杜加明

（長春建筑學(xué)院，130607）

針對大型商業(yè)建筑整體節(jié)能設(shè)計與綠色建筑分析

杜加明

（長春建筑學(xué)院，130607）

現(xiàn)階段，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源與需求之間的矛盾逐漸凸顯，在此背景下，節(jié)能減排等綠色發(fā)展理念得以形成，并逐步應(yīng)用到我國建筑實(shí)踐中。大型商業(yè)建筑是我國公共建筑的主要形式，一方面其能源消耗極大，另一方面其能源節(jié)約也具備較高的潛力。本文針對大型商業(yè)建筑，對其整體節(jié)能設(shè)計加以探究，并對近些年廣為盛行的綠色建筑進(jìn)行簡單分析。

大型商業(yè)建筑 節(jié)能設(shè)計 綠色建筑

據(jù)統(tǒng)計，我國是每年建筑數(shù)量增長速度最快的國家，同時也是碳排放比重較高的國家之一，我國每年新增建筑能源年消耗量占據(jù)總能耗的三分之一左右。具體到大型商業(yè)建筑，其用電量及能耗消耗量是普通建筑的十幾倍。因此，大型商業(yè)建筑整體節(jié)能設(shè)計普遍受到社會各界關(guān)注。

一、大型商業(yè)建筑能耗基本概況

進(jìn)入新的發(fā)展時期后，我國大型商業(yè)建筑，如商場、寫字樓、大型酒店賓館等在規(guī)模上不斷增加，商業(yè)建筑在面積上已經(jīng)占據(jù)了我國建筑總面積的30%[1]。大型商業(yè)建筑的能耗來源主要是動力系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)及照明系統(tǒng)等，結(jié)合2010年我國建筑節(jié)能的相關(guān)研究報告顯示，商業(yè)建筑中空調(diào)系統(tǒng)能源消耗占據(jù)其總能耗的50%-60%，而其運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)施設(shè)備，如電梯、照明等環(huán)節(jié)的能耗也占據(jù)了近50%左右的比例。從中可以看出，大型商業(yè)建筑如開展整體節(jié)能設(shè)計，具有極為廣闊的節(jié)能前景。

二、大型商業(yè)建筑整體節(jié)能設(shè)計的方法措施

大型商業(yè)建筑節(jié)能應(yīng)貫徹從里到外的節(jié)能設(shè)計，在外墻節(jié)能上可以采用輕集料材質(zhì)的混凝土，設(shè)置棉保溫層；在天窗及玻璃幕墻上，可以選用雙層中空的玻璃；在建筑物的屋頂上，可以采用玻璃與保溫金屬板結(jié)合的方式，在玻璃天窗上設(shè)置釉點(diǎn)吸收太陽輻射。此外，需要注意的是，大型商業(yè)建筑的節(jié)能設(shè)計不能僅僅局限于建筑物外墻及其保溫層的處理，而要涵蓋建筑物內(nèi)部及外部系統(tǒng)、地上及地下空間，實(shí)現(xiàn)大型商業(yè)建筑的整體節(jié)能設(shè)計。

（一）大型商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計方法

1.空調(diào)系統(tǒng)自動控制

大型商業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)的自動控制指的是建筑物的中央空調(diào)，通過將商業(yè)建筑的空調(diào)控制與建筑物的運(yùn)行狀況加以計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)建筑物空調(diào)系統(tǒng)與其他建筑物設(shè)備的同步運(yùn)行，在確保建筑物溫濕度平衡的基礎(chǔ)上，可以通過空調(diào)系統(tǒng)的自動控制，做到對能源的有效節(jié)約。大型商業(yè)建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的自動控制涵蓋了制冷供暖的主機(jī)控制、冷熱水泵的控制、冷卻井、塔的控制、附屬設(shè)施，如空調(diào)機(jī)組及風(fēng)機(jī)機(jī)組的控制等。

2.模糊變頻控制

大型商業(yè)建筑模糊變頻控制系統(tǒng)主要是針對建筑物的主機(jī)房及其各種能耗設(shè)施的節(jié)能控制。在商業(yè)建筑的空調(diào)系統(tǒng)能源消耗中，冷凍機(jī)房的能耗占比達(dá)到50%左右，因此，模糊變頻控制技術(shù)應(yīng)用于大型商業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計中，其節(jié)能效果十分突出[2]。

（二）大型商業(yè)建筑照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計方法

1.照明自動控制

在建筑物能源消耗中，照明環(huán)節(jié)的能耗在建筑物電能總能耗中占比30%，因此，優(yōu)化設(shè)計大型商業(yè)建筑的照明系統(tǒng)，可以很大程度上減少照明電能消耗。在照明自動控制上，主要是對建筑物的燈光啟停進(jìn)行智能調(diào)控，一方面保障建筑物照明滿足照度要求，另一方面又能使建筑物燈光照明系統(tǒng)更加節(jié)能。在照明自動控制的實(shí)現(xiàn)方式上，主要是根據(jù)建筑物的照度需求，對建筑物燈光進(jìn)行自動啟閉，并合理調(diào)整照度強(qiáng)弱。

2.使用節(jié)能燈具

在建筑節(jié)能設(shè)計實(shí)踐中證實(shí)，在不構(gòu)成對建筑物照明效果影響的基礎(chǔ)上，對建筑物燈具進(jìn)行更換，選用節(jié)能燈具，能夠極大地提升建筑物節(jié)能效果[3]。涉及到大型商業(yè)建筑時，可以選用LED燈，熒光燈、T5燈具等，促進(jìn)建筑物電能節(jié)約。此外，在商業(yè)建筑節(jié)能燈具的選擇上，一定要嚴(yán)格挑選質(zhì)量及安全性較好的燈具類型，以便減少燈具后期維保成本。

（三）大型商業(yè)建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計方法

1.提高建筑電力設(shè)備的質(zhì)量

大型商業(yè)建筑中存在的無功功率較大的設(shè)施設(shè)備，外加各種諧波影響，會使大型商業(yè)建筑出現(xiàn)電能損耗現(xiàn)象。通過實(shí)踐檢驗(yàn)證明，提高建筑物電力設(shè)備質(zhì)量，加裝電力設(shè)備的改進(jìn)裝備，能夠達(dá)到10-15%左右的節(jié)能率。而相應(yīng)的建筑物電力的改進(jìn)設(shè)備，可以在配電房中設(shè)置，安裝便捷，不會對商業(yè)建筑各項(xiàng)功能的使用構(gòu)成影響。

2.扶梯自控技術(shù)

大型商業(yè)建筑中扶梯眾多，在扶梯的入口可以借助安裝客流感應(yīng)設(shè)備的形式對扶梯荷載進(jìn)行感應(yīng)，無人搭乘時可以自動停運(yùn)。在扶梯的運(yùn)輸周期完成時，如無顧客搭乘，也可以進(jìn)行自動停運(yùn)。在扶梯的啟動及停止過程中，要保持勻速，啟動時緩慢增加速度，停止時逐漸減緩速度，以有效地保持電能，通過對扶梯采用自控技術(shù)，可以使建筑物達(dá)到20%-50%左右的節(jié)能效率。

3.電梯節(jié)能技術(shù)

在大型商業(yè)建筑節(jié)能設(shè)計中，電梯節(jié)能技術(shù)也是提高建筑物電能使用效率的重要技術(shù)措施，電梯節(jié)能主要借助變頻調(diào)速器，對電梯的速度進(jìn)行有效調(diào)節(jié)。此外，由于電梯在運(yùn)行過程中，其對稱重物塊和電梯轎廂之間會產(chǎn)生機(jī)械能，通過將機(jī)械能收集儲存到電梯變頻電容中，可以借助能量轉(zhuǎn)換器將這部分電能返回到電網(wǎng)系統(tǒng)中，從而達(dá)到電能節(jié)約的效果。經(jīng)相關(guān)研究證實(shí)，大型商業(yè)建筑中電梯的運(yùn)行速度設(shè)置的越快，建筑的樓層數(shù)量越多時，電梯的電能消耗就越少，相應(yīng)的返回電量就越多。

三、大型商業(yè)建筑的發(fā)展趨勢——綠色建筑

現(xiàn)階段，在綠色建筑建設(shè)領(lǐng)域，我國中央及地方政府陸續(xù)出臺了一些政策及法規(guī)，如《綠色建筑設(shè)計規(guī)范》等，對綠色建筑的設(shè)計重點(diǎn)、評價指標(biāo)等進(jìn)行了細(xì)化。作為大型商業(yè)建筑而言，由于其占據(jù)較大的占地面積，在建筑功能上趨于多樣，各項(xiàng)能源消耗數(shù)量龐大，在建造大型商業(yè)建筑時，采用綠色建筑理念及設(shè)計方法勢在必行[4]。大型商業(yè)綠色建筑的基本要求包括以下幾點(diǎn)：

（一）將建筑節(jié)能作為設(shè)計核心

在“四節(jié)一環(huán)?！崩砟钐岢龊?，綠色建筑設(shè)計得以較快發(fā)展，其突出特點(diǎn)就是更加強(qiáng)調(diào)土地、水源、材料及能源方面的合理優(yōu)化，將節(jié)能設(shè)計作為綠色建筑的主要特征。大型商業(yè)建筑應(yīng)在天窗、幕墻、采暖制冷系統(tǒng)等方面貫徹節(jié)能這一基本前提，將節(jié)能作為大型商業(yè)綠色建筑的設(shè)計核心。

（二）將低耗系統(tǒng)作為設(shè)計關(guān)鍵

大型商業(yè)綠色建筑是將可再生能源作為能耗系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵，如充分借助風(fēng)能、地能及太陽能等，結(jié)合商業(yè)建筑的具體位置及功能，合理選用綠色建筑技術(shù)。在綠色建筑設(shè)計環(huán)節(jié)，各類能源循環(huán)系統(tǒng)的低耗設(shè)計是重中之重?，F(xiàn)階段研發(fā)使用的變頻技術(shù)。變風(fēng)量系統(tǒng)、節(jié)能照明燈具等，既有效降低了建筑能耗量，由改善了建筑的舒適程度。

（三）將綠色材料作為設(shè)計手段

綠色建筑秉承了促進(jìn)能源、環(huán)境、居住者等各方的和諧持續(xù)發(fā)展理念，因此，在設(shè)計手段上通常采用綠色節(jié)能環(huán)保材料，以有效減少能源消耗。例如，選用具有防水、隔熱、保溫等多種功能于一體的建筑墻體材料，使用強(qiáng)度及標(biāo)號較高的混凝土、安裝具備溫濕度調(diào)節(jié)及毒害射線屏蔽能力的新型玻璃等。

結(jié)語：

大型商業(yè)建筑在我國建筑類型中的占比越來越高，在我國提倡節(jié)能減排的新的建筑發(fā)展階段，作為大型商業(yè)建筑設(shè)計而言，一方面要分析其具體的能耗消耗占比情況，找出能源耗費(fèi)較多的部位，另一方面要著重采用整體節(jié)能設(shè)計的方式，從建筑物的外觀，到內(nèi)部各個系統(tǒng)進(jìn)行全方位的節(jié)能設(shè)計，使大型商業(yè)建筑逐步向綠色建筑轉(zhuǎn)化發(fā)展。

[1]劉揚(yáng).節(jié)能設(shè)計在大型商業(yè)建筑中的應(yīng)用分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2013,(10):177-178.

[2]沈艷濤.淺析大型商業(yè)建筑的節(jié)能技術(shù)措施[J].科技與企業(yè),2012,(14):134-135.

[3]馮瑩瑩,李曉鋒.大型商業(yè)建筑節(jié)能關(guān)鍵問題分析[J].建設(shè)科技,2011,(12):42-45.

[4]林海燕,王清勤.加強(qiáng)綠色建筑科技研發(fā) 推動綠色建筑規(guī)模化發(fā)展[J].施工技術(shù),2014,(10):10-13.

TU7

B

1007-6344（2015）11-0124-01