綠色建筑電氣設計探析

姚冬平

（貴州正業工程技術投資有限公司，貴州貴陽 550000）

我國2019 年8 月1 日起實施的《綠色建筑評價標準》（GB/T 50378—2019），其對綠色建筑定義為：在全壽命周期內，節約資源、保護環境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實現人與自然和諧共生的高質量建筑。其含義涉及建筑安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節約（節地、節能、節水、節材）和環境宜居等方面的綜合性能。我國的人均資源較少，且能源利用效率較低，為了實現長久發展，節能減排成為必經之路。在此環境下，綠色建筑開始突顯其優點，成為建筑市場新的發展方向。

建筑電氣設計作為綠色建筑設計的重要組成部分，如何加強綠色設計理念的應用，如何提升建筑電氣設計的科學性及合理性，以達到實現資源的最小消耗，達到節能、綠色、環保的目的。本文就此思路做了以下論述，主要從能源節約為其基本設計思路，從配電系統、照明、設備選型等幾個方面進行闡述。

1 變配電系統

變配電系統的節能設計首先考慮方案的合理性，進行設計時，需要對變配電系統的負荷進行精準計算和科學分析，這是電氣設計的基石，根據分析計算結果進行變壓器容量的合理選擇，合理設計供電電壓和供配電系統，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。有效安排機房和豎井，變配電所應盡量靠近負荷中心，合理分布配電網絡，減少線路電壓損失，提高配電網絡的供電質量及網絡運行的經濟效益。對于必須使用的電感性用電設備可選用有補償電容器的用電設備，以提高其功率因數。同時變配電系統產生的諧波要符合現行國家標準《電能質量公用電網諧波》的規定，設計中根據諧波源選擇合理的諧波抑制和治理方案，一般情況下可采用電源側集中治理方案，對于有明顯諧波源且占比較大的場合，可采用負荷側就地治理方案。三相平衡也是配電系統的重要原則，配電系統設計應盡量滿足三相負荷的平衡要求，對于單相負荷占比大的配電系統，一定要做好單相負荷的分配設計。

2 照明系統

2.1 采用高效照明燈具

高效的照明燈具是照明節能設計的基礎，對于必須要使用人工燈具進行照明的區域，需要選用控光性能合理，反射系數高，透射系數好，控光性能過關的燈具，要確保照明燈具以及相關電氣附件具有節能、高效的特點。一般場所可以選擇具有較長使用壽命，且節能高效的LED 節能光源或者是細管三色熒光燈進行使用，相比于白熾燈，這些燈具在電能消耗上能夠節約80%以上，且壽命長得多，而且LED 燈具有較高的穩定性，不存在有害金屬汞等問題，環保效果較好。需注意的是選用LED 照明產品的光輸出波形的波動深度應滿足現行國家標準《LED 室內照明應用技術要求》（GB/T 31831—2015）的規定。

2.2 采用合理配光方式

一般來說照明通常分為常規照明、局部照明以及混合照明三種，不同場所對照明會有不同要求，比如當照明場所又窄又高時，要選用窄配光燈具，如集照型燈具或者深照型燈具；在寬而高的房間中要選用寬配光燈具，例如正弦分布燈具等。同時建筑室內的照度值、統一眩光值、一般顯色指數等指標應該滿足《建筑照明設計標準》（GB 50034—2013）的規定，各房間或場所的LPD 值至少應達到《建筑照明設計標準》（GB 50034—2013）中的現行值規定，推薦達到目標值規定。照度計算時，根據不同使用場合應合理選擇工作面高度，設計過程中應將照明的效果與人的需求盡量結合起來考慮，注重室內墻面和物體的表面反射率，根據反射率選擇合理的燈具利用系數，可建議采用淺色的裝修材料，提高反射率。

在做室外夜景照明設計時，應特別注意光污染的限制應符合《城市夜景照明設計規范》（JGJ/T 163—2008）的相關規定。樓座泛光照明不應對周邊建筑物產生光污染。泛光照明設計時，根據表面材料的反射比和色彩吸收情況，適當選擇寬光譜輻射的光源，使用高光效的高壓鈉燈，提高泛光照明效率。在室外景觀照明燈的控制上，可以對各種場景控制模式加以分析應用，對實際使用中的不同場景進行科學預設，針對不同的場合或時間，對場景進行切換控制，如節假日、晚上的時間段等等，避免不必要的浪費，同時保證達到實際使用的效果，在燈具布置方面，應做到科學計算合理布置，在保證照明效果的前提下燈具選型、數量、控制、使用維護最環保。

2.3 采用合理控制方式

照明控制方式的設計也是落實綠色理念的關鍵，除對燈具實施分組控制，布置燈具的過程中一般情況下應該將其平行于窗，每組開關對于燈具的控制數量要進行合理設計，不應過多等這些基本概念外，具有天然采光的區域，照明設計應結合天然采光條件進行人工照明布置并進行獨立分區控制，同時采用合理措施改善室內或地下空間的自然采光效果，如采用采光井、反光板、日光導管等設備改善地下空間的采光。針對公共區域的照明系統可采用分區、定時、感應等節能控制，采光區域的照明控制應獨立于其他區域的照明控制等。

另外智能照明控制系統的應用十分關鍵，對于公共區域，或者是部分空間較大的辦公區域，可設置自動照明控制，如通過時鐘定時控制、管理室手動控制、軟件集中自動控制等方式，對大堂、電梯前室、走道、地下車庫等以及大空間辦公區域、大會議廳等需要控制場所的照明進行控制，例如，商業綜合體地下車庫的照明設計，可根據商業綜合體的營業時間對燈具亮度進行調節，以達到節能的目的。對于智能照明控制系統，它不僅要控制照明光源的發光時間、亮度來配合不同應用場合做出相應的燈光場景，同時也要考慮智能化和操作簡單化以及靈活運用未來照明布局和控制方式變更等需求，好的智能照明控制系統可以提高照明環境的品質，改善人們工作、學習、生活的條件和質量。

3 變壓器選型

首先要對變壓器容量進行合理選擇，在選擇變壓器容量時，應對變壓器的運行效率、最佳負載率、負載運行特點以及經濟運行條件進行綜合的考慮，盡量使變壓器的負載率能夠處在75%～85%之間，選用具有良好節能效果的變壓器，如SCB13 等。其次對季節性負荷因素需要加以考慮，如空調負荷，具有較強的季節性，且容量較大，在進行變壓器設計時，應該結合實際情況，設置與空調負荷相匹配的變壓器，在不需要對空調進行使用的季節，可以將該變壓器停運，以此來降低電能的消耗。三相配電變壓器還應滿足《三相配電變壓器能效限定值及能效》（GB 20052—2013）的要求。

4 其他

（1）太陽能的應用在建筑物中是節約能源的一種很好的方式，利用太陽能取代一些常規電力能源，十分符合綠色環保理念。常見的有太陽能發電系統、太陽能熱水器、太陽能燈光等的應用。

（2）電動機在電氣系統中，同樣是一類比較重要的設備。電動機的工作效率及能耗比等與節能息息相關。在電動機設備上，運用綠色節能技術的電動機能夠達到節能的目的。

（3）能耗監測對建筑物空調通風系統、照明系統、其他動力用能系統采用分項計量（耗電分項計量），通過分項計量結果，可反映各環節的能耗情況，為運營管理節能控制提供分析依據。

（4）智能外遮陽技術，采用此技術可使建筑在夏季時的制冷能耗大幅度降低，從而減輕空調負荷，節省空調的運行費用。同時，外遮陽技術能根據室外氣象狀況和室內人員需求進行自動調節，對提高室內居住舒適性有顯著效果，可避免過強的日光對辦公或居住人員視覺和精神上的影響，起到采光、隔熱節能，營造舒適環境的功效。

（5）設置室內空氣質量監控系統，保證健康舒適的室內環境，對地下室以及室內主要功能空間的二氧化碳、空氣污染物的濃度進行監測，實現濃度超標報警及與室內通風系統聯動，實現自動通風調節以達到清潔空氣環境、利于人們身心健康的作用。

（6）合理選擇電纜截面，減少電纜損耗。在滿足允許載流量前提下，綜合電壓損失、熱穩定性等各種技術指標，以及有色金屬使用的經濟指標，合理選擇線纜截面，并根據敷設條件合理選擇電纜型號。

（7）垂直電梯應采取群控、變頻調速或能量反饋等節能措施；自動扶梯應采用變頻感應啟動等節能控制措施。

5 結束語

經濟的提高以及科學技術的不斷發展，給人們帶來更加優質的居住體驗環境，同時建筑能源消耗亦急劇上升，帶來嚴峻的資源問題和環境問題，這就需要大力提倡綠色建筑，人們更加要秉承“保護環境，愛護環境，減少污染”的宗旨，加快建設節約型社會，大力推進能源節約。建筑電氣設計應嚴格遵循經濟性、適用性、節能性等技術應用原則，將新型節能環保技術應用到建筑電氣中去，實現建筑節能的目的，推動我國建筑行業的不斷進步同時帶動我國社會經濟的持續發展做一份貢獻。