住宅綠色建筑電氣設(shè)計(jì)措施分享

李清宏

（廣東省建筑設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州510623）

0 引言

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、舒適和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑物。所以，在綠色建筑電氣設(shè)計(jì)工程中，需要采用更多的節(jié)能方法、措施來(lái)滿足綠色建筑的要求。

在本文中，筆者結(jié)合自身工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，從供配電系統(tǒng)節(jié)能減耗、照明節(jié)能措施、自控系統(tǒng)節(jié)能措施、可再生能源的利用四個(gè)方面分享了住宅綠色建筑電氣設(shè)計(jì)方面的技術(shù)措施。

1 供配電系統(tǒng)節(jié)能減耗

供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮如下幾點(diǎn)：

（1）變電所設(shè)置應(yīng)合理布局，深入用電負(fù)荷中心，同時(shí)低壓配電級(jí)數(shù)不應(yīng)多于三級(jí)，配電半徑控制在150～200 m，可有效地降低配電系統(tǒng)自身的能耗。

（2）所選的變配電系統(tǒng)設(shè)備采用節(jié)能、高效型設(shè)備，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。變壓器宜選用SCB12系列二級(jí)能效節(jié)能型干式電力變壓器，負(fù)荷率不應(yīng)超過(guò)0.85，從而有效降低空載損耗。

（3）變壓器設(shè)計(jì)時(shí)宜按兩臺(tái)一組，低壓側(cè)采用單母線分段方式運(yùn)行，設(shè)置母聯(lián)開(kāi)關(guān)。充分考慮空調(diào)等季節(jié)性負(fù)荷由獨(dú)立的低壓母線配電，使業(yè)主可以根據(jù)各個(gè)時(shí)間段的負(fù)荷變化，靈活地投切變壓器。

（4）在低壓配電系統(tǒng)設(shè)功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置（電容加電抗），補(bǔ)償?shù)礁邏簜?cè)的功率因數(shù)不低于0.92，減少無(wú)功損耗。

（5）選用低油耗、高效率的柴油發(fā)電機(jī)組。

（6）如選有金屬鹵化物燈、熒光燈等功率因數(shù)較低的設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備末端設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置。

（7）配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使三相負(fù)荷盡可能平衡，減少因三相配電不平衡產(chǎn)生的諧波。

（8）常用的電梯、空調(diào)器、水泵等設(shè)備，應(yīng)采用節(jié)能型電動(dòng)機(jī)，提高電動(dòng)機(jī)的能效。同時(shí)電動(dòng)機(jī)應(yīng)符合GB 18613—2012《中小型三相異步電動(dòng)機(jī)能效限定值及能效等級(jí)》要求。

（9）對(duì)于動(dòng)態(tài)變化的負(fù)荷，如電梯、自動(dòng)扶梯和部分水泵等電機(jī)采用變頻器控制，使用時(shí)可根據(jù)負(fù)荷大小實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電能供應(yīng)。

（10）選用一些低損耗的電氣元器件，如節(jié)電信號(hào)燈、節(jié)電接觸器，使系統(tǒng)盡可能節(jié)省能耗。

（11）按照經(jīng)濟(jì)電流合理選擇電纜截面，降低線路損耗。電力干線的最大工作壓降不宜大于2%，分支線路的最大工作壓降不宜大于3%。

（12）當(dāng)項(xiàng)目設(shè)有自動(dòng)扶梯的，應(yīng)在自動(dòng)扶梯入口處設(shè)紅外感應(yīng)裝置，有人時(shí)自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)人時(shí)自動(dòng)停機(jī)。

2 照明節(jié)能措施

照明節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮如下幾點(diǎn)：

（1）按照GB 50034—2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范，嚴(yán)格控制建筑內(nèi)各個(gè)場(chǎng)所的照度值與照明功率密度值，使照明功率密度值滿足《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)范目標(biāo)值的要求。

（2）室內(nèi)外照明宜采用直接照明為主的方式，且應(yīng)選用高效、節(jié)能型燈具，提高照明效率。

（3）地下車庫(kù)、大堂、門廳等公共場(chǎng)所首先考慮采用LED燈、三基色T5/T8直管形熒光燈和緊湊型熒光燈。

（4）設(shè)計(jì)所選的燈具應(yīng)選用低能耗、性能優(yōu)的光源用電附件。

（5）根據(jù)各區(qū)域的不同使用功能，分別采取以下照明控制方式：

1）住宅公共大堂、門廳、會(huì)所等人員較多的地方及地下車庫(kù)：采取智能照明系統(tǒng)或BA進(jìn)行集中控制。

2）建筑立面照明應(yīng)在室外設(shè)置照度傳感器，系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定的時(shí)間或室外照度情況，自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉立面照明。同時(shí)系統(tǒng)宜提供黃昏、前半夜、后半夜、節(jié)日、慶典等照明場(chǎng)景控制模式供業(yè)主選擇。

3）公共樓梯間照明應(yīng)配紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)，平時(shí)自動(dòng)開(kāi)關(guān)控制，火災(zāi)時(shí)可強(qiáng)制點(diǎn)亮。

3 自控系統(tǒng)節(jié)能措施

自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮如下幾點(diǎn)：

（1）采用建筑設(shè)備自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、電梯等機(jī)電設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)節(jié)能。

（2）根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況合理設(shè)置BA系統(tǒng)各監(jiān)控點(diǎn)參數(shù)，使系統(tǒng)始終處于高效、節(jié)能運(yùn)行狀態(tài)。

應(yīng)急調(diào)水期間，太浦河大流量下泄過(guò)程中部分水量經(jīng)河道進(jìn)入地勢(shì)低洼的嘉北地區(qū)，對(duì)地區(qū)河網(wǎng)水位略有影響。浙江省有關(guān)部門通過(guò)工程控制運(yùn)行、加強(qiáng)巡查等措施，有效減少了部分農(nóng)田的受淹損失，杭嘉湖地區(qū)未受明顯影響。

（3）在住宅地下車庫(kù)設(shè)置CO2/CO監(jiān)控系統(tǒng)，并與送排風(fēng)機(jī)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)室內(nèi)CO2/CO濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，BA系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警提示信息并將打開(kāi)相應(yīng)區(qū)域送排風(fēng)機(jī)，當(dāng)監(jiān)測(cè)到CO2/CO濃度在允許范圍內(nèi)時(shí)，關(guān)閉相應(yīng)區(qū)域送排風(fēng)機(jī)。

（4）當(dāng)住宅項(xiàng)目還設(shè)有裙樓、會(huì)所、商業(yè)時(shí)：

1）在人員較多的裙樓、會(huì)所、商業(yè)設(shè)置CO2監(jiān)控系統(tǒng)，并與新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，當(dāng)室內(nèi)CO2濃度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，BA系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警提示信息；當(dāng)濃度繼續(xù)升高超過(guò)設(shè)定值15%時(shí)，BA系統(tǒng)將控制新風(fēng)機(jī)加大新風(fēng)量；當(dāng)監(jiān)測(cè)到二氧化碳濃度在允許范圍內(nèi)時(shí)，將減小新風(fēng)機(jī)組的送風(fēng)量。

2）在過(guò)渡季節(jié)，應(yīng)采取全新風(fēng)或增大新風(fēng)比運(yùn)行控制方式，有效節(jié)省空氣處理的能耗。

（5）自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況，使電動(dòng)機(jī)最大限度地處于節(jié)能運(yùn)行工況。

（6）電梯應(yīng)采用變頻調(diào)速節(jié)能電梯，并配置電梯（2臺(tái)）并聯(lián)運(yùn)行系統(tǒng)或電梯（3臺(tái)及3臺(tái)以上）群控系統(tǒng)，使電梯輸送系統(tǒng)最大限度地運(yùn)行于高效、節(jié)能工況。

4 可再生能源的利用

太陽(yáng)能和風(fēng)能作為再生能源，清潔無(wú)污染。但由于風(fēng)力發(fā)電設(shè)施對(duì)場(chǎng)地要求較高，一般設(shè)置在地勢(shì)較高且空曠的場(chǎng)所，住宅項(xiàng)目一般不宜設(shè)置大型風(fēng)力發(fā)電裝置。而太陽(yáng)能光伏發(fā)電在住宅小區(qū)項(xiàng)目中的應(yīng)用較為普遍，更具開(kāi)發(fā)潛力。目前大部分項(xiàng)目的室外園林照明、路燈等會(huì)先用大陽(yáng)能光伏發(fā)電，部分項(xiàng)目的地下室車庫(kù)照明會(huì)采用一部分光導(dǎo)管或光纖照明。別墅住宅項(xiàng)目還會(huì)選用太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，僅一些山地別墅項(xiàng)目會(huì)設(shè)小部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)用于園林照明。現(xiàn)結(jié)合筆者參與的一個(gè)項(xiàng)目分享如下：

（1）在一、三期別墅區(qū)的山頂公園設(shè)有三臺(tái)風(fēng)力發(fā)電裝置，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能并儲(chǔ)存在蓄電池中，可滿足山頂公園從18：00到24：00共20 kW的園林用電。

（2）在二期地下室及裙房設(shè)有22套光導(dǎo)管和4套光纖照明，滿足部分公共區(qū)域照明，降低公共區(qū)域照明能耗。

（3）在四期花園設(shè)有太陽(yáng)能草坪燈，安裝簡(jiǎn)單且無(wú)須布線。白天通過(guò)太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能并儲(chǔ)存于蓄電池，到夜晚通過(guò)控制器將蓄電池的電能供LED燈具4～6 h的照明。

（4）在四期花園設(shè)有太陽(yáng)能路燈，安裝簡(jiǎn)單且無(wú)須布線。白天通過(guò)太陽(yáng)能電池將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)換成電能并儲(chǔ)存在蓄電池中，到夜晚通過(guò)控制器將蓄電池的電能供LED燈具4～6 h的照明。

（5）一、三期別墅每戶均設(shè)有太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，預(yù)計(jì)每戶每年可節(jié)電2 000 kW·h。

5 結(jié)語(yǔ)

綠色建筑是新時(shí)代城市建設(shè)下的產(chǎn)物，住宅綠色建筑電氣設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于人們生活質(zhì)量的提高和城市建設(shè)的進(jìn)步起著推動(dòng)作用。筆者希望通過(guò)本文來(lái)拋磚引玉，使更多的同行一起不斷創(chuàng)新，促進(jìn)綠色建筑中電氣設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

[1]綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 50378—2014[S].

[2]建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：GB 50034—2013[S].