建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术研究

一、引言

在经济迅速发展以及城市化进程不断加快的态势下，建筑行业的规模呈现出持续扩大的情形。与之相伴的是，建筑能耗也一直在节节攀升，给环境以及能源供应方面带来了极为沉重的压力。建筑电气系统包含有照明、动力、空调等诸多不同的方面，其能源消耗在整个建筑的能耗当中所占的比例是相当可观的。传统的建筑电气设计以及运行的方式存在着能源利用效率偏低、浪费现象颇为严重等一系列的问题。所以，积极去推进建筑电气节能方面的设计工作，并且采用绿色建筑电气相关的技术，这既是达成建筑行业可持续发展的一种必然趋向，同时也是应对全球能源危机以及环境方面诸多挑战的一项重要的行动举措。这对于削减建筑运营的成本、减轻环境污染的程度、提升能源利用的效率等都有着十分重要的意义，并且也与人们对于那种绿色、环保且舒适的建筑环境所抱有的追求是相契合的。

二、建筑电气节能设计要点

（一）供配电系统节能

确保三相达到平衡状态，这在供配电系统节能方面可是相当关键的一点。要是出现三相不平衡的情况，那么电机就极有可能会产生附加发热的现象，而且还会出现振动的问题，与此同时，线路损耗也会跟着增加，设备的使用寿命也会由此而缩短。在进行设计的时候，当接入用电设备这个环节，务必要严格按照三相平衡的设计要求来执行操作，切不可让三相负荷出现失衡的状况。就照明系统而言，倘若电流不足 60A，那么可以采用单向供电的方式；要是电流超过了 60A，那就得采用 220V/380V 三相四线制供电的方式，并且还要安装平衡装置才行。另外还有一点，提升功率因数这件事可不能被忽视掉。在建筑当中，电气设备大多属于感性负载，其功率因数往往是比较低的，一旦增加无功功率，那么线路供电损失就会随之上升。针对这一情况，可以通过安装无功补偿装置的办法，以此来减少电能资源方面的损耗，并且还能使设备的装机容量有所降低。

（二）电气设备节能

在电气设备的选择方面，要优先考虑选用高效节能型的设备。就拿变压器来说，应当选用新型的节能低损耗变压器，像非晶合金变压器便是不错的选择，它的空载损耗以及负载损耗和传统变压器相比，要低得多。要合理地去安排变压器运行的台数，依据负载率的实际情况及时对负荷做出调整，让变压器能够以接近最佳负载率的状态来运行。而对于电动机而言，可以采用变频调速控制的方式，使其能够更好地适应负载的变化，以此提高其在轻载时候的效率，减少那种低效率的轻载以及空载运行的情况，进而达成节能的目的。就好比空调系统循环泵在采用了变频控制之后，其运行费用便能够大幅地节约下来。

（三）照明系统节能

照明系统节能能够从诸多方面来开展相关工作。一方面，对于光源和灯具需进行合理的挑选。要依据不同场所各自的具体需求，去挑选那些高效节能的光源，就像 LED 灯、直管荧光灯等等，这类光源有着能耗比较低以及寿命相对较长的特点。与此同时，还得充分考虑灯具的效率情况、照度值的大小、功率消耗的程度等一系列技术规格方面的内容，要在能够满足照明方面需求的基础之上，让其保持美观性并且和周边环境达成协调一致的状态。另一方面，要运用智能照明控制系统。该系统能够依照预设好的时间、环境光线的实际情况等因素来自动地对照明状态做出相应调节，比如在高档建筑办公楼的大厅、会议室等这些场所当中，可以依据不同的时间以及不同的用途来设置各式各样的灯光场景，以此来达成自动调光的效果，进而保持恒定的照度，最终实现降低能源消耗的目的。

三、绿色建筑电气技术

（一）太阳能技术

太阳能属于一种清洁且可再生的能源，其在绿色建筑领域当中有着颇为广泛的应用情形。于建筑电气系统里面，可以借助安装太阳能发电系统以及太阳能热水器装置的方式来对太阳能加以利用。太阳能发电系统能够把太阳能转化成为电能，进而为建筑中的各类电气设备提供电力供给，以此降低对传统电能的依赖程度；太阳能热水器则是利用太阳能来对水进行加热处理，以此取代一部分电加热的方式，从而实现电能的节约。在往后的发展进程当中，还应当持续开展关于更高效太阳能利用技术的研发工作，以此提升太阳能的转化效率以及利用的稳定性。

（二）光伏建筑一体化技术

1、技术原理与特点

光伏建筑一体化（BIPV）技术乃是把太阳能光伏组件同建筑的围护结构，像是屋顶、墙面以及窗户等等予以有机的结合起来。如此一来，建筑一方面具备着传统的围护功能，另一方面还可以借助太阳能来开展发电活动。该技术既不会产生多余的环境污染，又具备节能、环保、美观以及能增加建筑附加值等不少优点。相较于传统的太阳能光伏发电系统，光伏建筑一体化技术无需另外去占用土地资源，其能够很好地利用建筑的外立面，进而达成建筑与能源的完美融合状态。

2、系统设计与应用

在对光伏建筑一体化系统予以设计之际，得依照建筑物的功能方面的需求、具体的使用特点、所处的地理位置以及朝向等诸多因素，全面考量太阳能光伏组件的类型是怎样的、规格情况、安装的方式以及布局情形等。设计人员能够去选取独立式的或者并网式的光伏发电系统。就独立式光伏发电系统来讲，其往往配备有蓄电池，从而能够在脱离电网这样的状况下实现独立运行，这种系统比较适用于那些地处偏远的地区或者是对供电可靠性有着较高要求的场所；而并网式光伏发电系统呢，它是直接把所发出来的电能并入到电网当中，并不需要蓄电池，其具备结构相对简单、成本也比较低等一系列优点，适用于大多数的城市建筑。凭借着合理的系统设计以及经过优化的布局，光伏建筑一体化系统便可以有效地对太阳能资源加以利用，进而为建筑物供应清洁的且可持续的电力，达成节能减排的目标。

（三）建筑能耗监控技术

建筑能耗监控技术能够对建筑物内部电气设备的能源消耗予以全面且持续的跟踪与监控操作。借助专业的人员以及相关系统，可以依据实际的具体情形来对光源系统加以调控，通过先进的传感器装置来自动化控制照明设备的明亮或是暗淡程度，并且还能够依照实际的使用需求去控制电梯等各类电气设备。尽管就当下而言，该技术在我国还没有达到完全普及的状态，其主要是在部分商业场所得以应用，不过随着智能化技术持续地发展演变，它的应用范围将会逐步地扩大开来，这对于实现建筑电气系统精细化的管理以及节能化的运行是有着积极帮助作用的。

四、结语

综合各方面情况来看，建筑电气节能设计以及绿色建筑电气技术在降低建筑能耗、达成可持续发展这两方面，有着无可取代的重要作用。具体而言，要是对供配电系统加以优化，选用那些具备节能特性的电气设备，再对照明系统做出改进等一系列节能设计方面的举措，并且把太阳能技术、光伏建筑一体化技术、建筑能耗监控技术等绿色建筑电气技术运用起来，那么就能在相当程度上提高建筑能源的利用效率，使得能源消耗得以减少，对环境污染也能起到减轻的作用。

参考文献

[1] 王君, 黄兆睿. 基于BIM 技术的建筑电气节能设计与优化 [J]. 城市建设理论研究 ( 电子版 ), 2025, (04): 47-49.

[2] 万跃贺. 建筑电气节能设计与绿色建筑电气技术探讨 [J]. 流体测量与控制 , 2024, 5 (05): 98-101.