绿色建筑电气设计与节能环保

高文婷

榆林市恒泰建筑设计有限公司

绿色建筑电气设计与节能环保

高文婷

榆林市恒泰建筑设计有限公司

近几年来，随着能源的过度消耗，节能减排、能源节约成为各行各业广泛重视的问题。在建筑设计中，绿色建筑成为新时期建筑的走向形式。绿色建筑的设计要符合节能减排的目的，其电气设计同样要符合绿色环保的基本要求。本文对绿色建筑的电气设计进行简单分析，研究和探讨了绿色建筑中通过电气设计实现能源节约的方法。

绿色建筑；电气设计；节能环保

绿色建筑是为人们提供健康、安全、舒适的环境，同时在建筑全生命周期中实现高效率充分利用资源的最大化及最小化的影响环境的建筑物，这个理论包括了绿色建筑的几个重要要素，其中每个方面都和建筑电气设计密切相关，现代建筑电气技术综合应用了建筑电气的设备制造、工程设计、实施及电工、电子、信息技术与控制形成了一条成熟的产业链，本文就将对绿色建筑电气设计与节能环保进行分析与探讨。

1.绿色建筑电气节能设计应该遵循的原则

电气节能设计既不能以牺牲建筑功能、损害使用需求为代价，也不能盲目增加投资、为节能而节能。因此，电气节能设计应遵循以下原则：

（1）适用性。就是基于满足在建筑物内创造良好人工环境提供必要的能源，为建筑设备运行提供必需的动力，按照用电设备对于负荷容量、电能质量与供电可靠性等方面的要求，来优化供配电设计，促进电能合理利用。

（2）实际性。要充分考虑实际经济效益，合理选用节能设备及材料，使节能增加的投资能在较短的时间内用节能减少下来的运行费用收回。

（3）节能性。应考虑采取措施减少或消除与发挥建筑物功能无关的消耗，比如电气设备自身的电能消耗，传输线路上的电能消耗等等，这应该是节能的着眼点。

2.供配电节能设计

2.1科学选择变压器

变压器是电压变换设备，广泛应用于电力系统，特别是10kV和35kV电压等级的变压器，在电力系统和配电系统中使用普遍，数量较大。据统计，目前在电网上运行的10kV和35kV级变压器约有10 亿kVA以上。由于使用量大，运行时间长，变压器的选择和使用存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的10kV和35kV级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是用电企业改善经济效益的重要途径。在供配电设计中应选择高效节能变压器，从而有效减少电力运行费用，实现良好的经济效益。

2.2合理选择电动机

在供配电设计中，电动机的选择经应根据负荷运行不低于额定容量的40%，变压器负荷率宜在75―85%，不低于60%。减少电动机能量损耗的主要途径是提高电动机的工作效率和功率因数。异步电动机在空载或轻载运行时，功率因数很低，空载时功率因数低于0.4，轻载时约为0.6左右；负荷在70%以上至满载时功率因数较高，约为0.85左右。所以，设计时如能正确的选择电动机的容量，使之尽可能地满负荷运行，将会大大提高自然功率因数。特别是当电动机处在空载运行状态时，或者是选用的为异步电动机，电动机的功率因数会非常低，例如：在空载时，功率因数在0.2―0.3范围内：而当处在满载情况时，功率因数则较高，可达到0.85―0.89范围。因此，在供配电系统设计过程中，对于异步电动机的容量要合理进行选择，要求容量不能选择过大，使之能够达到满负荷运行即可。

3、照明节能设计

a.可适当降低灯具工作电压或采用节能灯，来延长灯具使用寿命和节约电力资源。具体设计策略：首先设计前要了解各类电光源的特点，合理进行光源选择；然后做好计算工作，有照度计算、三相平衡计算、灯具配光曲线选择等，根据不同的场合选择不同的灯具，设计者要多考虑技术规格方面的因素，如灯具效率、照度值、功率消耗等，在满足照明需求的同时还应尽量保持美观性，使照明系统与周边环境相协调

b.照明设计要想做到生态节能环保，可以采用智能照明控制系统，此系统根据预设的时间自动地在各种工作状态之间进行转换，就以高档建筑办公楼的大厅、会议室等场所来说，可以根据一天的不同时间、不同用途精心地进行灯光的场景预设置，而且利用智能系统进行调光，倘若遇照度设计偏高，但系统还是会按照预先设置的标准亮度使办公室在使用期内保持恒定照度，而不受灯具效率降低和墙面反射系数衰减的影响。

4、电机节能设计

在绿色建筑电气设计中，对于电机的设计，由于电机是感性负载，电机能够带来滞后的无功率的电流，通过高压和低压线路输送到电气设备的端尾，进而会加大整个输送过程中和变压器功率的消耗等，我们对于电机的设计上，需要增强供电配电网络的功率，进而使得在系统的实际运行中能够对设备进行就地的补偿，我们也可以在供电配电的网络中加入电容器柜进而采取集中无功补偿的方法，我们都了解，电机的主要的运行特征是，通过负载波动的大小，进而影响运行中的效率，也就是说，电机的效率越高，其功率因数也是越高的。在电机稳定的运行中，在电机转载时，它的效率会有所减低的，因而会浪费比较多的电能。在进行空载运行中，电机的实际的功率因数一般会降到0.3以下，因此，对于节能的设计的一个重要的方面就是采取合理的电机容量，从而最大可能的避免电机空载以及轻载的情况。进一步的提高电机的效率，因为电机全压启动的电流是额定的电流的7倍左右，其对电网刺激是非常强烈的，如果能够在使用中使变频调速，那么，在低频启动电机的时候启动电流就可以降低很多，就会减少很多的损耗。

5、地下空间采光优化

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。

综上所述，在实施绿色建筑设计过程中，电气设计的健康、绿色、节能是切实贯彻绿色建筑设计规范的重要方面，是实现绿色建筑的重要保证，因此，我们应该注重电气节能技术的发展，通过建筑物将“绿色”理念传播之千家万户。

［1］钟鸣.浅析民用建筑电气设计中的节能措施［J］.技术研发，2011（18）.

［2］（美）查尔斯·G·伍德.绿色建筑设计方法与实例［M］.中国电力出版社，2005，9.