商業綜合體的綠色建筑電氣設計探究

文/吳寶健、黃廣超 濟南高新控股集團有限公司 山東濟南 250101

近年來，我國城市化建設進程不斷加快，促使城市經濟迅速發展，但同時城市經濟活動日趨集中、城市用地資源逐漸縮減，為滿足城市居民日益提高的娛樂、消費、生活、休閑需求，商業綜合體項目的數量越來越多，已經成為城市建筑工程的主要發展趨勢。但是，商業綜合體的能源消耗較多，其中電氣系統的能源消耗占據著相當大一部分，若是電氣設計不當，則會導致電力消耗的增加，造成國家資源的損失。基于此，必須提高對商業綜合體電氣設計的重視，并要有機融入綠色建筑理念，為實現建筑行業的可持續發展奠定良好基礎。

1、電氣照明系統設計

商業綜合體電氣系統中，電氣照明系統占據著重要地位，商業綜合體電氣設計中，也要高度重視電氣照明系統設計方面的問題。商業綜合體電氣照明系統設計中，應嚴格遵循國家現行標準，根據法律規定要求，確定不同場合的照明功率、照明強度及視覺要求。在滿足商業綜合體建筑照明需求的基礎上，還要盡量減少能源消耗，選擇高光效的設備，高效利用光能。在確定照明強度、照明功率的時候，應遵循《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）中的規定，充分考慮自然光，高效利用自然光，將自然光與電氣照明有機結合起來。樓梯、樓道位置，應盡可能地使用自然光，或者是聲控燈，以減少照明消耗，針對采光效果較好的地方，可以設置手動控制開關，減少不必要的電源浪費。設置燈具時，應考慮燈具設置位置的燈光用途及其采光效果。應用節能燈并合理布置，各功能房間或區域室內照度、顯色指數、統一眩光值均要滿足GB50034-2013中的規定。

LED光源具有體積小、壽命長、價格低、能耗低、無輻射、無污染的優勢，其屬于冷光源，不含有汞元素，可以隨意觸摸，在工作中所產生的熱量損耗相對較少，廢棄不用后還能廢物回收。因此，LED光源是目前商業綜合體中的常用照明光源。商業綜合體電氣照明系統設計中，也要對LED光源的相關問題進行充分考慮。LED光源內部有補償電容器，因此其有效使用功率因數通常＞90%。在選擇照明燈具的時候，應遵循GB50034-2013的要求，選擇滿足炫光條件的燈具，還可以選擇使用開啟式燈具，同時，其電能轉換效率必須＞75%。根據室內空間大小情況、建筑內部采光情況，合理選擇合適的燈具，配合LED光源，便可以使其有效使用功率因數達到95%，得到良好的節能效果。此外，還可以使用智能照明控制器，對公共區照明情況進行實時控制，并動態監測照明系統的運行狀況，達到節約能源的效果。

2、配電系統設計

商業綜合體中，配電系統的主要作用是輸送電能，確保電能供應。電氣設計中，應明確其使用功能、占地面積，確定商業綜合體的用電性質、供電容量。配電系統設計中，首先要合理選擇變壓器，準確計算變壓器的損耗情況，其計算如下：ΔP0=P0+Pkβ2。式中，ΔP0代表空載損耗，P0代表鐵損，Pk代表有載損耗，β2代表負載率。以變壓器的損耗情況為根據，需要對變壓器容量、變壓器數量以及主要荷載分配等進行合理確定。如可以降低變壓器數量、使用大容量變壓器，也可以選用低損耗、低噪聲節能干式變壓器，采用大干線配電方式，減少線損，同時合理選用配電形式，減少配電級數。其次要合理設計變配電房，對商業綜合體用電設備的分布情況、負荷容量、供電距離以及設備用電特點等進行充分考慮，從而合理設計變配電房、供配電系統。一般來說，變配電房距離用電負荷中心越近，電纜用量也就越少，電力線損越低。

3、電氣節能設計

商業綜合體電氣設計中，也要高度重視節能設計，加強對各種節能技術、節能設備的應用，減少電氣系統的能源消耗，提高商業綜合體的整體節能水平。可以從以下幾個方面入手：

第一，對供電線路進行合理選擇，有效控制電能線損。一般情況下，導線截面過小，使用壽命低，性能較差，安全隱患多；導線截面過大，能耗降低，但成本較高，經濟性不佳。面對這樣的情況，商業綜合體電氣設計中，應在滿足減少線損要求的基礎上，對線損進行準確計算，計算公式為：ΔP=3lφ2R×10-3。與此同時，也要盡量選擇小電阻率導線，如鋁芯導線、銅芯導線等，并盡量使線路保持平直，減少彎曲，降低線損。

第二，電動機的節能設計。商業綜合體建筑中，供水系統、暖通空調系統等，均需要使用電動機，可以通過電動機的節能，來實現供水系統、暖通空調系統的節能。針對電動機，可以應用具有變頻調速功能的電動機，這種電動機可以自動化調節，對負載的適應性良好，可以避免電動機的空載損耗。此外，也能通過電流正反饋、電壓反饋、測速反饋等，有效控制導通角，從而有效降低電動機的能源消耗。

第三，供電電壓的合理確定。電氣系統中，輸送容量相同的條件下，供電電壓越高，線損越低。因此，電氣設計中，為降低電能損耗，最好采取高壓輸運的方式。

第四，電壓級別的合理選擇。對現階段商業綜合體電力系統的實際情況進行分析了解到，隨著用電需求的增加，輸電線路的輸送量不斷提高，電壓等級、輸送距離也不斷增加，若是不能合理調整這幾個要素間的關系，便會導致電能損耗的增加。基于此，商業綜合體電氣設計中，需要對負載容量、電力設備等進行充分考慮等，對電壓級別進行合理選擇。

結語：

綜上所述，商業綜合體電氣設計中，應加強對電氣照明系統設計、配電系統設計、電氣節能設計等重點內容的設計，在滿足商業綜合體用電需求的基礎上，盡量減少電能的不必要損耗，打造綠色、節能的商業綜合體。