淺談綠色建筑電氣節(jié)能設計

姚雪

隨著全面建設小康社會的逐步推進，建設事業(yè)迅猛發(fā)展，建筑能耗迅速增長，綠色建筑已成為了城市建設發(fā)展的主要趨勢。一定要高度重視建筑施工中的節(jié)能技術的應用，加大科技投入，節(jié)約資源，提高能源的使用效率，減少運行成本，最大程度的滿足現代化建筑施工的需求，提供經濟效益，促進社會可持續(xù)發(fā)展。本文筆者對綠色建筑電氣節(jié)能設計問題進行了分析。

一、建筑電氣設計應用在綠色建筑中的重要性

在建筑電氣設計過程中，電氣設計的健康、綠色、節(jié)能是切實貫徹綠色建筑設計規(guī)范的重要方面，是實現綠色建筑的重要保證。

二、建筑電氣設計中的原則

（一）滿足建筑物的使用功能。即滿足照明的照度、色溫、顯色指數；

（二）考慮實際經濟效益。節(jié)能應按國情考慮實際經濟效益，不能因為節(jié)能而過高地消耗投資，增加運行費用，而是應該讓增加的部分投資，能在幾年或較短的時間內用節(jié)能減少下來的運行費用進行回收。

（三）節(jié)省無謂消耗的能量。節(jié)能的著眼點，應是節(jié)省無謂消耗的能量。首先找出哪些地方的能量消耗是與發(fā)揮建筑物功能無關的，再考慮采取什么措施節(jié)能。如變壓器的功率損耗，傳輸電能線路上的有功損耗都是無用的能量損耗，又如量大面廣的照明容量，宜采用先進技術使其能耗降低。

三、綠色建筑電氣設計的節(jié)能措施

（一）變壓器的選擇

在變壓器的選擇上面，需要根據實際的需要狀況進行選擇相應的數量。變壓器的效率和變壓器承載的壓力的消耗之間呈現的是正相關的關系，和承載的壓力的具體功率之間也存在著直接的聯(lián)系。在變壓器的選擇上，應該選擇節(jié)能型的變壓器，而把那些能源消耗比較高的變壓器淘汰掉。

（二）電氣產品的選擇

工程設計中，在對電氣產品的設計進行選擇時，應采用國家認證機構確認的標準產品，并優(yōu)先選擇高效、節(jié)能、環(huán)保的電氣產品和設備，絕不采用國家明令禁止的、淘汰的和高耗能的產品。隨著科學技術的發(fā)展，建筑電氣專業(yè)也涌現出一些新技術和新產品，在電氣設計中設計者應根據所需設備功能的要求，進行經濟技術比較，積極推廣新產品、新技術，發(fā)揮新產品新技術的節(jié)能作用。相信隨著科學技術的進步，產品成本的降低，新技術、新產品必然會得到更廣泛的應用。

（三）供配電系統(tǒng)

根據用電負荷容量及其分布、用電設備特點，合理設計供配電系統(tǒng)，實現供配電系統(tǒng)的經濟有效運行。

（1）供配電系統(tǒng)應盡量簡單可靠，同一電壓變配電級數不宜多于兩級，盡量減少變電級數過多產生的電能損耗。變配電所應盡量靠近負荷中心，合理分布供電網絡，減少線路電壓損失，提高供電網絡的供電質量及網絡運行的經濟效益；

（2）合理選擇變壓器容量、級數。變壓器負載率宜為0.7～0.85，能適應負荷變化，使變壓器工作于最佳狀態(tài)。盡可能選擇節(jié)能型變壓器（10KV及35KV電壓等級），節(jié)約變壓器空載損耗，降低空載電流和噪音。同等傳輸狀況下，電壓越高，損耗越小。因此，設計中需要平衡變壓器在不同負荷條件下的鐵損和銅損，合理選擇電壓；

（3）合理選擇配電干線電纜。在滿足允許載流量前提下，綜合電壓損失、熱穩(wěn)定性等各種技術指標，以及有色金屬使用的經濟指標，合理選擇導線截面，并根據敷設條件選擇電纜型號。在高層建筑中，變配電室應靠近電氣豎井，以減少主干線電纜的長度。對于單層面積大的建筑，應將電氣豎井盡可能地設在中部，減少水平電纜敷設長度。

（四）無功功率的合理補償

無功補償時首先應減少用電設備的無功消耗，提高自然功率因數，具體措施：

（1）正確選擇變壓器的容量和臺數，以便可以切除季節(jié)性負荷專用的變壓器。

（2）熒光燈、氣體放電燈燈具功率因數小于0.9時應做單燈電容補償。

（3）減少供配電線路的感抗，采用正確的電線、電纜的敷設方式及采用同心結構的電纜等措施。

（4）正確選擇電動機的容量。當采用提高自然功率因數的措施后，仍達不到供電部門及節(jié)能要求時，在變、配電室內進行集中電容補償，對容量較大、負荷平穩(wěn)且經常使用的用電設備宜單獨就地補償。

（五）照明節(jié)能

我國照明用電約占社會總用電量的12%，采用高效照明產品代替低效照明產品可節(jié)電60%～80%，所以照明節(jié)電潛力巨大。提倡照明節(jié)能不是說降低視覺要求和降低照明質量，照明節(jié)能基本原則是保證不降低照明場所的視覺要求，力求減少照明系統(tǒng)中的能耗，最有效地利用電能。在工程設計中以照明功率密度（LPD）值作為照明節(jié)能指標，力求合理提高照度而降低用電量。

（1）合理選擇和確定照度標準值。GB50034-2013《建筑照明設計標準》規(guī)定了各類場所的照度標準值，實際設計中執(zhí)行的照度值可能提高或降低一級。在一般情況下設計照度值與照度標準值相比較，可有±10%的誤差，使照度標準值的選擇具有一定的靈活性。對于規(guī)范條文規(guī)定的房間或場所，在選定的相關參數條件下，須達到規(guī)定的照度值并確保LPD值不超標，該比值的量綱是Lm/W，表示投入的光通量相對于輸入功率的比值，可作為照明設計參考的能效指標，規(guī)范條文規(guī)定的照度標準值與對應的照明功率密度值之比作為能效指標下限。

（2）應用高光效照明光源。照明光源的節(jié)電指標是發(fā)光效率。它是指每瓦所產生流明數的大小，數值越大表示發(fā)光效率越高，越節(jié)省電能。

使用直管熒光燈的場所，應選用細管徑（即T8或T5型）、稀土三基色直管熒光燈，不應使用鹵磷酸鈣熒光粉制的熒光燈，這樣提高光效、顯色指數，而且使用壽命更長，節(jié)能效果好。在辦公室、教室、商場和工業(yè)廠房一般功能性照明場所，使用直管熒光燈滿足照度均勻度要求條件下，應選用功率較大的燈具（T8不小于36W，T5不小于28W），可提高能效30%～40%。辦公室、會議室應用直管熒光燈或緊湊型熒光燈，應不用白熾燈，緊湊型熒光燈具有光效較高、壽命長、顯色性較好，用它取代白熾燈可節(jié)約電能，其他場所應嚴格限制白熾燈的應用。積極推廣應用高光效、長壽命的金屬鹵化物燈和高壓鈉燈。商場營業(yè)廳、展覽廳、候機廳等中等高度（如燈具安裝高度4～6m）的公共建筑顯色要求高的宜采用較小功率的陶瓷金鹵燈，其光效更高；大件倉庫、鍛工車間、煉鐵車間顯色性要求不高的場所以及道路照明，應采用光效更高的高壓鈉燈；高大的工業(yè)廠房采用金屬鹵化物燈。

（3）推廣應用高效節(jié)能鎮(zhèn)流器。熒光燈應選用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能電感鎮(zhèn)流器，符合使用要求時，可選用兩個或幾個燈管共用的鎮(zhèn)流器；金屬鹵化物燈、高壓鈉燈應選用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器，根據產品的發(fā)展，逐步應用電子鎮(zhèn)流器。

（4）選用高效的燈具。燈具發(fā)出的總光通量占燈具內光源發(fā)出的光通量的百分比為燈具的效率，它說明了燈具對光源光通的利用程度。影響燈具效率的主要因素有：反射器和保護罩的材料。目前這些材料很多，一般地對反射器而言經鍍鋁處理的反射鏡其反射率達80%以上，保護罩以透明玻璃的透過率為最高，其次為棱鏡塑料。因此，在燈具選型時，應優(yōu)先選用高效的節(jié)能燈具，實現設計時階段的節(jié)能。

（5）照明控制：光源的選擇可以達到照明節(jié)能，照明控制是關系運行中節(jié)能的重要因素。公共建筑和工業(yè)建筑的公共場所，宜采用集中控制，為了節(jié)能，宜按建筑使用條件和天然光狀況分區(qū)、分組控制。

（6）合理利用自然光節(jié)能降耗。充分利用自然光，把照明和自然采光相結合。建筑物的照明設計應充分利用自然光節(jié)能降耗。在進行照明設計時，應盡量利用自然光，白天少開燈。室內墻壁以潔白干凈為準，可提高光的反射率，增加亮度。

四、結語

伴隨著市場經濟的快速發(fā)展，建筑總量和居住舒適度不斷提升，建筑能源消耗急劇上揚。在建筑電氣設計過程中，電氣設計的健康、綠色、節(jié)能是切實貫徹綠色建筑設計規(guī)范的重要方面，是實現綠色建筑的重要保證。endprint