浅谈绿色建筑电气设计

摘要：随着建筑行业的迅速发展，建筑行业中的能源消耗过高的问题越来越突出，特别是我国能源的过度开采和能源浪费，各类能源越来越紧缺，在一定程度上也制约了建筑行业和城市建筑规模的发展。这就需要在绿色建筑的基础上采用更高要求的电气节能设计。本文针对绿色建筑电气设计进行了分析和探讨，以期在绿色建筑的电气设计和布置中实现节能和环保。

关键词：绿色建筑；电气设计；节能

前言

现如今，绿色建筑已经成为了城市建筑发展的主要趋势，建筑电气的节能是绿色建筑的一个重要组成部分。那么，我们要在贯彻实用、经济合理、技术先进的原则下，加大对绿色建筑电气设计的研究，实现绿色建筑的电气设计创新和进步，推动我国经济社会的健康可持续性发展。

1绿色建筑概述

绿色建筑实际上是以建筑主体为基础，将建筑自身条件与外界的自然条件相结合，遵循建筑资源的有效利用的基本原理，在保证建筑整体结构基础上减少建筑材料和不可再生资源的使用，在建筑设计之初实现资源的最小利用和消耗，注重使用可再生资源和材料，也可利用使用过的回收的旧材料，从而实现节能和环保。与此同时要符合绿色的理念，减少污染物排放对周围环境的污染，实现建筑的节能、环保、绿色、安全的设计要求，达到符合人类健康生活的需要。

绿色建筑的基本特征集中体现在人们在其中的居住和工作健康舒适度，绿色建筑拥有良好的采光和通风功能，就能大大的保证建筑内有良好的空气质量，与此同时，绿色建筑中装饰材料要符合健康标准，减少对自然环境和居住环境的污染，在建设和规划中提高对资源的利用率，尽可能的选择可再生资源和清洁环保能源，将维护施工和居住人们的健康安全为最高标准，实现建筑基本特征与自然环境的和谐统一。获取最大的社会价值和经济效益。

2绿色建筑的电气设计

2.1照明系统的节能

（1）充分利用自然光

充分合理地利用自然光，使其与室内人工照明有机结合，从而大大节约人工照明电能；有效地控制单位面积灯具的安装功率。在满足照明质量的前提下，一般房间应优先采用高效发光的荧光灯及紧凑型荧光灯；对于高大车间、厂房及体育馆场等的室外照明，一般宜采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。

（2）推广使用低能耗、性能优的光源用电附件

这些用电附件指电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等。公共建筑场所内的荧光灯宜选用带有无功补偿的灯具，其中紧凑型荧光灯优先选用电子镇流器，气体放电灯宜采用电子触发器。

（3）改进灯具控制方式

采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点， 可采取分区控制灯光或适当增加照明开关点，以达到节电的目的。在建筑内部的楼梯、厕所和走廊等人们需要利用的但不必长时间照明的地方，应该根据实际情况采用声控开关控制的灯具进行照明，在灯具的照明控制将手动控制和自动控制有效的结合，在照明开关的选择中，我们要根据实际的照明需求来进行合理有效的选择，在对所需求的光源不同的情况下，选择适合的灯具，在保证光源照明的合理均匀中，尽量的做到节能环保。

2.2合理设计供配电系统

在进行供配电系统设计之初，要结合实际用户需求情况，统筹规划按照科学合理的设计原则进行设计，供配电系统的设计应当遵从简单可靠的原则，合理安排布置供电系统的网络，保证整个供电系统的质量和安全，配电电缆要选择合理，导线截面要选择合理，减少可能的线路中的电压损耗。

在绿色建筑中，变压器的挑选过程中要尽可能的选择和使用节能型变压器，节能型变压器能够降低空载损耗，并有效降低空载时候的电流以及电流过大产生的噪音。在输送一定功率电流的过程中，电压越高，则电流越小，因而产生的电热损失也越小，因此在变压器的选择中要平衡变压器在不同负荷条件下的损耗，合理选择变压器。此外还要合理选择配电干线所使用的电缆。电缆的使用要综合考虑电压的损失、热稳定性等技术指标，并考虑电缆的经济成本，合理选择电缆型号。高层建筑中变配电室的设置应该靠近电气竖井，这样做的好处是减少了电缆的有效长度，降低了热损耗，而建筑面积大的电气竖井则要尽可能得设置在中部，原理一样。

2.3减少线路的损耗

（1）用电导率较小的材质做导线。铜芯最佳，但又要贯彻节约用铜的原则。就这要求设计人员对铜芯截面的选择要更加合理些。

（2）减小导线长度。首先，线路尽可能走直线，少走弯路，以减少导线长度；其次，低压线路应不走或少走回头线，以减少来回线路上的电能损失；第三，变压器尽量接近负荷中心，以减少供电距离；第四，在高层建筑中，低压配电室应靠近竖井，而且由低压配电室提供给每个竖井的干线，不至于产生支线沿着干线倒送的现象。

（3）增大导线截面。对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护的配合及电压损失所选定的截面，再加大一级导线截面，所增加的费用为M，由于节约能耗而减少的年运行费用为m，则M/m为回收年限，若回收年限为几个月或一、二年，则应加大一级导线截面。一般而言，导线截面小于70mm2，线路长度超过100m的增加一级导线截面比较容易实现上述条件。

2.4电动机的节能

在电动机运行过程中，除了用就地补偿电容器以减少线路因输送超前无功而引起的有功损耗外，还应减少电机轻载和空载运行。可采用变频调速器，使其在负载下降时，采用变频的方式，自动调节转速，使其与负载的变化相适应。这样，可提高电机在轻载时的效率，达到节能的目的。但是，这种设备的价格仍偏高，因此在应用中受到一定的限制。还可以采用软起动器，软起动器设备是按起动时间逐步调节可控硅的导通角，以控制电压的变化。由于电压可连续调节，因此起动平稳，起动完毕，则全压投入运行。此设备也可采用测速反馈、电压负反馈或电流正反馈，利用反馈信息控制可控硅导通角，以达到速度随负载的变化而变

化。它可用在电动机容量较大，又需要频繁起动的设备，以及附近用电设备对电压的稳定要求较高的场合。

2.5电磁干扰设计

在生活中大量电器设备的使用会导致电磁波的干扰以及污染，这种干扰不仅会造成能耗，而且也会阻碍电器设备的正常使用，更为严重的是，还会引发火灾或对人身的健康安全产生影响。电磁屏蔽是常用的防止电磁干扰的技术，电磁屏蔽可以阻止交流电以及磁场的影响，未来可以尝试使用新型屏蔽的材料，如具有屏蔽功能的混凝土和涂料。

2.6提高功率因数减少电能损失

减少用电设备的无功消耗，提高自然功率因数。可采用功率因数较高的同步电动机；荧光灯可采用高次谐波系数低于15%的电子镇流器；采用电感镇流器的气体放电灯，单灯安装电容器等，都可使自然功率因数提高到0.85～0.95，这就可减少系统高、低压线路传输的超前无功功率。还可以用静电电容器进行无功补偿。因为电容器产生的是超前的无功，两者可以相互抵消，即Q=QL-QC，因此无功补偿，可以提高功率因数，因而也减小了无功的需求量。

3结语

随着科技的发展和观念的不断更新，“绿色建筑”的发展必将推动居住区的可持续发展，推进人与环境的和谐发展。在绿色建筑的电气设计中，在保证建筑整体质量和使用寿命的基础上，减少自然资源的使用和建筑废物排放，节省无谓消耗的能量，通过科学的管理，实现供配电系统及用电设备的经济运行。

参考文献：

[1]曾卓.绿色建筑电气设计的探讨[J].建筑节能，2009（06）

[2]江蓉.绿色工业建筑电气设计[J].电气应用，2011（10）