电气专业关于绿色建筑设计的要点与难点

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【摘要】绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源（节能、节地、节水、节材） 、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑建设管理及建筑节能监督管理逐步成为城市建筑发展的趋势。绿色建筑的设计离不开电气设计的绿色节能，在绿色建筑的设计中必须考虑和实施电气设计工作中的节能因素。本文通过对绿色建筑的相关规范及现有技术的分析绿色建筑的电气设计要点与难点。

关键词：绿色建筑 节能 绿色照明[Abstract] green building refers to the whole building life cycle, to maximize the conservation of resources (energy, land, water saving, material saving), protect environment and reduce pollution, provide health, application and efficient use of space for the people, and the natural harmonious coexistence of architecture. Green building construction management and supervision and management of building energy conservation has gradually become the trend of the development of city construction. Keywords: green building; energy saving; green lighting;

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：

引言：《广州市绿色建筑和建筑节能管理规定》自2013年6月1日起施行标志着绿色建筑建设管理要求正式纳入立法。《规定》首先明确四大类建筑必须强制执行绿色建筑标准。政府对绿色建筑的建设要求日益严格。要想实现绿色建筑，在建筑设计中，必须考虑电气设计的因素。

绿色建筑设计的相关标准

绿色建筑设计的重点是环保（绿色）和节能，而绿色建筑中电气设计亦应围绕这两个主题进行，关于绿色建筑设计国家和地方现行标准、规范有如下版本。《绿色建筑评价标准》 GB/T 50378－2006 ；《民用建筑绿色设计规范》JGJ/T 229 - 2010；《建筑工程绿色施工评价标准》GB/T 50640-2010；《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005；《公共建筑节能改造技术规范》JGJ176-2009；《建筑节能工程施工质量验收规范》GB50411-2007；《全国民用建筑工程设计技术措施》节能专篇－电气。

2、《绿色建筑评价标准》

《绿色建筑评价标准》的评价分为三个等级，分别为一星、二星、三星。《绿色建筑评价标准》条款分为控制项条款、一般项条款和优选项条款。评价的项目需全部满足控制项条款；根据满足一般项条款和优选项条款的程度确定绿色建筑等级。住宅建筑和公共建筑的等级划分标准如下：

住宅建筑

公共建筑

注：当标准中某条文不适应建筑所在地区、气候与建筑类型等条件时，该条款可不参与评价，参评的总项数减少，等级划分时对项数的要求可按原比例调整确定。

3、《绿色建筑评价标准》中电气设计内容

由《绿色建筑评价标准》可以看出绿色建筑的设计应该贯穿于工程建设全过程，是一个所有专业根据所定目标共同努力去实现的系统工程。

其中与电气相关的内容如下表：

上表中控制项为绿色建筑电气设计的必备条件；一般项和优选项为划分绿色建筑等级的可选条件；其中优选项是难度大、综合性强、绿色度较高的可选条件。

从上表分析看出，绿色建筑电气系统主要体现在以下方面。一是系统设计的节能；二是科学管理的节能；三是电气产品的节能；四是可再生能源利用节能。无论是住宅还是公建，其中必备的控制项在我们以往的设计中已经参照国家节能、照明等标准中的相关规定在执行，相对容易达到；而在一般项和优选项内的科学管理和电气设备产品在当今的科技发展及人们的节能管理意识提高的状况下也都可体现；由于我国可再生能源在建筑中的利用起步不久，同时各地气候、经济发展又不相同。因此再生能源利用是绿色建筑的电气设计设计难点和今后发展的方向。

4、可再生能源的利用设计的难点

《可再生能源法》中第二条：“本法所称可再生能源，是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源”和第十七条：“国家鼓励单位和个人安装太阳能热水系统、太阳能供热采暖和制冷系统、太阳能光伏发电系统等太阳能利用系统。” 但风能发电和太阳能发电的造价先对较高，成本回收常常需要10～20年不等，这取决于当地的自然条件，采用何种形式能源。要进行经济技术分析，合理的确定，才能真正实现可再生能源利用，才能实现建筑的绿色设计。同时风能、太阳能等独立发电系统原动力不可控，电能质量不佳，调节能力有限，能量转化效率低，投资成本较高，为了优化电力结构和方便统一调度，并网发电已是大势所趋。为了不影响电网的质量，必须保证使发电系统的输出电压与电网电压在频率、相位和幅值上保持高度一致，而且发电系统和电网间功率能够双向调节。这就牵涉到的功率因数较正、大功率变换以及高稳定性系统设计等技术，也是我国国内新能源发电技术中最薄弱的环节之一。

5、电气节能设计

通过以上分析得出，可再生能源利用的环保电气设计存在着价格、技术等方面问题的制约，那么换个角度思考，我们通过节能设计降耗实现低碳、实现环保，也是对绿色建筑的一种贡献。电气节能设计应包括以下关键点:

供配电系统节能：降低配电系统自身的能耗，提高设备用能效率；

（1）合理确定建筑物的单位建筑面积用电指标。宜对不同类型的设备分组计算，精确选取变压器值。

（2）变配电机房位置尽量设置在负荷中心，各层配电竖井的合理设置，缩短配电距离，降低线路压降损失。

（3）按照经济电流合理选择电缆截面，降低线路损耗。

（4）在低压配电系统设功率因数自动补偿装置，补偿后的功率因数大于0.95，减少无功损耗。

（5）设置建筑设备监控系统，对建筑设备实现自动华模式化的自动控制，实现建筑设备及环境的自动化节能控制。

（6）空调器、水泵等采用节能型电动机，提高电动机的能效。

(7)对于动态变化的负荷，如：冷冻泵、生活给水泵、空调器、新风机等，采用变频器控制，根据负荷大小实时调节电能供应。

(8)照明节能：一般照明采用直接照明方式，所有照明灯具、光源、电气附件等均选用高效、节能型，推广LED照明光源，提高照明方式与照明器具的效率，采用智能照明控制系统，对公共区域（门厅、走廊、会议室等）、大开间办公室、外部环境照明等实行集中管理实现照明系统的实时控制；

（9）节能管理：避免人为浪费，通过设置计量及能耗监测系统，提高人们用电的节能意识。为提高用能管理水平提供技术手段。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T50378-2006绿色建筑评价标准[S]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2006.

[2] 中国建筑标准研究院. 全国民用建筑工程设计技术措施-电气节能专篇[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2007.