关于现代绿色建筑的电气设计技术

徐杰

徐杰

（安徽省安泰科技股份有限公司，安徽合肥230088）

摘要：绿色建筑作为城市建筑的发展趋势，包含了健康、节能、安全、舒适等元素。通过对节能技术、电磁兼容、智能化等方面的研究，从建筑电气设计专业角度去实现绿色建筑的诸元素。随着人们的生活水平逐渐提高，建筑电气也在随着时代的进步而不断的发展，绿色建筑已经成为未来城市建筑发展的趋势，其包含了舒适、健康、高效等多种元素，所以建筑电气所包含的内容的也就越来越丰富，本文论述了绿色建筑的特征，探讨了绿色建筑的电气设计的基本原则。

关键词：建筑设计；绿色建筑；现代绿色建筑；电气设计；电气设计技术

1绿色建筑的特征

绿色建筑是指在建筑生命周期内，包括由建材生产到建筑物规划、设计、施工、使用、管理及拆除等一系列过程，消耗最少地球资源、使用最少能源及制造最少废弃物的建筑物。绿色建筑具有以下特征：（1）少消耗资源：高效率地利用资源，减少资源的消耗量，尽量不用或少用不可再生资源；（2）高性能品质：高性能的材料部品，是高效率利用资源的前提，各类材料部品都应具有相应的高性能；（3）轻环境污染：采用低污染材料，有效控制有害物质排放强度，做到减量化，尽量利用清洁能源；（4）长生命周期：发挥材料潜能，延长使用年限，既可节省资源，降低居住成本，又会减轻环境负荷；（5）多回收利用：尽量减少废弃和排放，使资源的投入和回收利用形成循环，最大限度地减少最终废弃物。

绿色建筑是一个广泛的概念，在建筑的整个生命周期内，包括经济和环境两个方面，有效利用现有资源并提出解决方案，进一步改善环境，极大地减少对环境的影响。绿色建筑遵循以人为本、循环经济的科学发展观，以生态学为基础，以人与自然的和谐为核心，在建设和使用过程中，科学有效地利用资源和高新技术成果，使建筑物对资源的消耗及对环境的污染冲击降到最低限度，建造一个满足人类居住的室内环境，强调健康舒适。这不仅包括适合的温湿度、通风换气效率、噪音、自然光、空气品质等物理量，而且包括建筑布局、环境色彩、照明、空间利用、使用材料及工作的满意度和良好的人际关系等主观性心理因素，最终目标也是节约能源、科学有效地利用资源。绿色建筑强调采用本地的原材料，尊重本地的人文、自然、气候条件，在风格上是完全本地化的，所以能产生出新的建筑、美学和健康舒适的生活环境。

2绿色建筑电气设计基本原则

虽然我国能源储有量很高，但是能源消耗也很高，能源浪费情况很严重，能源供需正面临着严峻挑战，所以笔者认为，绿色建筑电气设计要以下面几个原则为基础：保证建筑的功能保证建筑的功能就是照明系统要保证照度、色度等:空调系统要保证室内舒适的温度、室内空气的转换等；运输系统要保证各个方面的运输通道的顺畅，同时也要保证一些特殊的需要，比如公共场所的电气设施用电，大厅艺术灯光等要考虑实际经济价值节约能源固然好，但是技能也要根据实际情况考虑实际的经济价值，不应该因为满足节能需求而投资过于庞大，我们应该在节能方面增加一部分资金，使其能在运行了一段时间后可以通过节能收回成本。尽量避免能量的浪费关于节能的关键所在，应该是尽量避免能量的浪费，我们首先要找到与建筑物发挥自身功能无关的能源消耗部分，然后再想办法节能，比如变压器的功率损耗，电路上的损耗都是没有用的能量消耗；又例如采用高强度的大面积照明，就应该采用新技术来降低能源消耗。所以绿色建筑电气设计也要贯彻实用、合理、先进的原则。绿色建筑并不是非要完全依靠于高科技的建设手段，因为它最终的目的是以能源和资源的有效使用情况的可持续性，所以说绿色建筑设计的最终原则就是:节约能源和保护环境。

3现代绿色建筑的电气设计

一般来说，建筑中变配电系统主要包括：高低压系统、变压器、备用电源系统等；电力系统主要包括电力系统配电及控制；照明系统则包括室内外各类照明；防雷接地系统包括防雷电波侵入、防雷电感应、接地、等电位联结和局部等电位联结、辅助等电位联结等等。在这短短二十多年中，这些系统的技术和产品发生了巨大的变化，许多设计的理念也随之发生了巨大的变化。

3.1高低压供、配电系统的设计

建筑供电主要是解决建筑物内用电设备的电源问题。包括变配电所的设置，线路计算，设备选择等。供电设计包括供电电源的电压、来源、距离和可靠程度，目前供电系统和远景发展情况；用电负荷的性质、总设备容量和计算负荷；变配电所的数量、容量、位置和主接线；无功功率的补偿容量和补偿前后的功率因数；备用容量和备用电源供电的方式；继电保护的配置、整定和计量仪表的配置。建筑物中一二级用电负荷应由双重电源供电，三级负荷可采用单个电源供电。两个电源运行方式，原则上是两路同时使用，互为备用。

3.1.1为了保证供电可靠性，现代高层建筑至少应有两个电源，具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。两个电源运行方式，原则上是两路同时供电，互为备用。另外，还装设应急电源，如快速自启动的柴油发电机组、专用馈线回路、EPS等。国内高层建筑的供电电压，都采用其10kV标准电压等级。超高层根据负荷容量及等级采用35kV或更高等级。

3.1.2由用户电表开关箱向室内配电回路，应以照明、空调及其它电器用插座分三个回路为基本回路，除以上三个回路外，尚应根据地区条件和工程要求增设厨房电器具专用回路，以及卫生间电热水器专用回路。

3.2照明设计

照明设计是实现绿色建筑电气节能的关键环节，通过高质量的照明设计可以创造高效、舒适、节能的建筑照明空间。在保证照度标准和照明质量的前提下，尽可能减少照明系统中的能量损失，最有效地利用电能。

3.2.1合理选择照度标准

选择照度必须与视觉环境相适应。合理的照度值和优良的照明质量形成的光环境可以提高工作效果和改进人们的心情，要综合考虑照明系统的总效率。民用建筑（含居住建筑、公共建筑）的照度标准、照明均匀度、统一眩光值、显色指数、照明功率密度值等均应符合GB50034-2004《建筑照明设计标准》所规定的相关标准值。

3.2.2选择高效光源和节能灯具

目前大部分使用的光源包括卤钨灯、荧光灯或小功率的高压钠灯，白炽灯逐渐被取代。其中紧凑型荧光灯和高强度气体放电灯需要正确选择镇流器，根据功率和应用场合选择电子型或电感型镇流器。同时设置电容补偿，以提高功率因素。在今后设计中，需要推广应用发光均匀、波长一致、平均寿命长的节能型LED（发光二极管）光源。相对于白炽灯光源，白光LED光效高、能耗低、稳定性高，局限于目前的昂贵价格，未能得到广泛应用，但LED光源的自身特性决定它会成为目前理想的替代光源。灯具选择上，选用高反射率高纯电化铝作为底反射器，变质速度较慢的材料（玻璃）作为控光器的灯具，以减少光能衰减。

参考文献

[1]韩君伟，董靓.绿色建筑全生命周期评价[C]//建筑环境与建筑节能研究进展——2007全国建筑环境与建筑节能学术会议论文集，2007.

[2]张勤.推行绿色建筑建设生态城市[C]//中国国土经济学研究会第三届理事会第四次扩大会议、全国中小城市生态环境建设实验区第四次工作会议论文集，2005.