淺析綠色建筑電氣的節能設計

李英龍

【摘要】綠色建筑包含了安全、節能、健康等元素，綠色建筑已經成為了未來城市建筑中的發展趨勢，隨著人們生活水平的不斷提高，建筑電氣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，通過電氣設計的技術性手段在建筑物中實現綠色的元素，從而改善日益污染的環境。本文首先闡述了建筑電氣設計的原則以及綠色建筑電氣節能設計的要求，對綠色建筑電氣的節能設計進行了探討分析。

【關鍵詞】綠色建筑電氣；設計；原則；要求；節能設計

城市化建設進程的的加快，使得城市污染日益嚴重，綠色建筑已經成為了城市建筑發展的主要趨勢。而綠色建筑電氣是綠色建筑的重要組成部份，綠色建筑電氣所要考慮的不光是要滿足人們的用電需求，更重要的是要體現節能設計。在綠色建筑過程中采取電氣節能設計是實現建筑節能的重要途徑。

一.建筑電氣設計的原則

1、需要原則-即保證建筑的實用性、功能性。任何一個建筑都是為滿足人們需求而建造的，建筑電氣設計應保證建筑的設計功能穩定，能夠連續正常的運行。建筑電氣設計要保證建筑照明需要，滿足人們工作生活需求，同時也要保證使用者的居住舒適、衛生，建筑物的運輸通道暢通無阻，給人們的生活帶來便利。

2、經濟原則-考慮所帶來的經濟效益。建筑是有一定的成本的，要考慮實際的經濟效益，不能夠為實現節能增加建筑成本和運營費用。建筑電氣設計時要合理選擇節能設備、材料，讓增加的成本在有限時間內通過降低能耗彌補回來。節能方案在經過技術經濟比對后選擇最經濟的方案實施。

3、節約原則-即保證降低電能消耗量，減少與建筑功能無關的能源消耗。建筑的設計功能中存在對建筑整體功能的發揮無直接關系的功能。建筑電氣節能應從建筑的這一部分功能切入，找到建筑無謂的能源消耗。從節能角度講要消除這部分能耗，針對這部分能耗考慮采取什么措施而有針對性的進行設計。

二、綠色建筑電氣節能設計的要求

1、綠色建筑電氣節能設計需要符合建筑物構造、滿足其功能以及實際經濟效益好；能夠切實節省能源的消耗。實際設計中，要先找出那些地方的能源消耗是得不償失的，是無謂的，然后根據需求，進行設計，比如減少傳輸電路上的能量損耗，再比如更換節能光源節省能源等，通過合理的措施改造去實現綠色建筑電氣設計中的全面節能。

2、在綠色建筑電氣及節能設計中必須保證建筑功能正常發揮。即建筑的電氣設計要能滿足電梯、空調運行，燈光照明等的用電。同時，要注意不能單純的為了節能而刻意去采用高額消費的節能材料。即在設計中節能部分要符合實際經濟條件的標準。不能只追求節能忽視投入。本文所提的節能指在現有經濟條件且不影響建筑正常供電的情況下采用合理的節能措施，節省無意義的能源消耗。因此在綠色建筑電氣設計方面，需要優先考慮建筑在哪些方面的能耗是無意義的。例如已有大型中央空調的會議室里就無需再添設其他形式的空調，路燈之間的距離應該控制的剛好，避免多個燈光聚集照明一個地方。同時，需要遵循電氣線路安全簡單的標準。在設計電氣線路時需要注意避免線路重復帶來的不安全性和能源浪費性。總之，在進行綠色建筑電氣節能設計中要遵循一些必須的標準，以達到實用、低消耗和節能的目的。

三、綠色建筑電氣節能設計的分析

1、綠色建筑的供配電節能設計.綠色建筑電氣節能設計中，要求供配電系統必須簡單而且可靠，在綠色建筑中，同一電壓的變配電的級數應少于或等于二級，從而避免由于電級數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，保證供電的穩定性和供電效率。此外在供電系統中還要合理選擇變壓器的容量和級數。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能型變壓器，節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、熱穩定性等技術指標，并考慮電纜的經濟成本，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。

2、綠色建筑的電器設備節能設計。當前城市化建設進程的加快，土地的擁擠程度不斷增加，因此大型建筑也不斷出現，而規模較大建筑的排水、空調、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來加強對這些電器設備的控制，從而可以節省大量的能源。在具體設備的選擇上，應選用節能型的電動機以及變頻空調、水泵等節能設備，從而達到節能的效果和目的。而對于電梯、自動扶梯等設備，必須設置電感應控制系統，從而在客流較少的時候節約能源。車庫可以設置一氧化碳感應裝置，并鏈接風機、自動聯排排風機。

3、綠色建筑的照明節能設計。在建筑物中照明用量非常大，使用面積也廣，因此節能的潛力十分巨大。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，但是發光效率十分低下，并且不夠節能。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，并且燈具應該能夠實現分區和分級，從而能夠充分利用自然光并節約能源。在今后的設計中，應該推廣LDE光源，LDE光源的原理是利用發光二極管進行發光，這種光源的特點是發光較為均勻，并且波長一致，因此具有能源消耗少、穩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。另外還要考慮大規模使用智能開關控制光源，在樓梯間、內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能方式。

4、綠色建筑電磁干擾技術及其節能設計。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，還會引發火災或對人身的健康安全產生影響。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。

結束語

隨著社會經濟的發展，工業化程度的提高，對能源需求日益增加。面對能源形勢日趨緊張，在進行建筑電氣設計時采用哪種電氣技術、選定何種性能的節能設備以達到最佳的節能效果和獲得最佳的經濟效益，是一個合格的建筑電氣設計師應該思考的問題。

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