建筑电气设计在绿色建筑中的应用

魏盈盈

摘 要：随着我国城市建设速度的不断加快，现如今，绿色建筑已经成为了城市建筑发展的主要趋势，绿色建筑中包含了安全、节能、健康等元素，通过电子设计的技术性手段来在建筑物中实现绿色的元素，随着人们生活水平的不断提高，建筑电器设计的水平也在不断增强，并且由于绿色健康生活理念的不断深入人心，未来城市的发展中，绿色建筑已经成为了未来城市建筑中的发展趋势，文章结合笔者自身经验，分析绿色建筑的特征与含义，探究绿色建筑中应用电气设计的具体方法。

关键词：电气设计；绿色建筑；应用

1 绿色建筑的含义与特征

绿色建筑是新时代城市建设下的产物，在建筑学上来说拥有一个广泛的概念，绿色建筑并不是指建筑中的绿化，而是指充分利用自然资源并且对环境无害、尊重生态平衡下的建筑，又称可持续发展建筑、节能环保建筑等。绿色建筑从建材的生产到对建筑物的规划、设计、管理等内容都是消耗最少的地球资源，并且其建筑的垃圾也是最少的，绿色建筑具有下列几项特征：使用材料性能高；对资源消耗较少；生命周期长；对环境污染低，绿色建筑在建造和使用的过程中，对高科技的技术进行充分的使用，并且有效的利用资源，是建筑对于资源的损耗与环境的污染达到最低，并且尽量的使用本地的材料，尊重本土的人文风情与气候条件。

2 绿色建筑的设计原则

现如今我国的能源储存量很高，但是由于社会的不断发展，能源的消耗量也非常大，绿色建筑的涉及要求满足如下原则：

2.1 和谐原则

建筑是人的活动对自然的影响，但是由于建筑在空间的选择、建筑和建造的过程以及拆除等环节都存在着能源消耗、环境扰动和破坏等问题，因此建筑必须重视与周围环境的和谐发展。

2.2 节约原则

建筑设计的一个重要原则就是要体现“节约能源、节省土地”原则。建筑在规划设计阶段就要协调和分配建筑用地在生产、生活、道路、绿化和景观等用地之间的比例关系，达到既提高了土地使用率又能够满足社会发展需要的目的。节能的技术原理是通过对蓄热等措施减少能源消耗并提高能源使用率，并且尽可能的使用可再生能源和非化石能源如太阳能、风能、水利能生物能等。此外在建筑设计中需要考虑不同地理区域的特点，掌握当地太阳、风向规律，合理利用太阳光和风能等措施达到减少耗能和污染的目的。

2.3 舒適原则

舒适的建筑与资源的占用和消耗的能源是成正比的。而绿色建筑的原则是强调低耗能、环保的前提下不能牺牲建筑物的舒适度。绿色建筑仍然需要满足人类居所的舒适度为要求。例如采用现代材料来保证建筑物的蓄热和绝热，既能达到节约能源的目的，也能提高舒适度。

2.4 经济原则

绿色建筑的建造、使用以及维护涉及到十分复杂的技术性问题。高投入和高技术的绿色建筑虽然能带来较高的生活舒适度，但是成本过高导致了这类建筑丧失了普及性。而且绿色建筑并不完全是靠高技术和高投入实现的，而适宜的技术水平与地方化材料以及地域特点的建造同样能够发展绿色经济。

3 绿色建筑中的电器设计选择

3.1 供电系统设计

在绿色建筑的设计中，要求供配电系统必须简单而且可靠，在绿色建筑中，同一电压的变配电的级数应少于或等于二级，从而避免由于电级数过多而导致的电能的无端损耗。而且变配电所要尽可能的靠近负荷中心，并合理分配供电网络，从而减少电路铺设过程中的浪费并有效降低线路的电压损失，保证供电的稳定性和供电效率。

此外在供电系统中还要合理选择变压器的容量和级数。变压器的负载率一般要控制在0.7-0.85之间，这样的负载率保证了变压器可以适应用电负荷的波动并延长变压器的使用寿命。变压器的挑选过程中要尽可能的选择和使用节能型变压器，节能型变压力能够降低空载损耗，并有效降低空载时候的电流以及电流过大产生的噪音。在输送一定功率电流的过程中，电压越高，则电流越小，因而产生的电热损失也越小，因此在变压器的选择中要平衡变压器在不同负荷条件下的损耗，合理选择变压器。此外还要合理选择配电干线所使用的电缆。电缆的使用要综合考虑电压的损失、热稳定性等技术指标，并考虑电缆的经济成本，合理选择电缆型号。高层建筑中变配电室的设置应该靠近电器竖井，这样做的好处是减少了电缆的有效长度，降低了热损耗，而建筑面积大的电器竖井则要尽可能得设置在中部，原理一样。

3.2 照明设计

在建筑物中，照明用量非常大，使用面积也广，因此节能的潜力十分巨大。在建筑物中，建议采用高效的光源，而白炽灯虽然维护简单并且光色较好，但是发光效率十分低下，并且不够节能。因此使用的光源中必须尽量将少白炽灯的使用，除了在博物馆、展览馆等特殊建筑中需要在艺术品实行局部照明或保护古文物等需要才使用白炽灯。

此外，建筑物还必须尽可能利用白天的自然采光功能。靠近室外的建筑部分应该采用较大的门窗，并安装透光率较高的玻璃门和玻璃窗，从而达到充分利用自然光的目的。对于商场、学校、展览馆等具有较大空间的场所，应与外窗平行设计灯具，并且灯具应该能够实现分区和分级，从而能够充分利用自然光并节约能源。在今后的设计中，应该推广LDE光源，LDE光源的原理是利用发光二极管进行发光，这种光源的特点是发光较为均匀，并且波长一致，因此具有能源消耗少、稳定以及利用率高的特点。但LED价格昂贵，因此没有得到全面推广。但LED光源的特点决定了以后将是家庭照明的理想光源。另外还要考虑大规模使用智能开关控制光源，在楼梯间、内走道等地方采用声控开关，而在庭院照明灯具也要采用光控开关等节能方式。

3.3 节能电器设计

随着城市的发展，土地的拥挤程度不断增加，因此大型建筑也不断出现，而规模较大建筑的排水、空调、供暖、电梯等也耗费了大量的能源。这就需要在大型建筑物中采用楼宇的自动控制系统来加强对这些电器设备的控制，从而可以节省大量的能源。在具体设备的选择上，应选用节能型的电动机以及变频空调、水泵等节能设备，从而达到节能的效果和目的。而对于电梯、自动扶梯等设备，必须设置电感应控制系统，从而在客流较少的时候节约能源。车库可以设置一氧化碳感应装置，并链接风机、自动联排排风机。

3.4 电磁干扰设计

在生活中大量的电器设备的使用会导致电磁波的干扰以及污染，这种干扰不仅会造成能耗，而且也会阻碍电器设备的正常使用，更为严重的是，还会引发火灾或对人身的健康安全产生影响。电磁屏蔽是常用的防止电磁干扰的技术。电磁屏蔽可以阻止交流电以及磁场的影响。未来可以尝试使用新型屏蔽的材料，如具有屏蔽功能的混凝土和涂料。

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