电气设计在绿色建筑中的应用探讨

电气设计在绿色建筑中的应用探讨摘要：节能环保、绿色低碳是新时代的主题，建筑业更应该顺应新时代的潮流，大力发展推广绿色建筑，促进环保节能减排，这需要我们将绿色节能理念有效地融入到电气设计之中。

本文中笔者简要分析了何为绿色建筑及其主要特征，并对电气设计在绿色建筑中的应用展开论述，仅供参考。

关键词：绿色建筑；电气设计；供配电系统；照明1何为绿色建筑《民用建筑绿色设计规范》JGJ /T 229 － 2010 指出绿色设计应统筹考虑建筑寿命周期内，满足建筑功能和节能、节地、节水、环境保护之间的辩证关系，体现经济效益和环境效益的统一；应降低建筑行为对自然环境的影响，遵循健康、高效的设计理念，实现人、建筑与自然和谐共生[1]。

笔者认为舒适是绿色建筑的最主要的特征之一，无论什么建筑物都必须满足了人与人之间的交往，人们的生活、工作、休闲娱乐均附着于建筑物之内，也就是说人的情感寄托于舒适的建筑物之中。

其二，健康是新时期人们所追逐的目标，建筑本身需要对人们的身心健康有益，建筑采光通风是否合理，室内空气质量是否符合标准，建材、电气设备的使用是否给人们的身心带来影响等等，这就需要建筑能与自然相融合，这也是绿色建筑所追求的目标，将建筑物对自然的影响降至最低，为人们身心健康带来保障。

建筑电气绿色节能设计过程中，应当充分利用现代绿色节能理念。

第三，绿色建筑所代表的是高效率、环境好而又可持续发展的建筑，在建筑电气设计过程中，因楼层相对较高，其居住人数较多，通常会消耗大量的能源。

实践中，为了能够有效解决该问题，在电气设计过程中应当事先调查建筑物日常能耗情况，准确把握各环节的用电情况以及对能源的需求与利用程度；在此过程中，还应当采用先进的技术手段，以此来有效减少不必要的能耗，对建筑物用电情况不影响的基础上，合理减少用电设备，从而降低能耗[2]。

2电气设计在绿色建筑中的应用2.1工程概况中国北斗产业技术创新西虹桥基地创新孵化区二期扩建项目，位于上海市青浦区高泾路，综合楼，地上四层为办公和配套，地下一层为非机动车库，建筑面积约9486.46㎡，高度约18.15m，为多层建筑，环境等级一般。

科研办公楼，五层框架结构，为办公楼，建筑面积约22263.35㎡，高度约20.5m，为多层建筑，环境等级一般。

2.2供配电系统配变电所设计应根据工程特点、负荷性质、用电容量、所址环境、供电条件和节约电能等因素，合理确定设计方案，并适当考虑发展的可能性。

采用两路10kV高压电压供电，变压器总装机容量为3000kVA，单位建筑面积用电安装容量95VA／㎡，本工程设置建筑物能耗监测管理系统，对水、电力、燃气、空调等系统进行分类和分项计量，并预留数据上传接口，将能耗监测数据实时上传给节能办。

供电的电能质量满足规范对以下内容的测试要求：三相电压不平衡度，功率因数、各次谐波电压和电流及谐波电压和电流的总畸变率、电压偏差等。

变压器选择低损耗、低噪声的节能型干式变压器，并达到国家标准《三相配电变压器能效限定值及节能评价值》GB20052-2013的相关规定。

低压侧设集中自动补偿方式，设功率因数自动补偿装置，补偿后高压侧平均功率因数大于0.9，并要求荧光灯、气体放电灯单灯就地补偿，功率因数不小于0.9。

建立先进可靠的电能质量监测网络，及时分析和反映电网的电能质量水平，提高电网电能质量和供电效率，对有谐波源的客户要定期测量、检查、加强管理力度，当谐波源产生的谐波电流可使公共连接点的谐波超过标准规定的允许值时，应限期采取措施，如加装有源滤波器、装设静止无功补偿装置，否则，供电企业可中止对其供电。

控制配电的电缆、导线长度在一定范围内，令用电设备端的电压偏差允许值满足规范要求。

暖通、给排水设备中部分选用变频调速泵，根据负荷变化调速节能。

2.3照明1）灯具的选择项目中各区域的照度及功率密度值将参照《建筑照明设计标准》GB50034-2013中的目标值执行。

主要场所的照明功率密度值如下：房设计中所选用荧光灯具均采用高光效、寿命长（12000h以上）、显色性好（Ra>80）的高效三基色T5荧光灯管，并配谐波含量较低的电子镇流器（符合该产品的国家能效标准），功率因数大于0.9，应采用三基色或者一般显色指数（Ra）不应小于80。

公共区灯具配光具有中心光强高的特性，光束角控制在30°以内，灯具的3次谐波电流不超过基波电流的25%。

除特殊注明外，本工程一般光源的显色指数Ra≥80。

疏散指示灯光源采用发光二极管（LED）。

2）照明的控制方式：公共建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所的照明，采用定时、感应、照度等控制方式，监测室内照度、人员移动情况，控制区域内照明回路开启数量。

配电间、弱电间、设备机房等房间照明就地控制。

所有房间和主要通道出入口设照明开关（直接控制开关或场景控制开关），通过直接或间接两种方式实现照明控制。

直接控制即灯具电源直接通断控制方式，如商铺、机房等小房间一般照明控制；间接控制即照明控制器控制方式，如走道等大房间一般照明，现场照明单元控制继电器具有标准接口，并有专业的软件包支持，控制层采用标准化现场总线纳入照明监控系统。

房间或场所装设有两列或多列灯具时、宜按下列方式分组控制：所控灯列与侧窗平行；有条件的场所，采用下列控制方式：天然采光良好的场所，按该场所照度自动开灯或调光。

个人使用的办公室，采用人体感应或动静感应等方式自动开光灯；路灯、庭园灯、草坪灯等采用照度自动开灯或定时的控制方式，地灯、泛光照明等采用定时的控制方式。

自动控制，设置照明控制系统，对走廊、电梯前室、楼梯间等公共部位的一般照明进行定时控制、照度控制等方式。

2.4能耗监测系统对水、电力、燃气及其他用能类型分类分项计量，计量装置集中设置，对采集的能耗数级进行汇总和分析，并按上数据中心的要求自动、定时发送能耗数据信息。

能耗监测系统包括：用能信息采集、信息通信和能效管理系统；系统能对各用能设备和系统实施信息采集、显示、分析、处理、维护及优化管理具有实时性、全局性、系统性和可控性的能效综合管理功能；通过建筑设备节能控制与管理系统平台的集成、实现与建筑设备管理的关联，通过对各用能设备和系统的测控、节能、能源分配和能耗成本的经济性进行分析，形成系统最优整合。

能耗监测系统的分类能耗包括：电量、水耗量、燃气量（天然气量或者煤气量）、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量和其他能源应用量；各变电站出线回路装设的多功能数显表，对空调用电、动力用电、照明插座用电和特殊用电等四项分类统计。

各低压出线开关具备监测有功功率或电流和有功电度计量及数据远传的功能。

能耗计量装置选型与配置要求：数字式水表精度等级应不低于2.5级；电子式电能计量装置精度等级应不低于1.0级；电流互感器精度等级应不低于0.5级；数字燃气表精度等级应不低于2.0级；数字热量表误差应不大于5%。

2.5建筑设备节能控制与管理系统系统采用集配电、控制、节能、能耗计量及分析、安全报警、现场总线通讯为一体的智能化设备，对建筑的冷热源系统、新风机组、空调机组、公共照明、通排风、给排水等机电设备进行高效的监控和管理。

系统采用分项能耗计量、分析、节能控制策略及现场总线技术，使建筑机电设备运行能耗降低。

3智能化的绿色建筑作为绿色建筑技术手段的智能化，目前已经在很多领域得到应用，采用高精度的各类物理量与化学量的检测器，对能源使用状况、能耗设备运行状态、节能控制效果等进行检测，优化控制算法进行节能控制。

例如，基于现场总线的智能照明控制系统。

作为一种分布式控制系统，在中央控制室，管理人员可通过合理的设置创造舒适的环境，同时又达到节约能源的效果。

智能控制器通过光电传感器测得周围环境的照度，与设定值比较从而调节光源的输出使光照度达到最合适的水平；控制器通过红外传感器探测是否有人，自动将无人区域的灯关闭，实现节能照明。

这已经在诸如博物馆、展览会之类场馆得到应用。

软件对建筑机电设备的运行工况、能耗状态、运行效率等进行实时监测和控制。

相关设备运行、故障信息、能耗数据等数据汇总后，存储在系统数据库中。

由系统内置各功能模块对建筑设备的能耗状态进行统计分析及能效评估，给出结论，生成统计分析图表。

具有不同级别密码的数据安全保护，以图形化的界面集中对机电设备和环境参数进行有效监控。

根据建筑运行的历史记录，管理、分析当前和过去的运行过程情况，作出趋势报告。

4结束语综上所述，在绿色建筑电气设计中，节能技术的应用至关重要，实践中应当结合具体的工况条件和供电需要，尽可能地实现建筑节能最大化。

与此同时绿色和健康也不能忽略掉，在电气设计过程中，应对各个环节进行考量，将绿色建筑最大程度的融入其中，从而实现绿色建筑的设计目标。

参考文献[1]龚俊，丁伟.电气设计在绿色建筑中的应用与探讨[J].江西化工，2017（05）：146-147.[2]马越洲.建筑电气设计中绿色节能的应用分析[J].科技与创新，2018（05）：148-149.[3］彭寒冬.建筑工程中建筑照明电气节能设计的应用［J］.江西建材，2017（05）.[4］王永彬，陈学.建筑电气节能设计探讨［J］.科技风，2015（15）.。