绿色建筑电气设计的研究

申素岭

摘要：如今绿色建筑已经成为我国可持续发展国策贯彻落实的重要一环。科学技术的发展和人民生活水平的不断提高，使人们对有关供配电、网络等系统的要求越来越高，设计人员应该设计一个适用和高效的使用空间，一个与自然和谐共生的建筑，使建筑开始走向高品质和多功能。

关键词：绿色建筑； 节能设计

一、绿色建筑的特征分析

1、宜于人类健康的特征

也就是说，建筑本身必须对人的身体与心理健康有益。例如，建筑采光良好，阳光充分，就有利于消灭细菌；建筑通风状况优秀就可以使室内空气质量更好；还有，要确保建筑装饰材料的辐射、污染不能超标等。绿色建筑要做到把对自然环境的不良影响降到最低，尽量减少粉尘、二氧化碳、固体污染物等的制造与排放，以降低对环境、大气、生物等的影响。

2、保证舒适是绿色建筑的重要特征

比如合理的温度与湿度。同时，在心理方面，既要确保家庭成员生活所必须的安全与隐私，又要满足人与人之间的交往、人与自然交流等两方面的需要。

3、追求高效是绿色建筑的第三个特征

高效的含义，就是说在它的整个使用寿命中，尽量的提高其的资源利用效率，尤其是要降低不可再生的原材料与资源的耗费，同时要积极的选用清洁能源与可再生资源，争取以低成本、少污染来赢取较大的经济效益与社会价值。

二、绿色建筑电气设计基本原则

绿色建筑是一种多学科的综合体，涉及建筑、结构、暖通、给排水、电气等诸多专业，下面笔者仅从电气方面介绍绿色建筑电气设计的一些基本原则。

（1）保证建筑的实际使用功能

绿色建筑电气设计的原则是首先要保证建筑的实际使用功能。脱离实际使用功能的建筑只能是空中楼阁，也毫无“绿意”。绿色建筑本旨应该是在不降低相关使用功能和舒适性的前提下，最大限度地节约资源、保护环境，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，而不能仅为了达到节能要求而牺牲相关实际使用功能为代价。 照明系统应该确保显色性能和照度等。空调系统应该确保室内的空气的转换和室内的温度的调节。运输系统应该保证各个运输的通道能够顺畅，并且应该保证一些特殊的需要。像大厅艺术灯光等。

（2）充分考虑经济价值

绿色建筑电气设计的第二个原则应该是要充分的考虑经济价值。节能是一方面，但是也要根据建筑的实际的情况充分地考虑经济上的价值。不能单方面的满足节约能源的要求而过多的耗费资金。我们应该尽量做到在节能方面投放的资金能够在建筑运行后通过节能而收回成本。实际运行价值在这里指的是统筹考虑投资、运行、甚至回收利用等整个寿命周期中的综合价值。一方面不应该因为满足运行节能需求而使投资过于庞大，另一方面也不应该因为节省初期投资而使运行成本高昂，而且要对环境的不良影响降到最低，充分环保。简而言之就是要找到最佳平衡点，力争以较低的成本来赢取较大的经济效益与社会价值。

（3）避免能源的浪费

再次，绿色建筑电气设计的第三个原则就是要尽可能的避免能源的浪费。我们应该找到建筑物本身的能源消耗的部分，然后通过先进的技术达到节约能源的目的。采用大面积的高强度的照明导致大量的能源的消耗。因此，就应该采用先进的技术进而降低能源的消耗，促进环境的可持续发展。

三、绿色建筑的电气设计

所谓绿色建筑就是要用最高效的资源利用方式来节约能源，在极低的资源负荷下建造出舒适、健康、高效的居住活动空间。从这个方面来说，电气节能设计就成为了绿色建筑的重要部分，我们可以从以下方面进行建筑节能设计。

1、供电配电系统

供电配电系统要根据用电负荷容量、用电分布、电气特点综合考虑来进行供配电系统的合理设计，以实现系统运行最优化。

（1）供电配电系统要尽可能的简单安全，同一个电压变配电级数不应该超过2级，应该尽可能地避免变电级数多而产生的电能消损，变配电所需要尽可能的接近负荷重心，进行供电网络的合理分布，降低线路电压所产生的损耗，增强供电网络的供电质量，提高供电配电系统的效益。

（2）选择合理的变压器容量与级别。变压器的负载率较适宜为0.7～0.85，这样可以适应负荷的变化，让变压器始终处于最优秀的状态。另外还应该挑选节能型变压器，以降低变压器的空载消耗，降低空载电流和噪音同等传输状况下，电压越高，损耗就越小。所以，在设计时就要平衡变压器在不相同的负荷下的铁损和铜损，合理选择电压。

（3）選择合理的配电主线电缆。首先，要满足允许载流量，在这个前提下，综合电压损失、热稳定性等技术指标，综合有色金属使用的经济指标。然后，根据敷设条件选择电缆型号，并选择合理的导线截面。在高层建筑里，变配电室要修建在电气竖井旁边，这样可以使主线电缆长度有效减少。

2、太阳能光伏发电系统的应用

某大楼地下车库公共区域采用屋顶太阳能高效非逆变技术进行太阳能光伏-LED（PV-LED）照明。根据项目的特色，设计了3套车库系统，屋顶太阳能光伏安装总功率为2880Wp。

项目采用PV-LED太阳能公共照明技术，其中太阳能直流电力直接使用LED常亮灯的新型光源和LED灯感应控制，为项目的地下车库公共区域照明提供了新能源的电力，可实现超高的节电率，同时也可以节省公共照明的维护费用；太阳能属于可再生能源，是新能源的主流，是各级政府大力支持的节能方向。采用LED照明灯具，也是现代照明的必然趋势。太阳能光伏与LED灯相结合，这种非常低碳照明方式，更将是现代建筑照明的发展方向。在理念上体现企业的科学态度，创新精神及社会责任感。

在设计时结合室外设计，充分利用自然光。某大楼采用了两个采光通风井，通往地下一层和地下二层，采光效果良好，并能同时够实现通风换气的功能。在其他部位采用了光导管的形式试下地下自然采光，共采用六个光导管，光导管的位置和间距均经合理性论证，能够有效改善地下采光功能采光通风井和光导管位置。

3、智能外遮阳技术

在外窗遮阳对建筑能耗影响的模拟中发现，当外窗综合遮阳系数降低时，该建筑的制冷能耗大幅度降低了，从而降低空调负荷，节省空调的运行费用。

同时，可调节外遮阳能根据室外气象状况和室内人员需求进行灵活调节，可有效的遮挡太阳光引起的眩光等现象，对提高室内居住舒适性有显著的效果，避免过强的日光对办公人员视觉和精神上的影响。既起到采光、隔热节能，又营造了“活动的立面”效果。

4、分项计量和收费

建筑物空调通风系统、照明系统、其他动力用能系统应分项计量（耗电分项计量），目的在于通过分项计量，反映各环节的能耗情况，为运营管理节能控制提供分析依据。同时，其数据是作为收费的依据。

空调系统的冷热源、水泵、风机输配系统等设备用能确保分项耗电情况计量实现。

结束语：从我国总体的能源行情上看，能源比较匮乏，而建筑物的迅速发展，又导致建筑能源消耗急剧上升。设计人员要本着节能的原则，在设计上采取必要的节能措施，应用先进的技术，最终使健康、节能、环保、绿色的建筑理念得到贯彻落实。

参考文献：

[1]中国建筑协会建筑师分会建筑技术专业委员会，等绿色建筑与建筑技术[M].中国建材工业出版社，2006，6.

[2]邹汉谦.谈供配电系统节电技术措施[J].深圳土木与建筑，2008，1.

[3] 曾卓.绿色建筑电气设计的探讨[J]. 智能建筑电气技术. 2010（02）