论绿色建筑电气设计

论绿色建筑电气设计

潘吴伟

广东省建筑设计研究院有限公司 510000

摘要：随着城市建设的不断推进，对城市建筑的功能也提出了新要求。绿色建筑因为其融合了健康、舒适、安全、节能等多个元素于一体，在保证使用者居住体验的同时也充分体现了“绿色低碳”的相关概念，已然成为城市建筑的新风向。由于电气在建筑建设中是一个十分重要的板块，所以设计出绿色电气施工方案有利于绿色建筑的建成。本文将从绿色建筑的标准和相关支持政策、建筑电气节能途径、绿色建筑中可采用的电气设计、绿色建筑评价这四个方面入手对“绿色建筑电气设计”进行阐述。

关键词：绿色建筑；电气；节能

引言：

绿色建筑是在实现健康、舒适、安全的居住环境的同时，在建筑的整个生命周期，包括从建筑选址开始到建设再到后期的维护、翻新等内容中同时实现对资源的合理应用和对环境的友好态度，在人与自然、建筑与自然中找到平衡点，和谐共存。在绿色建筑包含的几个重要要素中，每一个都和电气设计联系紧密，可以说绿色建筑的设计过程其实也就是绿色电气的设计过程，只有充分利用当前成熟的电气产业链，在电工、电子、信息技术等多个方面进行绿色节能创新，才能够促进绿色建筑的建成。

一、绿色标准及相关政策

早在2006年，我国就已经引进了“绿色建筑”这个概念，并为其制定了相应的评价标准、评价技术细则和评价标识管理办法；继而在2014年又在近七年的新型城镇规划中反复强调“绿色建筑”的现实意义和实际价值，并推动着各企业在建筑领域逐渐渗入绿色环保理念；然后在2019年已经有部分绿色建筑修建成功的基础上，发布了如何加快绿色建筑发展的十条措施，为绿色建筑进一步在城镇普及奠定了牢固的基础；最近则是在2020年，在多个地级市市域实行——所有新建民用建筑都必须采用绿色标准，直到2021年开始从地级市市域变为全省城镇新建建筑都必须采用绿色标准。

二、建筑电气节能

建筑能耗在全国的能耗中占据五分之一左右的位置，而电气节能在建筑节能中占据主要地位，其中包含照明、空调、电梯、水泵等多个电气内容，空调又为电能消耗中占比最高的部分，尤其是在部分南方城市的夏天，常常会由于城市供电已无法满足需求而出现“限电令”。针对电气耗能大的问题，可以从以下几个方面进行节能。

使用新能源。逐步淘汰掉以往的火力发电，而主要采用光伏发电和风力发电这些新能源来进行发电，减少不可再生资源的损耗和大量污染物的持续排除。

使用节能电气控制设备。可以通过引进新技术、新材料、新设备等来实现从电气控制设备方面的节能。例如发电机、电梯、变压器等设备。

使用改良版供配电系统。通过减少供电的半径和抑制谐波等方式来从供配电系统入手进行节能。

使用照明节能。在修建建筑前合理分析建筑的地理位置和朝向，选择能够让自然光源充分照入室内的建筑位置和建设结构设计，并采用更加节能的灯具在建筑内部合理布置灯光位置，使光源得到最大利用。

使用节能空调。可以使用更加高效的空调机组、对空调的变风量和水量进行一定的控制、使用热回收技术，来改善空调耗能大的现状。

三、绿色建筑电气设计

绿色建筑的评级分为一、二、三星级，分别需要其分值达到60分、70分和85分。在具体的电气设计中可以根据绿色建筑的评级标准和要求在电气设计中做出相应的完善。

（一）安全耐久

在交通方面，应关注到路面的平均照亮程度、路面最小照亮程度和垂直照亮程度三个点，不能低于当前城市道路照明设计的标准。在装配式建筑中，由于支撑结构和填充结构不是设计在一起的，为了能够进一步实现安全耐久性，电气管线也应当避开支撑结构。在使用材料方面，可以采用更加耐腐蚀、更加抗老化、使用年限更长的材料作为电气装置材料，例如：矿物类电缆和耐火性电缆等。

（二）健康舒适

建筑照明方面。可以通过对照明设备在建筑需要安装位置的照明度、均匀度、色温、显色指数、反射比、炫光限制进行详细的测量和分析，找到照明设备最小程度数量和最大程度光源之间的平衡点，在符合国家建筑照明设计标准的基础上尽量减少建筑照明设备的用量，并且在部分不需要全时段照明的公共区域采用分区、定时、感应等控制系统，从而从本质上节约电能。空调设计方面。在安装中央空调系统时，应该以建筑不同房间、区域的特征和功能来确定空调系统的数据设定和安装位置。

需要注意到的是，建筑中常常有需要非线性设备会产生电磁干扰和谐波污染，在加大电气系统耗能的同时也会增加用电系统产生火灾的几率，所以对建筑中的电磁干扰加以抑制能够促进绿色建筑的建设。电磁干扰主要分为导电性电磁干扰和辐射性电磁干扰。导电性电磁干扰能够采用合理规划电路、使用滤波器等方式来抑制；辐射性电磁干扰则需要采用特定的电气设备外表壳、选用具有屏蔽功能的箱体材料等方式来抑制。其中电磁屏蔽则为绿色建筑中使用得最多的电磁干扰技术，它能够对交变电和磁场产生影响，阻止其互相影响。建造新绿色建筑时，可以在以往的屏蔽方法中添加新技术，采用新屏蔽材料，例如：具有屏蔽功能的混凝土和涂料等。

（三）生活便利

充电桩方面。在预留充电桩的位置时应该对当前建筑的面向的客户群体和可能拥有的电动车、无障碍汽车的数量有大致的数据统计，再根据当地对建筑充电桩的最低配比情况，合理预留充电桩位置，既解决客户的充电需求，使客户的生活和出行都更加便利，同时也最大限度的节约资源。在建筑的能源统计和管理方面。设置能够自行远距离分类型和分级别的能通统计数据系统；能够对建筑的能源消耗数据进行实时监控、分析和管理的系统，具体可以分为对电、气和热的统计和管理。用水方面。可以和环境检测系统联合，对建筑内部水质（包括居民生活饮用水、直饮水、空调冷却水等）的浑浊度、pH值、电导率等内容进行实时监控，并储存下数据，可供后续查询和分析。

实现绿色建筑智能化也是帮助建筑节能的一项十分重要的技术支撑，通过合理的设计，能够使实现充分融入建筑的所有功能当中。例如充分利用互联网技术、信息网络安全技术等现代化技术，将办公自动化、安全自动化等融入建筑建设中。通过各种能够高精度检测物理量和化学量的检测装置，对大楼中设备的运行状态、能源的使用情况、能源控制效果等内容展开检测和分析，完善现有算法进一步加强能源的控制。需要总控制室管理人员的实时监控也需要更加先进的技术不断推进。

（四）资源节约

在电梯方面。垂直电梯使用变频调速，由于其使用了比较先进的SPWM技术和SVWM技术，能够在很大程度上提高电梯电动机电源的质量，通过减少谐波，也能够提升电梯的工作效率，从而达到节能的效果；自动扶梯可使用变频感应启动装置，在没有人乘坐时十分缓慢的运作，在人靠近时才开始正常运作，从而达到节能的效果。

（五）环境宜居

建筑外墙设计和照明装置设计方面应避免光污染。其中对于建筑外墙的灯光装饰应当在室外照明干扰光限制规范的基础上，对垂直照度和亮度等都进行合理的规划和设计，提供出一份兼具美观和节能于一体的设计报告和施工方案。

四、结束语

综上所述，随着我国城乡一体化发展进程的不断推进，对建筑的舒适度和功能性也不断提出了新要求，为了达成这些新功能的建设，能源的大量消耗不可避免。建设绿色建筑能够在建筑的功能性和能源消耗中找到平衡点，通过在电气设计方面贯彻落实健康绿色、生态节能的理念，合理规划电气控制系统和电器设备，能够促进绿色建筑的顺利高质量修建。

参考文献：

[1]戴霞.绿色建筑电气设计——以中国保护大熊猫研究中心项目为例[J].四川建筑,2014,34(03):52-54.

[2]叶丽娟.绿色建筑一星级施工图审查要点电气设计浅析[J].智能建筑电气技术,2018,12(04):46-49.DOI:10.13857/j.cnki.cn11-5589/tu.2018.04.013.