電氣節(jié)能技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用分析

蒙智利

（海南希望建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司，海南 白沙 572800）

與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的超高層建筑電氣能耗較高，并長(zhǎng)期存在綠色節(jié)能照明狀況欠佳、布線(xiàn)不合理、諧波嚴(yán)重、供配電網(wǎng)損耗大等不合理的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了建筑內(nèi)部綜合智能化的發(fā)展。本文筆者主要結(jié)合高層住宅建筑實(shí)例，著重對(duì)該項(xiàng)目的電氣節(jié)能技術(shù)措施進(jìn)行認(rèn)真分析研究。

1 工程概況

某住宅項(xiàng)目為兩幢商住混合連體高層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)，均為地上31 層，裙樓部分為4 層商業(yè)組成的高端物業(yè)，配有地下車(chē)庫(kù)，并兼作變配電室用，其中一至四層為商場(chǎng)，且A、B 兩棟樓的5 至31 層為民用住宅，均為標(biāo)準(zhǔn)層，每層有4 戶(hù)，共216 戶(hù)。項(xiàng)目總建筑面積約32703m2，其中住宅面積約為22548m2，商業(yè)面積約為5705m2，停車(chē)位167 個(gè)，地下車(chē)庫(kù)的建筑面積為4450m2，建筑主體高度均為97.8 米。

2 照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)措施

2.1 供配電方案選擇

從供電能力、傳輸效率、熱穩(wěn)定性等幾方面綜合考慮，選用10kV 電壓等級(jí)供電。10kV 電壓級(jí)比低壓供電更有優(yōu)勢(shì)，其線(xiàn)損更小，金屬投入量更少，同時(shí)也有利于提高用戶(hù)端電壓質(zhì)量。對(duì)于用戶(hù)而言，10kV 電壓級(jí)供電是一種兼顧現(xiàn)在和未來(lái)的優(yōu)化選擇。

本工程為普通高層民用住宅建筑，用電設(shè)備電壓為220/380V，低壓配電距離最長(zhǎng)不到150 米。對(duì)所有設(shè)備均采用低壓220/380V 三相五線(xiàn)制TN-C-S 系統(tǒng)配電。主要采用以下措施保證電能質(zhì)量：1） 選用D，yn11 聯(lián)接組別的三相配電變壓器，采用±5%無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓分頭；2） 將電井及層配盡可能設(shè)置在負(fù)荷中心，減小輸送電壓損失；3） 采用銅芯電纜，選擇合適導(dǎo)體面積，將電壓損失控制在5%以?xún)?nèi)；4） 采用就地?zé)o功補(bǔ)償，使功率因數(shù)不小于0.91，在變電所低壓側(cè)采取集中補(bǔ)償，自動(dòng)投切；5） 將單相設(shè)備均勻的分布在三相配電系統(tǒng)中；6） 照明與動(dòng)力配電回路分開(kāi)。對(duì)于較大容量的電力設(shè)備如電梯，空調(diào)等采用專(zhuān)線(xiàn)供電。

2.2 變壓器的選擇

變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器：有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。結(jié)合本工程的具體情況，考慮到一、二級(jí)重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺(tái)主變壓器。選擇兩臺(tái)等容量的變壓器，互為備用，每臺(tái)變壓器容量按總視在計(jì)算負(fù)荷容量的70%～80%且不小于全部的一、二級(jí)負(fù)荷（445.2kVA），即應(yīng)該選擇容量為800kVA 的變壓器兩臺(tái)。正常運(yùn)行時(shí)A 棟、B 棟負(fù)荷分別由兩臺(tái)變壓器供電，通過(guò)合理分配負(fù)荷，可使兩臺(tái)變壓器正常運(yùn)行負(fù)荷相當(dāng)，均為70%～80%左右，當(dāng)一臺(tái)故障時(shí)，另一臺(tái)可帶全部的一級(jí)負(fù)荷和部分三級(jí)負(fù)荷。

2.3 合理選擇光源和燈具

本工程的燈具根據(jù)安裝高度和房間大小分別選用環(huán)型熒光燈和雙U 形緊湊型節(jié)能燈，在廚房、水泵房等潮濕環(huán)境選用密封型熒光燈；應(yīng)急照明燈具選用自帶蓄電池的應(yīng)急型燈具，當(dāng)工作電源失電時(shí)應(yīng)急燈能自動(dòng)點(diǎn)亮。采用T8 熒光燈，其與同一光度的傳統(tǒng)電燈泡（白熾燈） 相比有更高的發(fā)光效率。T8 熒光燈所消耗的能量中較高的比例被轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光，較少被轉(zhuǎn)化為熱能，所以使用中的同一光度的T8 熒光管比白熾燈溫度要低。白熾燈一般只能把大約10%的輸入能量轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光。同一光度的T8 燈管一般只需前者消耗的約1/3至1/4 的電能，使用壽命亦較傳統(tǒng)燈泡長(zhǎng)大約10 至20 倍之多。

2.4 合理控制照明

照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)中，控制方式的設(shè)置尤其關(guān)鍵。本項(xiàng)目中，如在公共區(qū)域場(chǎng)所根據(jù)其不同功能需要設(shè)置不同的控制方式，如定時(shí)控制、現(xiàn)場(chǎng)編程開(kāi)關(guān)控制、場(chǎng)景控制、監(jiān)控室軟件控制、調(diào)光控制、感應(yīng)控制等。而室外公共照明區(qū)域，應(yīng)充分利用天然光，對(duì)于可關(guān)斷部分支路通過(guò)控制手段，根據(jù)不同時(shí)刻需求，可分區(qū)控制。比如本工程景觀(guān)照明及公共部位的燈光節(jié)能控制除了規(guī)定人走燈滅的原則外，同時(shí)還設(shè)置了幾種混合控制方式，如：集中控制、定時(shí)控制、調(diào)光和聲光控制等。

2.5 供配電線(xiàn)路節(jié)能措施

高層建筑電氣設(shè)備較多，布線(xiàn)要科學(xué)合理，以建筑物內(nèi)部機(jī)電設(shè)備負(fù)荷容量及分布、供電距離、機(jī)電設(shè)備特性為基礎(chǔ)，供配電系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰，安全可靠。本項(xiàng)目的供配電線(xiàn)路總長(zhǎng)度較長(zhǎng)，線(xiàn)路上電能總損耗量相當(dāng)大。在本項(xiàng)目中結(jié)合建筑用電的實(shí)際情況，在保證線(xiàn)路輸電電能質(zhì)量水平前提下，以節(jié)能降耗為目的，積極推行各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)措施，有效減少輸電線(xiàn)路上的電能損耗。通過(guò)合理選用導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型，縮短輸電線(xiàn)路長(zhǎng)度，導(dǎo)線(xiàn)在敷設(shè)的時(shí)候要科學(xué)布線(xiàn)，避免彎路，同時(shí)，變壓器供電中心應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心位置，另外低壓配電室應(yīng)盡量靠近電氣豎井，以縮短饋電線(xiàn)路的供電距離。另外，由于項(xiàng)目體量大，出現(xiàn)部分機(jī)電設(shè)備距離饋電系統(tǒng)較遠(yuǎn)的情況，在這部分的線(xiàn)路選型上，在保證載流量、導(dǎo)熱性，電壓降、以及保護(hù)配合需要等基本功能條件下，適當(dāng)增加導(dǎo)線(xiàn)截面積。

3 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例，主要圍繞該項(xiàng)目建筑電氣節(jié)能技術(shù)要點(diǎn)展開(kāi)分析，歸納總結(jié)的電氣節(jié)能技術(shù)、措施方法。但由于建筑電氣節(jié)能技術(shù)涉及到多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)系統(tǒng)組成，是一個(gè)參變量較多的復(fù)雜大系統(tǒng)，由于篇幅有限，上文對(duì)該案例的高層住宅的電氣節(jié)能技術(shù)方面的分析還不夠全面，僅是初步研究，有待深入學(xué)習(xí)。