可持续发展理念下绿色建筑电气节能优化设计

可持续发展理念下绿色建筑电气节能优化设计

 林雪云

652826199006292923 新疆谦信建设工程有限公司

摘要：现阶段，随着我国经济发展，当前的绿色建筑电气节能优化结构多为单一形式，节能覆盖范围受限制，导致节能率下降，为此提出对可持续发展理念下绿色建筑电气节能优化设计的应用分析。根据实际的节能优化需求及标准，先进行建筑电气节能需要系数优化，计算出建筑能耗限值，以此为基础，采用多阶的方式，打破节能覆盖范围的限制，构建多阶可持续发展建筑电气节能优化结构，采用谐波治理管控实现电气节能优化。测试结果表明：对比传统自适应模糊算法绿色建筑电气节能优化测试组、传统光伏绿色建筑电气节能优化测试组，此次所设计的可持续发展绿色建筑电气节能优化测试组最终得出的节能率均可以达到 60% 以上，说明此次所设计的节能优化效果更佳，针对性更强，具有实际的应用价值。

关键词：可持续发展理念；绿色建筑电气；节能优化设计

引言

随着现代信息技术的发展，建筑电气智能化水平和建筑节能效率不断提升，设备控制、运行管理、计算辅助、科学分析技术等电气自动化技术推动着建筑电气智能化发展。在欧美发达国家建筑电气智能化发展水平较高，电气系统可以通过网络技术对信息数据进行收集整理并加工，可以有效反馈建筑电气运行情况。同时，大数据分析可以有效应对建筑电气用能监控和预防，对建筑物内的照明系统、减灾系统、网络系统等众多电气体系进行集成，通过智能计算机技术、通信技术、控制技术、多媒体技术将建筑电气与建筑物深度融合，让建筑更加智能化、绿色化。

1建筑电气概述

现代建筑形式多样、特点鲜明、功能复杂，电气设计内容也日趋繁杂。建筑电气是指在建筑物中利用现代先进的科学理论及电气技术所构建的电气平台，包括供配电系统、照明系统、减灾系统（包括安全用电、防雷、接地、防火、防盗、防空和防爆等）、信息系统（包括电视、广播与音响、网络、电脑管理系统、楼宇自控等）。这里又分为弱电和强电体系，强电包括供电、配电、照明、控制系统、防雷接地等，弱电包括火灾自动报警及消防联动、安全防范系统、通信网络系统、信息网络系统、综合布线系统、楼宇自控等。根据《中国建筑节能年度发展研究报告 2020》，要实现我国建筑业的碳中和，建筑电气化与电力部门脱碳可贡献减排约 4.5 亿吨，建筑电气化对建筑业实现碳中和贡献占比达到 30%，是建筑业实现碳中和的重要抓手。

2建筑电气自动化工程节能设计现状

2.1配电变压器

配电变压器主要用于电能的分配和调度，使电能从供配电网快速传输到供配电系统。在应用配电变压器时，通常将其直接引入配电网。但是，配电变压器表现出较高的负载损耗量，一旦配电变压器维护操作不及时，会出现严重老化现象，导致配电变压器出现较大的能量损耗。另外，随着新型配电变压器出现，需要淘汰大量已有配电变压器。

2.2供配电线路

目前，大量的供配电线路广泛地用于建筑电气系统。由于线路数量较长，在电气系统输配电时，会增加有功功率损耗量，因此减小线路损耗量显得尤为重要。供配电线路很容易出现严重电能浪费问题，这是绝缘体老化、导线截面选择不合理等造成的。同时，机电设备系统的使用会增加电能需求量，增加了系统运行的不稳定性，导致线路电能损耗不断增加，居民所承担的电费也不断增加，严重影响了供配电的环保节能效果。

2.3照明系统

照明系统不仅可以借助灯光变化美化人们的日常生活，还可以让人们以愉快的心情投入日常生活和工作，降低人们的工作压力和生活压力。传统照明系统的设计理念过于落后，无法将灯光与现代建设完美结合，严重影响了用户的体验，还造成严重的电能损耗。目前，建筑电气系统实际使用中，仍然存在灯具选用不合理、光源选择不合适、照度不达标等问题，导致照明系统产生大量的电能损耗，还严重影响了灯光效果，对人们的日常生活和工作造成不良影响。现阶段，大部分地区仍然选用传统的白炽灯，不利于节能经济的稳定发展。

3建筑电气发展趋势

3.1智能化

现代建筑对电气智能控制提出较高要求，建筑电气智能化是建筑节能的重要手段与路径。在建筑电气工程中，采用智能网络技术进行管控，可以更好地反馈系统中存在的问题，通过实时数据的传输与收集，实现对整个建筑电气全方位监控。智能化的常用方法有神经网络、模糊神经网络、大数据智能分析系统等。为检修电力变压器、电动机和建筑电气的故障，必须及时有效地寻找问题。然而传统的电气系统故障诊断方法和流程繁琐、检测时间长、准确率低，在现代建筑电气工程中必须提供自动控制和保护系统，以便在事故发生时，最大限度地减少事故造成的损失。通过电气控制信息技术形成网络管控平台，可以及时发现问题，通过采集大数据进行分析、总结，不仅可以提前预防问题的发生，而且可以让整个系统运行更加科学合理。

3.2绿色低碳化

建筑全过程碳排放包括建筑运行、建筑施工及建材生产运输三大阶段的碳排放。其中建筑运行碳排放占建筑全过程碳排放的比例很高，被称为建筑直接碳排放，其余为建筑隐形碳排放。建筑电气系统作为建筑使用功能的支撑和主要载体，是建筑用能大户。因此在“双碳”背景下，建筑电气系统绿色低碳化是未来必然趋势，这就要求我们摆脱传统的电气设计模式，采用低碳思维融入到全过程建筑电气设计和使用中，从负荷源头开始，应用系统化思维和全过程设计模式，制定长期的机电节能减碳路径。

3.3满足设计规范与要求

预留预埋的重要作用是为电气工程后续电线及其他电气设施的正常安装提供基础保障的，所以必须严格按照设计规范要求执行，只有这样才能保证后续电线及电气设施的正常安装使用。节能减排是当前阶段的重要理念，在预留预埋阶段就要考虑能耗问题，对电气设施进行科学合理设计，降低建筑能耗。设计规划强电施工方案时，设计人员应该到现场进行勘察，结合实际情况设计的方案才是最科学、最优化的。所有预埋预留施工结束后要全面系统检查，若与设计方案存在不符，需要及时进行纠正。

3.4合理选用导线

与常规电气设备相比，电力电缆的使用除了可以提高供电的连续性和稳定性，还能保证供配电线路的环境适应能力。相关人员要从以下方面入手，选用合适的导线。首先，供配电线路所产生的电压损耗会对建筑供电效果产生不良影响，要尽可能减小电压损耗，确保符合相关标准和要求。其次，在安装和使用线路时，要提高线路的机械强度，即使遇到强大的拉力、压力，也能保证供电质量。最后，配电系统损耗主要来自供电线路损耗，在选址和布线时，要保证线路运行的经济可行性。

结语

综上所述，建筑是人们日常生活和工作的场所，现代建筑功能不断增多，是为了满足人们对美好生活日益增长的需要。而建筑电气是整个建筑使用的基础，随着建筑日益高大化、复杂化，在能够满足人们日常需要的同时，也对建筑电气设计和使用带来挑战。基于目前建筑电气能源消耗较大的现实情况及在智能化建筑电气工程设计中存在的实际运行效率低下、实际节能效果不明显等现实问题，建筑电气设计应从系统优化的角度出发，重点关注建筑电气控制系统和电气管理系统节能设计的优化与安全。

参考文献

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[3] 王文福 . 论电气自动化技术在智能建筑中的应用 [J]. 新型工业化 ,2021,11(05):18-19+24.