綠色建筑電氣設計要點分析

王海東

（安徽省黃山市建筑設計研究院　安徽黃山　242700）

綠色建筑電氣設計要點分析

王海東

（安徽省黃山市建筑設計研究院安徽黃山242700）

隨著城市建設的快速發展，綠色建筑是當前我國各大城市發展的主要方向。綠色建筑的理念就是要建設安全、節能、環保的建筑，進而改善城市的生態環境。在建筑設計中，電氣設計是其重要的內容，是建筑實現智能化的重要影響因素。為了提高我國建筑電氣設計水平，本文對我國綠色建筑設計中電氣設計的要點進行探討。

綠色建筑；電氣設計；節能

1　引言

隨著我國城市環境問題的不斷增多，人們逐漸追求綠色環保的生活方式。在建筑行業中，綠色建筑設計的研究和應用是實施可持續發展戰略的積極響應。電氣設計是綠色建筑設計的重要組成部分，是保證建筑高效穩定運行的基礎系統；同時，在建筑總能耗中建筑電氣耗能占據絕大部分，因此，對建筑電氣設計要點的分析和電氣節能技術的應用對整個綠色建筑來說具有非常重要的意義。

2　綠色建筑電氣設計基本原則

2.1保證建筑的實際使用功能

綠色建筑首先要確保充分發揮建筑的實際使用功能。綠色建筑的宗旨是在滿足相關實際使用功能和舒適性的條件下，最大限度的節約資源、保護環境，為人們提供適用、舒適、高效的工作和生活空間，但不能只為了實現建筑節能要求而降低建筑相關實際使用功能。利用采光器設備，充分利用自然光，白天盡量采用自然光照明減少電燈對能源的消耗。同時，還可以利用智能電力控制系統，對各用電設備的用電時間和用電量進行合理的控制，也可以實現綠色建筑電氣裝置的智能化控制。

2.2節能性

節能性是綠色建筑電氣設計的理念之一，同時也是綠色建筑設計過程中的核心原則。在綠色建筑設計的過程中，首先應滿足建筑物內部的電能供給需求，采用現代節能技術最大限度的降低電能的消耗。特別是對變壓器、輸電線路和建筑內部用電設備產生的電能損耗，對于大型公共建筑來說，應采用先進的節能照明設備實現大面積光照的需求。

2.3可持續發展

可持續發展是當前我國綠色建筑設計中必須遵循的一項重要原則。電氣設計人員在進行電氣設計的過程中，確保電氣設計的方式、設計理念滿足我國可持續發展的原則，不能只一味的追求實現綠色建筑要求而違背可持續發展原則，應以整體為出發點，顧及全局。

3　綠色建筑中的電氣設計要點

3.1合理選擇配電變壓器

變配電機房的位置應設置在負荷中心處，根據表1確定所需變配電機房的數量。在綠色建筑供配電系統中，配電變壓器是綠色建筑中最主要的電能分配設備和轉換設備，同時自身也需要消耗很大的電能。因此，合理選擇變壓器的型號和容量，就能夠大大的提高配電變壓器電能轉換的效率，進而降低變壓器的運行能耗。在電氣設計的過程中，應結合綠色建筑所需的實際負荷，變壓器容量應適當高于最佳負荷率，通常來說，變壓器的最佳負荷率通常在70%左右。此外，在進行配電變壓器選擇時，盡量選擇空載損耗小、負載損耗小的節能型設備。根據綠色建筑設計標準來看，比如某一個具體的系列或型號的變壓器來說，新型號的電能損耗相比于前一個型號來說，可以降低10%左右的能耗。比如：在空載和負載損耗中，S10型號的變壓器要比S9型號的能耗量降低10%。因此在進行電氣設計的過程中，盡可能的選擇高效節能的配電變壓器，這樣不但能夠降低變壓器運行過程中的能耗，而且還能提高電能的轉換效率，同時，還可以在一定程度上提高變壓器的使用壽命。表2是當前我國主要建筑變壓器設備的相關參數。

表1　變壓器裝置指標

表2　變壓器設備參數

3.2合理選擇配電干線電纜

變壓器確定后，接下來就是確定配電干線電纜。配電干線電纜的選擇必須在滿足允許載流量的前提下，綜合考慮熱穩定性、電壓損失和有色金屬使用的經濟指標，確定導線的最佳截面，并根據綠色建筑的敷設條件選擇電纜的型號。比如在高層建筑工程中，變配電室應盡量的靠近電氣豎井；面積較大的單層建筑，應盡可能的將電氣豎井設置在建筑的中部，進而最大化的減少主干線電纜的長度。

3.3照明設計

3.3.1公共部位照明

公共場所部位的照明應采用高效燈具、高效光源和低損耗鎮流器等附件，并配以相應的節能措施，對于能利用自然采光的公共部位應設置定時或光電控制開關。根據《住宅設計規范》（GB50096-2011）8.7.5條的強制性規定：住宅公共部位的照明應采用高效燈具、高效光源和節能控制措施。因此，在進行燈具光源設計時，除特殊要求外，應盡量選擇節能光源來代替白熾燈光源，比如可以采用LED光源、高效三基色熒光燈等。當采用氣體放電燈具時應盡量采用具有節能效果的電子鎮流器或電感鎮流器。應采用光電、人體紅外感等自動延時開關或定時開關對公共部位的燈具的開關進行控制，條件允許的話可以采用I-13US等總線制照明控制系統。對于有充足光照地區的綠色建筑來說可以采用太陽能發電照明，對風力充足地區的綠色建筑來說可以采用風力發電照明等。

3.3.2內部空間照明

室內照明應盡量選擇高效節能的燈具和光源。在進行電氣照明設計時，照明燈具應根據使用環境、房間的用途、光源分布等條件進行合理的選擇，通常情況，應采用開啟式燈具照明和直接照明，盡量選擇維修方便、高效的節能型燈具。在進行燈具選擇時，應選擇用反射率高、純電化鋁高、變質速度慢的材料做成的底反射控光器，進而減少光能的衰減。客廳和臥室等部位應采用開啟式燈具；對于廚房等可能出現大量煙塵的部位，應選擇具有防塵密閉效果的燈具；在廁所、浴室等潮濕的部位，應選擇具有防水功能的燈具；在走廊、樓梯間等公共通道部位，由于其不需要長時間的照明，因此可選擇聲控開關對燈具進行控制。

3.4節能電氣設計

隨著我國城市化建設步伐的不斷加快，在加上城市土地的稀缺，一些大型建筑也不斷的拔地而起，對于大規模的綠色建筑來說，其內部的供排水、電梯、空調、供暖等會耗費大量的能源。因此，在大型綠色建筑電氣設計中，應采用自動控制系統對綠色建筑內部的電氣設備進行有效的控制，從而可以實現節能、環保的要求。在進行設備選擇時，應選用具有高效節能型的水泵、電動機、變頻空調等。對電梯、自動扶梯等設備，應采用電感應控制系統，車庫可采用一氧化碳感應裝置，并和自動排風機進行連接。

4　太陽能光伏發電系統的應用

對于一些有充足太陽能資源的地區，綠色建筑電氣設計中可以采用太陽能光伏發電系統為建筑提提供電源。在市電正常的情況下，太陽電池方陣利用太陽能發電，待電能轉換后，首先為太陽能系統和市電電網并網點附近的用電負荷設備供電，當太陽電池方陣產生的電能大于綠色建筑中負荷設備所需要的電能時，則可以將過多的電能輸送到市電電網中，通過市電電網為其他用電設備提供電能；當綠色建筑中用電負荷設備所消耗的電能大于太陽電池方陣產生的電能，則綠色建筑中用電負荷設備所需要的電能有太陽電池方陣和市電同時提供，但在進行電氣設計時應優先考慮使用太陽電池方陣產生的電能。

在夜間市電通過并網用功率調節器的反向工作方式，為儲能蓄電池自動的補充點電（白天儲能蓄電池通常處于空載狀態），充滿后并網用功率調節器會自動的關閉電能的輸出，為電能應急做好準備。

綠色建筑中采用太陽能發電系統為建筑提供電能的優點在于，如果市電電網突然發生停電現象，此時可以將太陽能發電系統作為綠色建筑中的應急電源使用，以保各用戶和所有用電設備的正常運行，此外在綠色建筑中采用太陽能發電，提高了建筑內部的環境質量，同時也節約了能源，符合綠色建筑發展的宗旨。太陽能發電系統如圖1所示。

圖1　太陽能光伏發電系統

5　結束語

電氣設計是綠色建筑設計階段的重要組成部分，如何在建筑設計階段滿足綠色建筑要求，首先，電氣設計人員必須透徹的理解我國相關設計標準，對電氣設計中如何實現綠色建筑目標進行深入的研究，然后配合其他相關專業，在滿足綠色建筑使用功能的條件下，降低綠色建筑運行費用，改善環境，節約能源，確保綠色建筑健康發展。

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TU85

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1673-0038（2015）38-0019-02

2015-8-31