建筑電氣設計在綠色建筑中的應用

魏盈盈

摘 要：隨著我國城市建設速度的不斷加快，現(xiàn)如今，綠色建筑已經(jīng)成為了城市建筑發(fā)展的主要趨勢，綠色建筑中包含了安全、節(jié)能、健康等元素，通過電子設計的技術性手段來在建筑物中實現(xiàn)綠色的元素，隨著人們生活水平的不斷提高，建筑電器設計的水平也在不斷增強，并且由于綠色健康生活理念的不斷深入人心，未來城市的發(fā)展中，綠色建筑已經(jīng)成為了未來城市建筑中的發(fā)展趨勢，文章結合筆者自身經(jīng)驗，分析綠色建筑的特征與含義，探究綠色建筑中應用電氣設計的具體方法。

關鍵詞：電氣設計；綠色建筑；應用

1 綠色建筑的含義與特征

綠色建筑是新時代城市建設下的產(chǎn)物，在建筑學上來說擁有一個廣泛的概念，綠色建筑并不是指建筑中的綠化，而是指充分利用自然資源并且對環(huán)境無害、尊重生態(tài)平衡下的建筑，又稱可持續(xù)發(fā)展建筑、節(jié)能環(huán)保建筑等。綠色建筑從建材的生產(chǎn)到對建筑物的規(guī)劃、設計、管理等內(nèi)容都是消耗最少的地球資源，并且其建筑的垃圾也是最少的，綠色建筑具有下列幾項特征：使用材料性能高；對資源消耗較少；生命周期長；對環(huán)境污染低，綠色建筑在建造和使用的過程中，對高科技的技術進行充分的使用，并且有效的利用資源，是建筑對于資源的損耗與環(huán)境的污染達到最低，并且盡量的使用本地的材料，尊重本土的人文風情與氣候條件。

2 綠色建筑的設計原則

現(xiàn)如今我國的能源儲存量很高，但是由于社會的不斷發(fā)展，能源的消耗量也非常大，綠色建筑的涉及要求滿足如下原則：

2.1 和諧原則

建筑是人的活動對自然的影響，但是由于建筑在空間的選擇、建筑和建造的過程以及拆除等環(huán)節(jié)都存在著能源消耗、環(huán)境擾動和破壞等問題，因此建筑必須重視與周圍環(huán)境的和諧發(fā)展。

2.2 節(jié)約原則

建筑設計的一個重要原則就是要體現(xiàn)“節(jié)約能源、節(jié)省土地”原則。建筑在規(guī)劃設計階段就要協(xié)調(diào)和分配建筑用地在生產(chǎn)、生活、道路、綠化和景觀等用地之間的比例關系，達到既提高了土地使用率又能夠滿足社會發(fā)展需要的目的。節(jié)能的技術原理是通過對蓄熱等措施減少能源消耗并提高能源使用率，并且盡可能的使用可再生能源和非化石能源如太陽能、風能、水利能生物能等。此外在建筑設計中需要考慮不同地理區(qū)域的特點，掌握當?shù)靥枴L向規(guī)律，合理利用太陽光和風能等措施達到減少耗能和污染的目的。

2.3 舒適原則

舒適的建筑與資源的占用和消耗的能源是成正比的。而綠色建筑的原則是強調(diào)低耗能、環(huán)保的前提下不能犧牲建筑物的舒適度。綠色建筑仍然需要滿足人類居所的舒適度為要求。例如采用現(xiàn)代材料來保證建筑物的蓄熱和絕熱，既能達到節(jié)約能源的目的，也能提高舒適度。

2.4 經(jīng)濟原則

綠色建筑的建造、使用以及維護涉及到十分復雜的技術性問題。高投入和高技術的綠色建筑雖然能帶來較高的生活舒適度，但是成本過高導致了這類建筑喪失了普及性。而且綠色建筑并不完全是靠高技術和高投入實現(xiàn)的，而適宜的技術水平與地方化材料以及地域特點的建造同樣能夠發(fā)展綠色經(jīng)濟。

3 綠色建筑中的電器設計選擇

3.1 供電系統(tǒng)設計

在綠色建筑的設計中，要求供配電系統(tǒng)必須簡單而且可靠，在綠色建筑中，同一電壓的變配電的級數(shù)應少于或等于二級，從而避免由于電級數(shù)過多而導致的電能的無端損耗。而且變配電所要盡可能的靠近負荷中心，并合理分配供電網(wǎng)絡，從而減少電路鋪設過程中的浪費并有效降低線路的電壓損失，保證供電的穩(wěn)定性和供電效率。

此外在供電系統(tǒng)中還要合理選擇變壓器的容量和級數(shù)。變壓器的負載率一般要控制在0.7-0.85之間，這樣的負載率保證了變壓器可以適應用電負荷的波動并延長變壓器的使用壽命。變壓器的挑選過程中要盡可能的選擇和使用節(jié)能型變壓器，節(jié)能型變壓力能夠降低空載損耗，并有效降低空載時候的電流以及電流過大產(chǎn)生的噪音。在輸送一定功率電流的過程中，電壓越高，則電流越小，因而產(chǎn)生的電熱損失也越小，因此在變壓器的選擇中要平衡變壓器在不同負荷條件下的損耗，合理選擇變壓器。此外還要合理選擇配電干線所使用的電纜。電纜的使用要綜合考慮電壓的損失、熱穩(wěn)定性等技術指標，并考慮電纜的經(jīng)濟成本，合理選擇電纜型號。高層建筑中變配電室的設置應該靠近電器豎井，這樣做的好處是減少了電纜的有效長度，降低了熱損耗，而建筑面積大的電器豎井則要盡可能得設置在中部，原理一樣。

3.2 照明設計

在建筑物中，照明用量非常大，使用面積也廣，因此節(jié)能的潛力十分巨大。在建筑物中，建議采用高效的光源，而白熾燈雖然維護簡單并且光色較好，但是發(fā)光效率十分低下，并且不夠節(jié)能。因此使用的光源中必須盡量將少白熾燈的使用，除了在博物館、展覽館等特殊建筑中需要在藝術品實行局部照明或保護古文物等需要才使用白熾燈。

此外，建筑物還必須盡可能利用白天的自然采光功能。靠近室外的建筑部分應該采用較大的門窗，并安裝透光率較高的玻璃門和玻璃窗，從而達到充分利用自然光的目的。對于商場、學校、展覽館等具有較大空間的場所，應與外窗平行設計燈具，并且燈具應該能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)和分級，從而能夠充分利用自然光并節(jié)約能源。在今后的設計中，應該推廣LDE光源，LDE光源的原理是利用發(fā)光二極管進行發(fā)光，這種光源的特點是發(fā)光較為均勻，并且波長一致，因此具有能源消耗少、穩(wěn)定以及利用率高的特點。但LED價格昂貴，因此沒有得到全面推廣。但LED光源的特點決定了以后將是家庭照明的理想光源。另外還要考慮大規(guī)模使用智能開關控制光源，在樓梯間、內(nèi)走道等地方采用聲控開關，而在庭院照明燈具也要采用光控開關等節(jié)能方式。

3.3 節(jié)能電器設計

隨著城市的發(fā)展，土地的擁擠程度不斷增加，因此大型建筑也不斷出現(xiàn)，而規(guī)模較大建筑的排水、空調(diào)、供暖、電梯等也耗費了大量的能源。這就需要在大型建筑物中采用樓宇的自動控制系統(tǒng)來加強對這些電器設備的控制，從而可以節(jié)省大量的能源。在具體設備的選擇上，應選用節(jié)能型的電動機以及變頻空調(diào)、水泵等節(jié)能設備，從而達到節(jié)能的效果和目的。而對于電梯、自動扶梯等設備，必須設置電感應控制系統(tǒng)，從而在客流較少的時候節(jié)約能源。車庫可以設置一氧化碳感應裝置，并鏈接風機、自動聯(lián)排排風機。

3.4 電磁干擾設計

在生活中大量的電器設備的使用會導致電磁波的干擾以及污染，這種干擾不僅會造成能耗，而且也會阻礙電器設備的正常使用，更為嚴重的是，還會引發(fā)火災或?qū)θ松淼慕】蛋踩a(chǎn)生影響。電磁屏蔽是常用的防止電磁干擾的技術。電磁屏蔽可以阻止交流電以及磁場的影響。未來可以嘗試使用新型屏蔽的材料，如具有屏蔽功能的混凝土和涂料。

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