绿色建筑电气节能技术应用探讨
摘要
关键词
绿色建筑;电气节能技术;供配电优化;可再生能源融合;全生命周期策略;智能化管控;节能效果评估
正文
0 引言
在“双碳”目标与绿色建筑快速发展的背景下,降低建筑能耗、提升能源利用效率成为行业核心需求。电气系统作为建筑能耗的主要来源,涵盖供配电、照明、暖通及各类用电设备,其能耗占建筑总能耗比重较高,且运行过程中存在能源浪费、效率偏低等问题,直接制约建筑绿色性能的提升。推动建筑电气节能,不仅能减少能源消耗与碳排放,还能降低建筑运营成本,契合可持续发展理念。因此,深入探讨绿色建筑电气节能的核心技术、应用策略及保障机制,对明确节能路径、解决实际应用中的关键问题具有重要意义,可为建筑电气系统的低碳化、高效化升级提供有力支撑,助力绿色建筑整体发展目标的实现。
1 绿色建筑电气节能的核心技术体系
1.1 供配电系统节能技术
供配电系统作为建筑电气的能源输送核心,其节能需从设备选型、线路设计及运行优化多维度发力。在设备层面,优先选用高效节能变压器,通过降低铁芯损耗与负载损耗提升能源转换效率;线路设计上,合理规划电缆路径、优化导线截面,减少因线路过长或线径不足导致的传输损耗。同时,配置无功补偿装置,平衡系统无功功率,改善功率因数,避免因功率因数偏低造成的能源浪费与设备额外损耗。此外,通过科学优化建筑供配电网络的整体结构,采用按区域就近供电、按负荷等级分级配电的精细化方式,大幅缩短能源从供电点到用电终端的传输距离,有效减少线路损耗,进一步降低供配电系统整体能耗,构建高效、低耗且稳定的供配电体系。
1.2 用电设备节能技术
用电设备是建筑电气能耗的主要消耗端,其节能技术需聚焦设备选型与运行控制。照明系统采用LED等高效光源,搭配智能调光模块,根据环境光照强度自动调节亮度,减少无效照明能耗;暖通空调系统选用变频式机组,通过变频技术实时匹配负荷需求,避免传统定频设备频繁启停造成的能源浪费。对于电梯、水泵等建筑核心动力设备,全面采用变频驱动技术与智能启停控制系统,结合实时监测的使用频次数据与实际负载变化情况,动态调节设备运行转速、功率等关键参数,避免设备长期处于满负荷或空载运行状态,大幅减少无效能耗。同时,在建筑内部广泛推广应用一级能效的节能型办公设备与家用电器,通过设备自身能效等级的提升,搭配“人走断电”“错峰使用”等运行策略优化,从用电终端源头降低能耗,进一步助力电气系统整体能耗的高效管控[1]。
1.3 可再生能源与建筑电气的融合技术
可再生能源与建筑电气的融合是实现能源结构优化与深度节能的关键。光伏建筑一体化技术将光伏组件与建筑屋面、墙面结合,直接将太阳能转化为电能供建筑电气系统使用,多余电能可并入电网或储存于储能设备;风能互补供电系统则利用建筑周边风能资源,通过小型风力发电机发电,与光伏供电形成互补,提升可再生能源利用稳定性。此外,地热能、空气能等清洁能源可通过热泵技术转化为电能或热能,为建筑照明、供暖、制冷等电气负荷提供能源支持。通过构建多能互补的能源供应体系,减少对传统化石能源的依赖,推动建筑电气系统向零碳、低碳方向发展。
2 绿色建筑电气节能技术的应用策略与保障
2.1 全生命周期节能应用策略
绿色建筑电气节能需贯穿项目全生命周期,形成各阶段协同的应用策略。设计阶段需结合建筑功能与能耗需求,优先采用节能型供配电方案与设备选型,通过负荷计算优化线路布局,从源头降低能耗潜力;同时融入可再生能源利用规划,预留光伏、风能等能源接入接口,提升能源自给率。施工阶段重点管控节能技术的落地质量,严格按照设计要求安装高效设备与节能材料,避免因施工偏差导致节能效果衰减,如确保线路敷设符合规范以减少损耗、保障光伏组件安装精度以提升发电效率。运营阶段通过制定定期设备维护计划、依据实际使用需求动态调整负荷分配实现持续节能,如结合不同时段使用场景调节照明亮度与空调运行参数,及时更换性能衰减的老化低效设备,最终形成“设计-施工-运营”环环相扣的全周期节能闭环[2]。
2.2 智能化管控技术的协同应用
智能化管控技术是提升电气节能效果的关键支撑,需构建多技术协同的应用体系。能耗监测平台通过部署智能传感器,实时采集供配电、照明、暖通等系统的能耗数据,生成可视化分析报告,精准识别能耗异常区域与高耗设备,为节能调整提供数据依据。自动控制策略依据监测数据与建筑使用需求,实现电气设备的智能启停与参数调节,如照明系统根据自然光强度自动切换亮度、空调系统依据室内人数动态调整运行功率,减少无效能耗。智能调度技术则针对可再生能源供电与电网供电的协同,结合能源产出与负荷需求,合理分配能源供应优先级,优先使用光伏等清洁能源,在保障供电稳定的同时最大化节能效益,形成“监测-控制-调度”一体化的智能节能模式。
2.3 节能效果评估与持续优化机制
建立科学的节能效果评估与持续优化机制,是保障电气节能技术长期有效的重要保障。节能效果评估需设定明确的量化指标,涵盖能耗降低率、能源利用效率、碳排放减少量等核心内容,通过对比技术应用前后的实际数据,结合建筑使用场景与外界环境因素,客观评价节能技术的实际效果与适配性。针对评估中发现的问题,如部分区域能耗下降未达预期、设备节能效率衰减等,需深入分析原因并制定优化方案,如调整智能控制参数以适配实际负荷变化、升级低效设备以提升能源利用效率。同时,建立定期评估与动态优化的长效机制,结合建筑运营年限、功能调整及技术发展,及时更新节能目标与策略,确保电气节能技术始终与建筑实际需求相匹配,持续提升节能效益[3]。
3 结语
围绕绿色建筑电气节能技术应用,研究梳理了涵盖供配电优化、高效设备应用、可再生能源融合的核心技术体系,明确了全生命周期各阶段的节能策略,构建了“监测-控制-调度”协同的智能化管控模式与动态评估优化机制,形成了系统的电气节能技术应用框架。随着绿色建筑向低碳化、智能化深度发展,电气节能技术将更注重多能互补集成与智慧化管控。本研究成果可支撑建筑电气系统的节能升级,助力降低建筑能耗与碳排放;后续可进一步深化不同气候区、不同类型建筑的技术适配性研究,推动电气节能技术向更高效、更经济、更贴合实际需求的方向发展。
参考文献
[1]申晓波.建筑电气节能设计及绿色建筑电气技术分析探讨[J].科技风, 2016(16):1.
[2]陈维熙.绿色建筑中的电气节能施工技术及应用[J].建筑知识, 2016(9):2.
[3]魏德礼.电气节能技术在绿色建筑中的应用[J].中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术:00240-00240[2025-09-06].
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