浅谈绿色建筑电气设计黄民汕

浅谈绿色建筑电气设计黄民汕

黄民汕

身份证号码：44022319870529xxxx

摘要：随着我国“低碳、环保、节能”等绿色理念的不断深入，节能技术在建筑工程中的应用成为关系城市发展的大事。商业综合体是集多功能为一体的综合性建筑，其内部需要配置变压器、电梯、照明系统、空调系统、风机水泵等能耗系统，使其成为一个巨大的能耗源。关键词：绿色建筑；电气；设计

1工程概况

某商业综合体总建筑面积92431.32m2，总高65.5m。主体结构有三栋塔楼，裙房共2层，总高8.6m。共二层地下室，有停车库、设备用房及人防。地上1~2层为商业各塔楼出入大堂及部分公共配套，3～6层为商业及部分公共配套，6层以上为3座塔楼，有办公租赁，产权归开发商所有。项目规划阶段，业主拟申报二星绿色建筑，要求在设计过程中，严格按照二星绿色建筑标准进行规划设计。

2设计原则

商业综合体可参照《绿色商店建筑评价标准》（GB/T51100-2015）进行绿建等级评价。该标准对绿色建筑星级评分提出非常具体详细的要求，对工程实施全过程各环节实现了量化考核，分别从设计和运营两个方面对建筑工程进行评价打分。以设计评价为例，该标准主要从节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量五个方面把控，每方面又细分为控制项、评分项和加分项，其中控制项是绿色建筑的必要条件，必须达标，评分项和加分项的最终加权总分是区分绿色建筑星级的关键。该标准的实施，从根本上保证了在绿色建筑评价中的公正性、科学性与准确性。电气设计的合理性对于工程能否达到要求的星级标准有十分重要的意义。商业综合体一般都是城市的标志性建筑，集商业、娱乐、酒店、公寓、办公等为一体，功能复杂，业态多样，能耗巨大。如何降低此类建筑的能耗，使其更好的融入周边环境，是对设计人员的一项重大考验。

3照明与节能控制设计

本工程坐落于省会城市较繁华地段十字路口交汇处，为标志性建筑，外立面为达到预期效果采用无框玻璃幕墙，在夜间运营时，为达到吸引客流的效果，设置了很多投光灯、射灯及大型广告灯箱，这就需要在夜景照明设计时尤其注意限制光污染。

（1）对照向居住区的投光灯角度和亮度进行控制；

（2）投光灯、射灯及大型商业广告灯箱的亮度，不能对城市道路往来车辆驾驶员产生眩光影响；

（3）投向夜空的射灯、投光灯要防止天空发亮，避免妨碍天文观测数据的采集。

设计人员通过利用DIALUX照明设计软件模拟计算幕墙反光度，实地考察建筑周边城市道路后，合理设置广告灯箱以及合理选择射灯、投光灯角度的方式，有效解决了光污染预防问题。

室内照明设计时，应重点把控三个方面：

（1）照明功率密度要比《建筑照明设计标准》（GB50034）中规定的目标值再降低20%，可得到最大分值。所以，在室内照明设计时，要对每个房间照度进行精确计算，通过照度反推灯具数量、光源种类、发光效率和功率，并将参数要求作为施工招标采购硬性指标要求。

（2）光源应选择高效、绿色节能、使用寿命长的光源，且具有良好的显色性和色温，室内外照明光源不得采用高压汞灯、自镇流高压汞灯和普通照明白炽灯，走廊、楼梯间、卫生间、大堂、地下车库等公共场所通过采用半导体光源，得到相应分值。灯具镇流器的选用，荧光灯要保证其功率因数在0.9以上，金卤灯保证在0.85以上，并同时符合电磁兼容的要求，光源和镇流器的能效等级应达到国家现行标准1级要求。

（3）利用智能照明控制系统对商业综合体的照明进行有效控制。本工程照明控制系统在设计时主要基于自动控制技术、信息技术、网络通信技术及模糊控制技术，在分布结构上采用模块化设计，根据内部功能的不同采用以下四种控制：照明自动关闭控制、空间控制、外部照明控制以及附加控制。本工程照明控制设置如下：夜景照明采用平时、一般节日、重大节日三级照明控制方式，室内公共空间采用智能照明控制系统，比如地下车库、门厅、走廊、多功能厅等，根据自然光环境、不同时段、不同需求设置不同场景的照明模式，实现商业总体照明的时间控制和区域控制。

2.4供配电系统及设备节能设计

（1）合理选择变压器，是实现配电系统节能的必要步骤。变压器节能从本质上讲是降低变压器的有功功率损耗、提高变压器的运行效率。变压器的有功功率损耗如下式表示：

式中：Sc-变压器计算负荷，kVA；Sr-变压器额定容量，kVA；△P0-变压器空载有功损耗，kW；△Pk-变压器满载有功损耗，kW。

变压器的满载有功损耗为定值，根据以上公式可知，影响有功功率损耗的另一项重要指标是负载率，商业综合体可参考企业两班制生产模式，设计确定本工程负载率按0.75考虑。变压器要严格按照《三相变压器能效限定值及能效等级》（GB20052-2013）要求进行选择，结合目前市场较为常见的SC9、SCB10、SCB11等节能型变压器，SCB10比SC9型号的变压器空载损耗与满载损耗分别平均下降18%和13.2%，空载电流平均下降20.5%；SCB11系列变压器相比SCB10系列，其空载损耗降低12%，且噪音小，机械强度更高。本工程设计采用非晶合金SCB11节能型干式变压器，能效等级按1级考虑，1250kVA空载损耗不大于650W，145°负载损耗不大于9.85kW；1600kVA空载损耗不大于760W，145°负载损耗不大于11.95kW；阻抗电压不大于4%，在运营阶段相对于普通变压器可节约电能约20%。

（2）动力节能除变压器外，最重要的就是风机、水泵、电梯类负荷。对于风机、水泵类负荷，参考《常用风机、水泵控制电路图》（16D303）相关章节合理选择即可；对于电梯类负荷，竖井式电梯应采取群控措施，扶梯类电梯应具备自动感应启停措施。在电能计量方面，应根据不同物业性质要求，按功能区域或租户设置电表，并根据当地供电公司对于电能计量的具体要求进行设计。

（3）由于商业综合体配电设备中含有大量空调、水泵等变频类用电设备、电子设备和照明设备，包括配电变压器都会产生大量谐波，其中以3次谐波含有率为最高，大量谐波的叠加，会对供配电系统产生危害，在设计阶段，为使供配电系统运行安全可靠，必须采取合理有效的谐波治理措施，本工程在变配电室低压柜出线侧装设调谐装置，在供给空调、照明和电子设备的电路中装设了谐波防护装置，有效抑制了谐波的产生和扩散。

（4）根据《绿色商店建筑评价标准》第5.2.21条关于可再生能源利用的评分项要求，为得到相应分值，本工程考虑在屋顶设置太阳能光伏发电系统。本工程太阳能光伏电池板安装面积约730m2，每块多晶硅电池板面积为1.65×0.992=1.6368m2，容量按235W考虑，则需要多晶硅电池数量为：730/1.6368=446块，总装机容量为：235×446=104.81kW。

4结束语

本工程充分考虑周边资源和气候特点，应用了多种节能、生态技术以及设备系统的集成应用。通过各种技术手段和优化设计，最终能耗仅相当于《公共建筑节能设计标准》规定能耗的72%，相当于达到了节能64%的水平；50%以上的生活热水通过太阳能热水系统提供；非传统水源的利用率达到36%。

参考文献

[1]尹书刚.浅述商业综合体的配电设计[J].城市建筑，2015（26）.

[2]汪佳.关于绿色建筑中建筑电气设计的探析[J].建筑工程技术与设计，2015（7）.