一、引言

基于“双碳”战略目标这一背景，变电站作为电网关键枢纽，其建设方式急需转向绿色低碳路径，建筑阶段能源资源消耗大、运行周期碳排放强度高的状况，阻碍了变电站的可持续发展，把全生命周期理念植入绿色变电站建筑设计里面，通过优化材料的选型、结构系统的设置、能耗的控制以及退役再利用的路径，能有效对碳足迹总量加以控制，开展针对全过程设计优化与碳排放评估的研究，具有重大的实际意义以及工程价值。

二、全生命周期理念下的绿色变电站建设路径

（一）规划与设计阶段碳排控制策略

前期规划需明确全生命周期碳排控制目标，选址应兼顾能源结构、交通条件与生态承载，降低土地开发与交通引发的碳排放。建筑设计中应融合低碳理念，优化体量、布局与朝向，提升自然采光与通风效率，降低被动能耗。结构系统采用装配式、模块化设计，减少材料浪费，增强可拆卸性与可回收性，为后期运行与退役奠定绿色基础。

（二）施工与建造阶段资源能耗优化路径

施工阶段应通过预制装配和干式工艺压缩工期，降低机械运行与能耗强度。合理组织材料运输与堆放，减少资源损耗。全过程应推进碳排信息的透明化与精细化管理，通过进度、能耗与排放数据的协同控制，提高建设环节的碳减排效率，使施工行为与碳排控制目标有效衔接。

（三）运营与退役阶段全生命周期闭环控制机制

运行期可通过高效设备、智能照明和可再生能源利用，优化能源负荷分配，提升运行能效。退役阶段应强化构件可拆卸性与材料再利用策略，推动绿色拆除。全过程需构建碳足迹数据追踪与反馈机制，实现设计、建造至退役的闭环管控，提升绿色变电站的生命周期管理水平。

三、绿色建筑设计优化策略分析

（一）建筑形态与空间组织的能耗响应设计

建筑整体形态直接影响能耗表现，紧凑型体量可减少冷热交换面积，结合气候与朝向设计遮阳构造可提升热性能。空间布局应依据用能密度进行分区，高频使用区域宜设于采光通风良好位置，降低对照明与通风设备的依赖，强化自然资源利用，实现被动节能与主动调控协同。

（二）建筑围护系统的低碳化集成设计

围护结构是热量流失的主要界面，高性能保温材料与低传热门窗组合可有效降低能耗负载。复合墙体、反射屋面、中空玻璃等方案适配不同气候需求，外立面整合绿植覆层与遮阳构造，提升保温、调温与适应能力，增强建筑应对环境变化的节能与碳排控制性能。

（三）可再生能源系统的分布式接入策略

建筑应结合屋面、墙体和场地边界部署光伏设施，实现本地电力自发自用与余电外送的双重路径。结合储能设备和负荷调节机制，可提高能源自足性与负荷平衡水平。能源调度应基于负荷预测动态调配电力，推动建筑从静态节能向智能低碳运行方式转型。

（四）建筑材料的碳足迹控制与绿色集成机制

建材选用需以碳足迹最小化为导向，优先考虑具备EPD认证的再生材料与低碳产品。本地化采购可减少运输排放，提升供应链绿色水平。设计中应引入材料可追溯与碳核算机制，实现从生产、施工到拆除全过程碳数据的可评估、可控制，支撑绿色闭环管理。

（五）智慧建筑运维与能耗行为响应系统设计

建筑应融合多源感知设备，实时监测能耗负荷与环境参数，基于数据驱动构建能效优化模型。人工智能算法可动态调节空调、照明、新风等系统运行状态，响应负荷变化，提升运行效率。BIM与能源管理协同实现碳排趋势预判与运行调节，提升建筑运维期的能耗响应与碳排管理水平。

四、绿色设计策略在变电站建筑中的实践应用与成效分析

（一）装配式技术优化建筑建造流程

在变电站建筑的实际操作里，大规模使用装配式构件，极大提高了施工效率，减少了湿作业所耗时间与现场能耗，预制构件在工厂实现精细化加工，现场开展拼装操作简洁易行，减少多次运输与反复堆放导致的资源浪费现象，施工过程愈发整洁且规范，有利于管控扬尘、噪声以及建筑垃圾的排放，反映出绿色施工在碳排放管控上的现实效益。

（二）光照资源利用提升建筑能源自给能力

建筑布局充分顾及屋顶和南向立面的日照条件，经由优化朝向与遮阳方面的设计，增强太阳能接收的效率，优先在光照条件良好的区域设置日常运行相关的功能空间，促进建筑对自然能源的利用水平，室内照明方案结合了天窗、浅进深布局以及反射面材质来规划，减少对人工照明的依赖，提升自然采光的利用时长，间接减少日常运行中的电能消耗。

（三）外围护材料强化热工性能表现

变电站建筑中，外墙、屋面与门窗采用高热阻材料，且与通风构造设计相结合，切实抑制冷热负荷的起伏波动，材料本身既具备耐久性，又有隔热特性，减少因室内外温差引起的能量交换，在无需大幅增添造价的情形下，达成了针对建筑围护结构的热工优化，实现室内温度环境的稳定，有利于降低空调的运行频率，减少能源消耗。

（四）材料选择兼顾环境影响与碳排水平

于建筑设计阶段，充分衡量材料生产、运输与使用过程对碳排放的影响，优先采用生产能耗较低、可循环利用比例高的建材产品，争取从项目周边采购建筑材料，减小供应的路径长度，设计方案着重强化建材的可分离性与重复使用程度，让设计方案在未来的维护与退役阶段展现出较强的减排能力，与全生命周期碳足迹最小化的目标相符。

（五）空间布局体现自然通风与被动节能策略

功能分区依照建筑通风路径以及热压梯度的变化走向，最大程度地降低对设备的依赖，以错层布置、开窗方式以及调节内外温差，增进空气流动的效率，在局部负荷高的区域引入内庭、通风井这类自然通风装置，对机械通风负荷进行降低，空间组织体现出对环境的顺应特质与节能的导向特质，为后期稳定运行阶段的碳排放控制构建集成式的减排路径，为构建低碳、高效、可持续的电力基础设施体系起到推动作用。

五、结论

从全生命周期角度看，绿色变电站建筑能实现从材料获取、设计建造直至运行退役整个碳排放过程的优化，通过采用低碳选材、开展节能设计、进行资源循环利用和实施运行期能耗控制，构建集成式的减排路径，工程实践里，绿色建造理念展现出良好的适应性与推广价值，建筑功能、安全与环境效益实现协同一致，对构建低碳、高效、可持续的电力基础设施体系起到推动作用。

参考文献

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[3]胡悦.高校经费项目库全生命周期预算管理策略[J].合作经济与科技,2025,(08):137-139.

作者姓名：窦长亮  男  1985-05 籍贯：天津市 民族：汉  学历：大学本科 职称：高级工程师 研究方向：电力工程；变电土建；绿色建造；智慧建造