城市綜合體建筑節能設計研究

王志政

北京中健和華建筑設計有限公司山東分公司 山東青島 266100

1 項目概況

某地商業綜合辦公項目位于該城市繁華區，總建筑面積103625m2，為一類高層商業綜合辦公設計。該樓地上21層，地下2層，其中1～4層為購物中心、超市、電影院及其他娛樂場所和物業辦公區；5～21層為出租辦公樓層及酒店；地下1、2層分別為汽車庫和設備用房。本項目規劃階段擬進行二星綠色建筑的申報，電氣項目的設計對項目整體能否達到星級標準起到重要的影響作用。

2 城市綜合體建筑節能設計

2.1 室內照明節能設計

①光源的選用以高效和節能為原則。走道、前廳及樓梯間等公共場所以LED燈為主要光源，汽車庫、辦公等采用LED直管燈，光效不小于80lm/W，盡可能多地選用能效值大于90lm/W的燈具。室外照明采用高光效金屬鹵化物燈。熒光燈、氣體放電燈就地設置補償，使其功率因數不小于0.9。同時，本項目能對自然光源進行合理利用，白天在部分區域，陽光可透過玻璃幕墻實現光照入室，實現充分利用自然光源、節約電能的目的。②該商業綜合體照明整體利用智能照明控制系統，采用模塊化布置結構，不同區域采用照明自動關閉控制、空間控制、外部照明控制及附加控制等方式實現照明控制。根據自然光在不同時段光照強度的變化情況，室內、設備機房等處的照明采用照明開關控制；門廳等照明要求較高的區域根據要求實施集中控制；地下車庫的車道及車位燈實現分別控制設置。在走廊、樓梯間等人流量稀少公共區域使用延時自熄開關或使用人體紅外感應自動開關控制。室外景觀照明使用光伏照明智能控制，夜景使用平時、一般節日和重大節日三級照明控制等[1]。

2.2 供暖通風與空氣調節節能

整個項目中，購物中心空調面積約47000m2，集中設置一套中央空調系統，空調冷負荷約7242kW，熱負荷約5640kW，冷源由地下二層制冷機房集中提供7～12℃冷凍水，熱源由地下一層燃氣鍋爐房集中提供60/45℃中央空調熱水和50/40℃一層地暖采暖熱水。節能措施有以下幾點：①組合式空調機組實行過渡季節全新風運行，利用室外新風消除室內余熱、余濕。冬夏季機組加裝有熱回收裝置，通風換氣的同時完成將排風中所蘊含的熱量轉移到新風之中，實現能量回收。②吊頂空調器采用溫控技術，可以根據室溫調節冷熱水流量，空調采用自動控制技術，減少制冷機的運行時間。③采取有效隔熱措施對冷、熱水和空調等管道進行處理，減少傳輸過程的能量損失。④在商業區域，吊裝式空調機組設置自動溫控器，組合式空氣處理機組采用變頻技術，制冷機房冷凍水循環水泵采用變頻技術，依據業主設定房間溫度，通過調節送風量、冷（熱）水流量來調劑室內溫度。各個空調末端均勻獨立的控制裝置，可實現各自獨立控制調節。

2.3 動力及其他設備節能設計

本項目的動力設備主要包括風機、泵機及電梯類負荷，在選擇用電設備時需注意諧波電流限值必須滿足規范要求，使用無功補償電容串接電抗器，防止諧波放大，并有效防止諧波進一步擴散。其他設備包括橋架、密集型母線槽等。這些配電設備在節能中也將起到一定作用。①參考相關標準對風機、水泵等設備進行合理選擇，各水泵、風機的電動機選用高效節能型電動機，并采用變頻調速方式運行。②所有電梯采用節能控制方式運行，且能源效率等級不低于《電梯能源效率評價技術規范》DB33/T771-2009規定的要求。本項目1～4層扶梯使用自動感應裝置，具有自動啟停功能；豎井式電梯采取群控方式操作，且選用節能型電梯。③選用無“三廢”污染且工藝先進的綠色橋架，在生產及后處理中不會產生有害物質，同時也減少了鋼材使用量，較符合綠色建筑的規定要求。④密集型母線槽選用滿足《密集絕緣母線槽節能認證技術規范》的產品，節電率不低于3%，對有大電流承載要求的母線槽，長期運行可以節約大量電能[2]。

2.4 外部被動節能

①體形系數設計：該項目建筑總平面的布置與設計，遵循被動節能措施優先的原則，充分利用天然采光、自然通風，結合圍護結構保溫隔熱和遮陽措施，降低建筑的用能需求。建筑的總體規劃和平面設計有利于自然通風。建筑的主朝向選擇本地區最佳朝向或適宜朝向，且避開冬季主導風向。②屋面設計：建筑的裙房部分設置有一個采光頂和一個中庭來滿足建筑內部自然光照需求。采光頂和中庭的設置滿足室內較好的自然采光，占屋頂面積的比例較小，防止室內得熱過多。采光頂材料為多腔塑料型材（6mm透明+12空氣+6mm透明），玻璃的太陽得熱系數0.75，氣密性6級，可見光透射比0.71。這種可以有效地減少透過采光頂的熱量得失。中庭遮陽為可調節式遮陽，其適應性較強，可以根據太陽運行軌跡確定陽光入射角度，從而確定遮陽角度。③立面設計：項目在設計時，充分考慮到實施的可行性與經濟性，盡可能控制玻璃幕墻面積，立面采用鋁板，玻璃及彈性仿石涂料及石材，形成立面虛實結合的生動效果，從而實現綠色節能的目標。

3 結語

綜上所述，商業綜合體承擔著現代城市社會商業經濟發展的功能，具有體量大、功能多的特點，與普通建筑相比，能源消耗量有較明顯的差異性。將綠色建筑理念融入到商業綜合體電氣設計中，能夠在滿足建筑基本功能的同時，實現節約能源的目標，有效降低運營成本。在設計中，通過對電氣系統進行科學的設計，確保整個工程的節能環保性能。對電氣系統的合理性設計，還能優化項目投產后的使用性能。