Analysis on the Main Points of Green Building Electrical Design
朱卫红 ZHU Wei-hong
（云南人防建筑设计院有限公司，昆明 650228）
（Yunnan Civil Defense Architectural Design Institute Co.，Ltd.，Kunming 650228，China）
摘要：伴随我国经济水平显著提升，城市化进程不断加快，绿色建筑得到了大范围推广和应用，绿色建筑电气设计技术水平日益提高。本文结合实践经验重点分析了绿色建筑电气设计关键环节内容，以供借鉴和参考。
Abstract: With the significant improvement of China's economic level, the urbanization process has been accelerating, green buildings have been widely promoted and applied, and the level of green building electrical design technology has been increasing. This paper focuses on the analysis of the key aspects of green building electrical design with practical experience for reference.
关键词：绿色；节能；可再生能源；LED；PWM 技术
Key words: green；energy saving；renewable energy；LED；PWM technology
中图分类号：TU85 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）22-0274-02
0 引言
伴随着中国经济的快速发展，建筑行业已经成为我国的重要经济支柱。但是建筑业会消耗非常多的资源与能源，所以，一定要大力发展绿色建筑，从而使目前的建筑行业效率低下、污染严重、消耗大、投入成本大的问题得到解决，使建筑行业朝着更加健康、更加长久的方向发展。我国的碳排放量在全球中处于第一位，占到全球碳排放总量的18%，在交通领域、建筑领域、工业领域增强节能减排、使用低碳技术已经成为了迫在眉睫的事情。特别是建筑行业消耗能源量占到了30%。中国政府为了应当全球气候变化承诺至2020年二氧化碳的排放量要比2005年减少40%至45%，这对于我国的节能减排有着很大的压力，特别是我国规模比较大的城市，中国实现节能减排的目标的关键突破点就在于实现建筑的节能、绿色设计。实施绿色建筑的实践是发展节能型公共建筑与住宅。我国政府明确提出要提升资源利用效率、改善自然生态环境、提高可持续发展水平，让人与自然能够和谐共处。对绿色建筑进行发展，一定要对科学发展观进行牢固的树立与彻底的落实，一定要考虑建筑的使用期限，对建筑活动对居住区环境与生态环境的影响进行全面的审视，使用多种方法让建筑业朝着更加长远的发展。设计师们应当对绿色建筑设计中的电气设计进行重点关注。
1 绿色建筑定义及相关规定
1.1 定义
绿色建筑是在整个建筑周期里，将资源进行最大化地节约、对环境进行保护和缩小污染的范围，使得人们的使用空间更加的健康、适用、高效，达到人与自然和谐共处的建筑风格。绿色设计也叫做生态设计，它能够充分利用产品的技术、环境、经济信息的生命周期，采用先进的设计理论和科学的方法，使产品不仅能够实现相关的功能、质量、成本等需要，还能够达到最小化的影响环境、较高的资源利用率等环境协调特点。
1.2 标准
追求人与自然、建筑三者的和谐统一就是绿色建筑的理念，将环保和节能作为设计的重点，而电气设计在绿色建筑中也是围绕环保和节能展开的，国家和地方都针对这两个主题出台了现行标准、规范。具体的标准如下《绿色建筑评价标准》、《绿色照明工程技术规程》、《公共建筑节能设计标准》、《全国民用建筑工程设计技术措施》节能专篇－电气。
2 设计环保电气
干净、可再生、持久是未来能源结构体系的特征，绿色能源、可再生能源是环保电气设计应当重点关注的方向，例如海洋能、地热能、风能、太阳能、生物能、水能等。当代建筑已经使用到了这些绿色能源，其中，对风能与太阳能的使用最为广泛，比如，上海世博会主题馆使用了单体面积超过30000m2的太阳能屋顶，世博轴上的“阳光谷”可以把自然风、自然光引入到地下空间之中，而且可以搜集雨水等；广州珠江大厦安装有太阳能电池板和风力涡轮机，该建筑被称作“全球最节能建筑”；英国诺丁汉大学分校使用玻璃顶盖中庭连接多个建筑物，中庭玻璃使用半透明太阳能光电板，每一年可以大约节省45MWh的电能，能够满足建筑物一年的机械通风电能要求。如今，绿色建筑能够补充的近期能源是风能和太阳能，这也是以后的能源发展重点，并网系统与价格是影响风能和太阳能的主要因素。
2.1 对比发电成本
伴随着社会的发展，人们生活水平的提高，人们对建筑物的外观、功能要求也越来越高。在建设工程以前，分析和研究多个方案的可行性、对比多个方案的优劣，已经成为了一项非常重要的工作，在表1之中列举了不同能源的发电成本。
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通过研究之前的工程实际案例发现，收回太阳能发电与风能发电的成本一般需要10到20年，这和当地的自然环境有着密切的关系。要想确定使用什么样的能源，就必须研究其成本技术以及可行性，只有这样才可以更好的使用可再生能源，绿色建筑设计才可以实现。
2.2 关于并网技术的介绍
伴随着分布式发电技术的不断发展与完善，人们也越来越关注并网问题。并网能够对清洁能源进行科学的使用，并且因为太阳能、风能等独立发电系统需要投入较大的成本、能量转化率不高、调节作用有限、电能质量差、无法控制原动力，为了统一调度发电系统、对电力系统进行改良，并网发电已经成为了必然的发展趋势。为不对电网质量造成影响，则一定要让电网电压在幅值、相位与频率和发电系统的输出电压维持一致，并且要可以双向调节电网与发电系统之间的功率，由此就涉及到高稳定性系统设计、大功率变换和功率因数校正等技术，这也是如今许多国家重点研究的技术，中国在新能源发电技术方面还处于起步阶段。
3 设计节能电气
在上文中从环保的层面对绿色建筑电气设计进行了研究，经过研究以后发现可再生能源所使用的环保电气设计受到了技术、价格等因素的限制，从另外一个层面来讲，可利用节能设计达到环保与低碳的目标，同样也可以促进绿色建筑的发展。在下文之中从节能的层面介绍了电气设计所包含的重点。
3.1 电源部分
应当在负荷中心设定变配电机房的位置，而且可以参考表2之中的数据对变配电机房的数量进行确立。
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当对建筑物的单位建筑面积用电指标进行科学确立的时候，应当分组计算不一样种类的设备，比如，厨房设施各根干线所使用的系数不应当太低，然而，全部的厨房设施根据设施组可依据利用状况获取到比较低的同期系数，从而能够更正正确的选择变压器值。针对二级负荷建筑物和一级负荷建筑物，还应当对变压器的冗余度进行考虑。
3.2 关于电传输的介绍
主要是减少线路压降损失、减少配电距离和科学的设置每一层的配电竖井。直流供配电是未来电传输的发展趋势，因为利用交流方式在大规模、长距离送电的时候，能够很容易的对电压进行升降，全球供电方式依然是以交流供电为主。但是，伴随着电力技术的不断发展和完善，人们越来越重视能够给设备提供直流的“直流供电”方式。日本的某些家电公司，比如日本夏普公司，曾经在展会上对“直流生态住宅”产品与技术进行了两次展示。对比交流供电方式，以下是直流供电所具备的优势：第一，使原家用电器中交直流转换的电气系统得到了简化与节能，使其效率得到了提升，使系统内的线路损耗降低；第二，交流系统的安全电压大约是50V，直流系统的安全电压大约是120V，所以，直流供电比交流供电更加的安全；第三，更加的环保，可以更好的使用可再生能源。
3.3 选取与管理设备
高速电梯制动的能量回馈（以后的设想）、舞台灯光调光方式的研究（PWM技术的应用，将会对抑制谐波起到非常重要的作用，以便于使能源得到节约）、变频设施（抑制谐波）、功率因数补偿、变压器选取、光导照明、LED灯是当前与未来设备所牵涉到的几个主要方面。
3.3.1 LED灯照明
以下是LED光源的优点：可以双向传输能量、使用期限长、照明效果更好、更加的节能、电光功率转换率更高、功耗非常低，已经成为了很好的电网和其余电气设施的接口以及用电设施。如今，PWM整流器技术已经成为了电力技术方面的研究重点，该技术可以极大的促进风力发电、太阳能等绿色能源技术的发展。
3.3.2 控制和管理
设备能耗计量、智能照明控制系统、冷热电联产技术、冰蓄冷技术、建筑设备监控系统等是绿色设计管理与控制所牵涉到的各个方面，基于建筑物的实际功能与设计标准，采取不一样的绿色建筑电气设计方案，才可以让节能效果更好。
4 结束语
综上所述，未来绿色建筑是发展的主要方向，只有大力推广绿色节能建筑才能够切实有效的达到节能降耗的目标，而电气节能设计是绿色建筑设计的重中之重，在设计过程中应当充分考虑配电的科学性，制定合理的配电方案，以期进一步推动绿色建筑环保低碳的发展目标。
参考文献：
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[2]张庭婷.简要分析绿色建筑电气设计[J].中国新技术新产品，2017（11）.
[3]张雪丹.绿色节能技术在民用建筑电气设计中的应用分析[J].智能城市，2017（03）. |
