初探綠色公共建筑電氣設(shè)計(jì)

李因勇

摘要：我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展階段，作為大量消耗能源和資源的建筑業(yè)，必須發(fā)展綠色建筑，改變當(dāng)前高投入、高消耗、高污染、低效率的模式，承擔(dān)起可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)責(zé)任和義務(wù)。本文介紹了綠色建筑的設(shè)計(jì)原則，探討了綠色建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：綠色建筑電氣設(shè)計(jì)定義原則措施

中圖分類號(hào)：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

綠色建筑為在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑。”這包含了綠色建筑的幾個(gè)重要要素。即：健康、節(jié)能、安全、舒適。每個(gè)方面都和建筑電氣設(shè)計(jì)密切相關(guān)。現(xiàn)代建筑電氣技術(shù)綜合應(yīng)用了電工、電子、控制與信息技術(shù)，建筑電氣的設(shè)備制造、工程設(shè)計(jì)及實(shí)施形成了成熟的產(chǎn)業(yè)鏈。綠色建筑的實(shí)施過(guò)程，也是電氣設(shè)計(jì)綠色化的過(guò)程。

一、綠色建筑的特征

1、保證舒適是綠色建筑的重要特征。比如合理的溫度與濕度。同時(shí),在心理方面,既要確保家庭成員生活所必須的安全與隱私,又要滿足人與人之間的交往、人與自然交流等兩方面的需要。

2、綠色建筑的另外一個(gè)重要特征是確保健康。也就是說(shuō),建筑本身必須對(duì)人的身體與心理健康有益。例如,建筑采光良好,陽(yáng)光充分,就有利于消滅細(xì)菌;建筑通風(fēng)狀況優(yōu)秀就可以使室內(nèi)空氣質(zhì)量更好;還有,要確保建筑裝飾材料的輻射、污染不能超標(biāo)等。同時(shí),健康也有其他一個(gè)層面的意義,它代指的是建筑物能自然和諧融洽,契合為一體。綠色建筑要做到把對(duì)自然環(huán)境的不良影響降到最低,盡量減少粉塵、二氧化碳、固體污染物等的制造與排放,以降低對(duì)環(huán)境、大氣、生物等的影響。

3、追求高效是綠色建筑的第三個(gè)特征。高效的含義,就是說(shuō)在它的整個(gè)使用壽命中，盡量的提高其的資源利用效率,尤其是要降低不可再生的原材料與資源的耗費(fèi)，同時(shí)要積極的選用清潔能源與可再生資源，爭(zhēng)取以低成本、少污染來(lái)贏取較大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)價(jià)值。

二、 電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能與能源利用

電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能與能源利用主要包括照明節(jié)能、能耗管理和節(jié)能電力設(shè)備的選用和低壓配電電源質(zhì)量等幾個(gè)方面。

1. 1 照明節(jié)能

“省標(biāo)”中控制項(xiàng)“5. 2. 5”要求“各房間或場(chǎng)所的照明功率密度值不高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034 規(guī)定的現(xiàn)行值”，“省標(biāo)”中優(yōu)選項(xiàng)“5. 2. 23”要求“各房間或場(chǎng)所的照明功率密度值不高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034 規(guī)定的目標(biāo)值”。照明功率密度值按照 GB 50034 規(guī)定的“目標(biāo)值”進(jìn)行設(shè)計(jì)比較容易實(shí)現(xiàn)，比如選擇節(jié)能光源，選擇高效的整流器和高效燈具等往往就可以滿足要求。由于在項(xiàng)目評(píng)價(jià)中，對(duì)控制項(xiàng)、一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)均由一定數(shù)量的達(dá)標(biāo)要求，如果我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段按照 GB 50034 規(guī)定的目標(biāo)值設(shè)計(jì)的話，就同時(shí)滿足了控制項(xiàng)、優(yōu)選項(xiàng)。因此，對(duì)于綠色公共建筑的照明功率密度值，建議大家按照“目標(biāo)值”進(jìn)行設(shè)計(jì)。

同時(shí)“省標(biāo)”中優(yōu)選項(xiàng)“5. 2. 23”還要求“合理采用自動(dòng)控制照明方式”，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，我是選用以下控制方案供大家參考: 對(duì)各層公共走道照明、大型會(huì)議室照明采用總線式智能控制方式; 樓梯間照明采用感應(yīng)延時(shí)開(kāi)關(guān)( 與消防有關(guān)的帶消防接點(diǎn)) ; 室外道路照明根據(jù)自然光的照度情況自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉等。

1. 2 能耗管理

“省標(biāo)”中的控制項(xiàng)“5. 2. 6”要求“冷熱源、輸配系統(tǒng)和照明等各不同功能用能系統(tǒng)能耗進(jìn)行獨(dú)立分項(xiàng)計(jì)量”。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布的“國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則”( 以下簡(jiǎn)稱“導(dǎo)則”) ，分類能耗數(shù)據(jù)采集指標(biāo)為6 項(xiàng)，包括: 電量、水耗量、燃?xì)饬? 天然氣量或煤氣量) 、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量、其它能源應(yīng)用量，如集中熱水供應(yīng)量、煤、油、可再生能源等。

分類能耗中的電量分為 4 項(xiàng)分項(xiàng)，包括照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電和特殊用電。電量的 4 項(xiàng)分項(xiàng)是必分項(xiàng)，至于各分項(xiàng)下面是否還分子項(xiàng)，“導(dǎo)則”沒(méi)有強(qiáng)制要求，“……可根據(jù)建筑用能系統(tǒng)的實(shí)際情況靈活細(xì)分為一級(jí)子項(xiàng)和二級(jí)子項(xiàng)”。設(shè)計(jì)階段時(shí)，我們需要把照明插座用電、空調(diào)用電、電梯水泵用電、廚房餐廳用電和信息機(jī)房用電分開(kāi)計(jì)量，有采用集中光伏發(fā)電的，電能可以集中計(jì)量后使用或并網(wǎng)。

1. 3 節(jié)能電力設(shè)備的選用和低壓配電電源質(zhì)量

“省標(biāo)”中的一般項(xiàng)“5. 2. 19 ”要求“采用的配電變壓器，其空載損耗和負(fù)載損耗符合《三相配電變壓器能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》GB20052 中表 3 或表 4 的節(jié)能評(píng)價(jià)值。變電所位置接近負(fù)荷中心，線路路徑合理。功率因數(shù)數(shù)值符合供電部門現(xiàn)行要求。”在電氣設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該把變電所及豎井安排在合理的位置，計(jì)量避免迂回供電; 變壓器選用時(shí)參照 GB20052標(biāo)準(zhǔn)，選用優(yōu)質(zhì)節(jié)能的產(chǎn)品。現(xiàn)在市場(chǎng)上變壓器的產(chǎn)品很多，有些變壓器的鐵心由于采用了新技術(shù)，據(jù)說(shuō)比起采用傳統(tǒng)鐵心的變壓器，其空載損耗可以降低 50% ～80%，也給我們提供了更多的選擇空間。

“省標(biāo)”中優(yōu)選項(xiàng)“5. 2. 24”要求“低壓配電電源質(zhì)量( 供電電壓允許偏差、公共電網(wǎng)諧波電壓限值、諧波電流允許值、三相電壓不平衡度允許值) 符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50411 第 12. 2. 3 條要求”。比如在設(shè)計(jì)時(shí)，我們可以 對(duì)大電機(jī)采用減壓?jiǎn)?dòng)，以減少電壓波動(dòng); 在低壓補(bǔ)償柜采電抗 － 電容組合，達(dá)到抵抗部分諧波提高功率因數(shù)的目的。優(yōu)化配電系統(tǒng)，降低線路損耗; 合理安排三相上的負(fù)荷容量，基本做到三相平衡供電。

2 電氣設(shè)計(jì)的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

“省標(biāo)”中的控制項(xiàng)“5. 5. 6”要求“ 建筑室內(nèi)照度、統(tǒng)一眩光值、一般顯色指數(shù)等指標(biāo)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50034 中的有關(guān)要求”。在盡量減小照明功率密度( LPD) 時(shí)應(yīng)該首先滿足室內(nèi)各場(chǎng)所或房間照度要求，合理布置燈具，選用合適燈具形式，使得統(tǒng)一眩光值、一般顯色指數(shù)等指標(biāo)滿足要求。由于綠色建筑是個(gè)較新的事物，本人根據(jù)我省的綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，提出一些淺顯體會(huì)，希望能拋磚引玉，有不當(dāng)之處歡迎各位專家同仁批評(píng)指正。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，我國(guó)是能源短缺的國(guó)家之一，但能源浪費(fèi)卻很嚴(yán)重。為實(shí)現(xiàn)“節(jié)電能、降電耗”的綠色環(huán)保目的，在建筑電氣設(shè)計(jì)中要堅(jiān)持滿足建筑物的功能，考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)省無(wú)謂消耗的能量的原則，通過(guò)科學(xué)的管理，實(shí)現(xiàn)供配電系統(tǒng)及用電設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

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