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摘要：在可持续发展建设思路中，“绿色”与“节能”是两大关键主题。随着国民经济的稳健增长，建筑企业呈现了较为快速的发展。在建筑企业数量日益增多的背景下，也造成剧烈的市场竞争。本文重点对绿色建筑电气设计难点和实践应用情况进行探究，可供参考。
关键词：绿色建筑；电气设计；设计难点
一、引言
进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的背景下，建筑业也呈现了较为快速的发展。毫无疑问，在建筑业工程数量的增多，所需材料及耗能巨大，从而带来的资源短缺及环境污染问题便尤为显著。现代建筑要想更具发展前景，融入绿色、节能思想，做好绿色建筑工程建设工作便显得极为重要。
二、绿色电气设计准则及相关技术
我国现有的《绿色建筑评价标准》对住宅建筑进行了明确，同时明确了基于公共建筑的绿色建筑基本要求。在标准当中，对住宅建筑的控制项要求作出了明确表示，与此同时以常规项数与优选项数程度为依据，分为三个等级，即为控制项、一般项及优选项。基于《绿色建筑评价标准》层面分析，绿色度较高的电气设计势必成为未来发展的主要研究方向。
在未来，能源结构将会形成一个以可再生、洁净以及持久为主要趋势的体系。对于电气设计来说，其环保主要体现在绿色能源及可再生能源的利用方面，例如太阳能、风能、海洋能以及地热能均为绿色能源。近年来，随着建筑市场竞争日益显著，从而诸多绿色理念融入到了现代建筑设计过程中，使用较多的有风能及太阳能。对于太阳能与风能而言，属于目前绿色建筑可实施的近期补充能源，又属于未来能源的主要基础，结合大量文献资料表明，会对太阳能及风能发电造成影响的因素主要有两类：其一为并网系统技术问题；其二为价格问题：
（1）并网系统技术问题。在分布式发电技术快速发展的背景下，并网问题受到人们的广泛重视。在并网方面，可对清洁能源加以利用，并且因为风能及太阳能等独立发电系统原动力存在控制程度不高以及电能质量较差等问题，为了使电力结构得到有效优化，并使调度实现统一，并网发电便成为一大主要趋势。
（2）社会经济的发展促进了建筑企业的发展，为了使建筑业在市场竞争中保持有利份额，便对建筑企业的功能提出了越来越高的要求，并且要求设计技术多样化，设计方案可行性增强等。大部分建筑工程对煤电、水电、核电、风能以及太阳能均提出了极高的要求。以传统建筑工程实例为依据，风能发电及太阳能发电，其成本回收通常需10年至20年左右，主要与建筑工程所处位置及自然条件有所关联。要得到有效实现，便需要科学选择能源形式，并做好经济技术的分析工作，在可再生能源得到充分利用的基础上，进一步使绿色设计得到有效实现。
三、绿色建筑电气设计相关难点的分析
绿色建筑电气设计需遵循“绿色”、“节能”、“环保”、“低污染”等原则，主要的设难点涵盖了三大环节，即为：电源环节、电传输环节以及设备的选择环节。具体内容如下：
1电源环节
对于变配电机房位置来说，需在负荷中心加以设置。与此同时，还需要对配电机房的数量加以明确，例如标称电压为0.22kV的变压器装置，其线路结构为电缆线，输送功率<100kW，送点距离需<0.2km。在使变配电机房数量得到有效确定的基础上，对进一步对建筑物的单位建筑面积用电指标加以确定。需以不同类型的设备为依据，进一步对其系数进行分组计算。
2电传输环节设计
在电传输环节中，存在多方面的内容，如各层配电竖井的规范设置、配电距离的缩短以及线路压降损失的减少等。在未来发展过程中，直流供电具有较为广泛的应用前景。在电力电子学技术高速发展的背景下，能够为设备提供直流的直流供电模式受到人们的广泛重视。与交流供电模式比较，直流供电具有多方面的优势：其一为节能，能够使原家用电器当中交直流转换的电气系统得到有效简化，在效率得到有效提升的基础上，使系统当中的线路损耗程度大大降低。其二为安全，直流系统的安全电压大概为120V，交流系统大概为50V；其三为环保，能够为可再生能源系统的利用提供巨大便利。
3设备的选择
设备的选择显得极为重要，現如今在设备选择方面主要涉及的是LED灯照明、光导照明及PWM技术。具体内容如下：
（1）LED灯照明。对于LED光源来说，存在多方面的优势，比如功耗较低，单管大概在0.03W到0.06W之间，电光功率转换有效率可达100%。同种照面效果与传统光源比较，其节能超过80%。与此同时还涵盖了使用寿命长及环保效果好等优势。除此之外，LED光源也存在一些问题，比散热问题及价格问题。
（2）光导照明。对于光导照明来说，主要存在的优势便是对自然光源加以利用，同时还使由于直接采光而引发室内空调成本增加的状况得到有效避免。在一些大空间，比如厂房及展现类等，便可采用光导照明。
（3）PWM技术。PWM整流器能够使无电网污染得到有效实现，还能够实现能量双向传输，即实现了绿色电能变换。
四、绿色建筑电气设计的具体应用
1供配电系统的节能设计
供配电系统的节能设计要考虑方案的合理性、供电线路的能耗和系统设备。根据负荷容量、用电设备特点、供电距离及分布等因素，合理设计供电电压和供配电系统。供配电系统应尽量简单可靠，操作方便。在供配电系统中的某些用电设备都具有电感性，会产生阶层的无功电流，加大线路功率的损耗。
在设计中，应尽可能采用功率因数高的用电设备；电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备，既能提高功率因数，又能减少整个电路的无功电流。变压器的有功损耗计算公式：△P=Po+β2PKO，Po是由漏磁损耗及铁芯涡流损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，最好选择节能型变压器。PK是与变压器绕组的电阻及绕组电流的大小，与负荷率平方有关。一般应选用阻值较小的绕组。 2照明节能措施
某大楼所有变配电系统设备采用节能、高效型设备，实现变配电系统的经济运行；合理选择电缆截面，降低电缆损耗；在低壓配电系统设功率因数自动补偿装置，补偿后功率因数大于0.9，减少无功损耗；所有照明灯具、光源、电气附件等均选用高效、节能型，提高照明效率。
3太阳能光伏发电系统的应用
某大楼地下车库公共区域采用屋顶太阳能高效非逆变技术进行太阳能光伏一LED （PV-LED）照明。根据项目的特色，设计了3套车库系统，屋顶太阳能光伏安装总功率为2880Wp。
项目采用PV-LED太阳能公共照明技术，其中太阳能直流电力直接使用LED常亮灯的新型光源和LED灯感应控制，为项目的地下车库公共区域照明提供了新能源的电力，可实现超高的节电率，同时也可以节省公共照明的维护费用；太阳能属于可再生能源，是新能源的主流，是各级政府大力支持的节能方向。
4地下空间采光优化
在设计时结合室外设计，充分利用自然光。某大楼采用了两个采光通风井，通往地下一层和地下二层，采光效果良好，并能同时够实现通风换气的功能。在其他部位采用了光导管的形式试下地下自然采光，共采用六个光导管，光导管的位置和间距均经合理性论证，能够有效改善地下采光功能采光通风井和光导管位置。
5智能外遮阳技术
在外窗遮阳对建筑能耗影响的模拟中发现，当外窗综合遮阳系数降低时，该建筑的制冷能耗大幅度降低了，从而降低空调负荷，节省空调的运行费用。同时，可调节外遮阳能根据室外气象状况和室内人员需求进行灵活调节，可有效的遮挡太阳光引起的眩光等现象，对提高室内居住舒适性有显著的效果，避免过强的日光对办公人员视觉和精神上的影响。如某大楼西向、南向采用可感应太阳光方向自动旋转的智能百叶应用而积约为1130m2。
五、结语
通过探究，认识到建筑企业要想更具发展前景，融入“绿色、节能、环保、无污染”等理念，进一步做好绿色建筑工程建设工作便显得极为重要。绿色建筑电气设计非常关键，并且此项设计会设计到诸多难点，如电源、电传输以及设备的选择等；另外，需从供配电系统、照明节能、太阳能光伏发电系统、地下空间采光和智能外遮阳这方面做好绿色建筑节能工作。
参考文献：
[1] 陈汇.住宅绿色建筑电气设计分析[J].中国西部科技.2014（06）
[2] 陈海军.绿色建筑电气设计探讨[J].科技创新导报.2009（33）
关键词：绿色建筑；电气设计；设计难点
一、引言
进入21世纪以来，在社会经济稳健发展的背景下，建筑业也呈现了较为快速的发展。毫无疑问，在建筑业工程数量的增多，所需材料及耗能巨大，从而带来的资源短缺及环境污染问题便尤为显著。现代建筑要想更具发展前景，融入绿色、节能思想，做好绿色建筑工程建设工作便显得极为重要。
二、绿色电气设计准则及相关技术
我国现有的《绿色建筑评价标准》对住宅建筑进行了明确，同时明确了基于公共建筑的绿色建筑基本要求。在标准当中，对住宅建筑的控制项要求作出了明确表示，与此同时以常规项数与优选项数程度为依据，分为三个等级，即为控制项、一般项及优选项。基于《绿色建筑评价标准》层面分析，绿色度较高的电气设计势必成为未来发展的主要研究方向。
在未来，能源结构将会形成一个以可再生、洁净以及持久为主要趋势的体系。对于电气设计来说，其环保主要体现在绿色能源及可再生能源的利用方面，例如太阳能、风能、海洋能以及地热能均为绿色能源。近年来，随着建筑市场竞争日益显著，从而诸多绿色理念融入到了现代建筑设计过程中，使用较多的有风能及太阳能。对于太阳能与风能而言，属于目前绿色建筑可实施的近期补充能源，又属于未来能源的主要基础，结合大量文献资料表明，会对太阳能及风能发电造成影响的因素主要有两类：其一为并网系统技术问题；其二为价格问题：
（1）并网系统技术问题。在分布式发电技术快速发展的背景下，并网问题受到人们的广泛重视。在并网方面，可对清洁能源加以利用，并且因为风能及太阳能等独立发电系统原动力存在控制程度不高以及电能质量较差等问题，为了使电力结构得到有效优化，并使调度实现统一，并网发电便成为一大主要趋势。
（2）社会经济的发展促进了建筑企业的发展，为了使建筑业在市场竞争中保持有利份额，便对建筑企业的功能提出了越来越高的要求，并且要求设计技术多样化，设计方案可行性增强等。大部分建筑工程对煤电、水电、核电、风能以及太阳能均提出了极高的要求。以传统建筑工程实例为依据，风能发电及太阳能发电，其成本回收通常需10年至20年左右，主要与建筑工程所处位置及自然条件有所关联。要得到有效实现，便需要科学选择能源形式，并做好经济技术的分析工作，在可再生能源得到充分利用的基础上，进一步使绿色设计得到有效实现。
三、绿色建筑电气设计相关难点的分析
绿色建筑电气设计需遵循“绿色”、“节能”、“环保”、“低污染”等原则，主要的设难点涵盖了三大环节，即为：电源环节、电传输环节以及设备的选择环节。具体内容如下：
1电源环节
对于变配电机房位置来说，需在负荷中心加以设置。与此同时，还需要对配电机房的数量加以明确，例如标称电压为0.22kV的变压器装置，其线路结构为电缆线，输送功率<100kW，送点距离需<0.2km。在使变配电机房数量得到有效确定的基础上，对进一步对建筑物的单位建筑面积用电指标加以确定。需以不同类型的设备为依据，进一步对其系数进行分组计算。
2电传输环节设计
在电传输环节中，存在多方面的内容，如各层配电竖井的规范设置、配电距离的缩短以及线路压降损失的减少等。在未来发展过程中，直流供电具有较为广泛的应用前景。在电力电子学技术高速发展的背景下，能够为设备提供直流的直流供电模式受到人们的广泛重视。与交流供电模式比较，直流供电具有多方面的优势：其一为节能，能够使原家用电器当中交直流转换的电气系统得到有效简化，在效率得到有效提升的基础上，使系统当中的线路损耗程度大大降低。其二为安全，直流系统的安全电压大概为120V，交流系统大概为50V；其三为环保，能够为可再生能源系统的利用提供巨大便利。
3设备的选择
设备的选择显得极为重要，現如今在设备选择方面主要涉及的是LED灯照明、光导照明及PWM技术。具体内容如下：
（1）LED灯照明。对于LED光源来说，存在多方面的优势，比如功耗较低，单管大概在0.03W到0.06W之间，电光功率转换有效率可达100%。同种照面效果与传统光源比较，其节能超过80%。与此同时还涵盖了使用寿命长及环保效果好等优势。除此之外，LED光源也存在一些问题，比散热问题及价格问题。
（2）光导照明。对于光导照明来说，主要存在的优势便是对自然光源加以利用，同时还使由于直接采光而引发室内空调成本增加的状况得到有效避免。在一些大空间，比如厂房及展现类等，便可采用光导照明。
（3）PWM技术。PWM整流器能够使无电网污染得到有效实现，还能够实现能量双向传输，即实现了绿色电能变换。
四、绿色建筑电气设计的具体应用
1供配电系统的节能设计
供配电系统的节能设计要考虑方案的合理性、供电线路的能耗和系统设备。根据负荷容量、用电设备特点、供电距离及分布等因素，合理设计供电电压和供配电系统。供配电系统应尽量简单可靠，操作方便。在供配电系统中的某些用电设备都具有电感性，会产生阶层的无功电流，加大线路功率的损耗。
在设计中，应尽可能采用功率因数高的用电设备；电感性用电设备可选用有补偿电容器的用电设备，既能提高功率因数，又能减少整个电路的无功电流。变压器的有功损耗计算公式：△P=Po+β2PKO，Po是由漏磁损耗及铁芯涡流损耗组成，其值与铁芯材料及制造工艺有关，最好选择节能型变压器。PK是与变压器绕组的电阻及绕组电流的大小，与负荷率平方有关。一般应选用阻值较小的绕组。 2照明节能措施
某大楼所有变配电系统设备采用节能、高效型设备，实现变配电系统的经济运行；合理选择电缆截面，降低电缆损耗；在低壓配电系统设功率因数自动补偿装置，补偿后功率因数大于0.9，减少无功损耗；所有照明灯具、光源、电气附件等均选用高效、节能型，提高照明效率。
3太阳能光伏发电系统的应用
某大楼地下车库公共区域采用屋顶太阳能高效非逆变技术进行太阳能光伏一LED （PV-LED）照明。根据项目的特色，设计了3套车库系统，屋顶太阳能光伏安装总功率为2880Wp。
项目采用PV-LED太阳能公共照明技术，其中太阳能直流电力直接使用LED常亮灯的新型光源和LED灯感应控制，为项目的地下车库公共区域照明提供了新能源的电力，可实现超高的节电率，同时也可以节省公共照明的维护费用；太阳能属于可再生能源，是新能源的主流，是各级政府大力支持的节能方向。
4地下空间采光优化
在设计时结合室外设计，充分利用自然光。某大楼采用了两个采光通风井，通往地下一层和地下二层，采光效果良好，并能同时够实现通风换气的功能。在其他部位采用了光导管的形式试下地下自然采光，共采用六个光导管，光导管的位置和间距均经合理性论证，能够有效改善地下采光功能采光通风井和光导管位置。
5智能外遮阳技术
在外窗遮阳对建筑能耗影响的模拟中发现，当外窗综合遮阳系数降低时，该建筑的制冷能耗大幅度降低了，从而降低空调负荷，节省空调的运行费用。同时，可调节外遮阳能根据室外气象状况和室内人员需求进行灵活调节，可有效的遮挡太阳光引起的眩光等现象，对提高室内居住舒适性有显著的效果，避免过强的日光对办公人员视觉和精神上的影响。如某大楼西向、南向采用可感应太阳光方向自动旋转的智能百叶应用而积约为1130m2。
五、结语
通过探究，认识到建筑企业要想更具发展前景，融入“绿色、节能、环保、无污染”等理念，进一步做好绿色建筑工程建设工作便显得极为重要。绿色建筑电气设计非常关键，并且此项设计会设计到诸多难点，如电源、电传输以及设备的选择等；另外，需从供配电系统、照明节能、太阳能光伏发电系统、地下空间采光和智能外遮阳这方面做好绿色建筑节能工作。
参考文献：
[1] 陈汇.住宅绿色建筑电气设计分析[J].中国西部科技.2014（06）
[2] 陈海军.绿色建筑电气设计探讨[J].科技创新导报.2009（33）