劉素伊， 敖翠玲， 傅守強(qiáng)， 鄒芳睿， 曹 晨

（1.國(guó)網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，北京100055；2.天津生態(tài)城綠色建筑研究院有限公司，天津300467）

變電站在電網(wǎng)建設(shè)中是非常重要的環(huán)節(jié)，近幾年來(lái)變電站能源浪費(fèi)、環(huán)境污染現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，建設(shè)綠色、低碳、環(huán)保的變電站或?qū)ΜF(xiàn)有變電站進(jìn)行綠色改造迫在眉睫.我國(guó)變電站在低碳、環(huán)保領(lǐng)域的發(fā)展起步較晚.2009年，廣東省率先提出了進(jìn)行綠色電網(wǎng)建設(shè)的初步設(shè)想.然而，綠色變電站缺乏系統(tǒng)科學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系這一問(wèn)題顯得尤為突出，造成綠色變電站的評(píng)價(jià)無(wú)法可依、無(wú)章可循，不利于綠色變電站的推廣建設(shè).同時(shí)，變電站由于其特殊的屬性與功能，相比普通民用建筑之間存在較大差異，且不同地域之間的自然條件、技術(shù)要求迥異等問(wèn)題，也使綠色變電站在推廣過(guò)程中困難重重.本研究擬通過(guò)對(duì)冀北地區(qū)綠色變電站評(píng)價(jià)體系進(jìn)行深入研究，提出一條適用于地區(qū)發(fā)展的綠色變電站的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)體系，指導(dǎo)冀北地區(qū)變電站走上綠色發(fā)展道路.

1 國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)方法研究

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、減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑，是人們所認(rèn)知的綠色建筑.建設(shè)綠色變電站應(yīng)以綠色建筑為基礎(chǔ)，是建設(shè)綠色電力的發(fā)展方向，也是順應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展方針的必然.

1.1 國(guó)外綠色建筑評(píng)價(jià)方法

目前，應(yīng)用較為廣泛的綠色建筑評(píng)價(jià)體系大多僅適用于民用建筑，而變電站屬于工業(yè)建筑范疇.相較于民用建筑，工業(yè)建筑的評(píng)價(jià)方法除關(guān)注建筑本身的節(jié)能環(huán)保效果外，還關(guān)注建筑內(nèi)工藝本身的節(jié)能環(huán)保屬性.由于發(fā)達(dá)國(guó)家進(jìn)入后工業(yè)時(shí)代的時(shí)期，工業(yè)以及工業(yè)建筑并不是時(shí)代發(fā)展的主要方向，因此僅英國(guó)的BREEAM體系頒布了綠色工業(yè)建筑標(biāo)準(zhǔn).反觀我國(guó)，工業(yè)化依然占據(jù)較大的比重，目前的當(dāng)務(wù)之急是探尋適用于我國(guó)基本國(guó)情的綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)方法.［1］

1.2 國(guó)內(nèi)綠色建筑評(píng)價(jià)體系

2006年3月，我國(guó)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部（以下簡(jiǎn)稱住建部）正式頒布實(shí)施了《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)主要用于民用建筑的綠色建筑評(píng)價(jià).為了滿足工業(yè)建筑在節(jié)能、環(huán)保方面的訴求，2010年8月，住建部再次頒布了《綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)導(dǎo)則》.與《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》不同的是，《綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)導(dǎo)則》更多的關(guān)注一些高能耗、高污染等行業(yè).據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2014年2月底，共有17個(gè)工業(yè)建筑項(xiàng)目獲得了綠色工業(yè)建筑的稱號(hào).從行業(yè)上看，綠色工業(yè)建筑項(xiàng)目主要涉及制造業(yè)等行業(yè)，像變電站這樣的場(chǎng)站類工業(yè)建筑尚無(wú)可參考的案例.［2］

2 冀北地區(qū)變電站總體情況

2009年，廣東電網(wǎng)公司出臺(tái)了《南方電網(wǎng)公司3C綠色電網(wǎng)建設(shè)指南（變電站綠色部分）》，這是我國(guó)首個(gè)綠色變電站相關(guān)的建設(shè)指南，在此帶動(dòng)下綠色變電站在我國(guó)南方不斷被積極探索和實(shí)踐，形成了較為成熟和完善的建設(shè)體系和豐富的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，然而北方地區(qū)尚無(wú)相關(guān)案例可以參考.

為了了解變電站的實(shí)際建設(shè)情況及綠色建筑相關(guān)技術(shù)應(yīng)用情況，我們對(duì)冀北各地區(qū)變電站進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，深入了解了變電站的相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)建材、設(shè)備選用以及實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況等進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研.首先，變電站按照功能大致可以分為設(shè)備室與輔助用房.與民用建筑和工業(yè)廠房相比，最大的區(qū)別在于變電站90%以上的空間用于電氣設(shè)備及相關(guān)輔助設(shè)備構(gòu)件的安放，人員長(zhǎng)期工作的空間面積不足10%，這就決定了變電站在綠色建筑技術(shù)應(yīng)用上與常規(guī)民用建筑、工業(yè)建筑存在很大的不同.其次，通過(guò)對(duì)冀北地區(qū)變電站綠色建筑技術(shù)應(yīng)用情況進(jìn)行梳理、歸納與分析（詳見圖1），以此得出冀北地區(qū)變電站常用綠色建筑技術(shù)包括：合理選址，合理設(shè)計(jì)廠區(qū)道路，采用節(jié)能型變壓器，設(shè)置事故油池、化糞池，采用碎石、透水磚等多種形式的透水地面，外立面簡(jiǎn)潔大方等方面.綜合分析，常用技術(shù)中與建筑規(guī)劃相關(guān)技術(shù)、國(guó)家及國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部有明文規(guī)定或政策鼓勵(lì)的技術(shù)，均得到良好的采用及落實(shí).再次，筆者亦對(duì)變電站不常用綠色建筑技術(shù)進(jìn)行了歸納與分析（詳見圖2），可以看出冀北地區(qū)變電站在以下幾個(gè)方面應(yīng)用較少：廢棄場(chǎng)地利用、可再生能源利用技術(shù)、非傳統(tǒng)水源利用方式、節(jié)水器具、裝配式建造、透水地面、場(chǎng)地生態(tài)化等.通過(guò)調(diào)研分析得出，采用率較低主要由于前期投入較高、后期維護(hù)復(fù)雜等原因.最后，為了了解冀北國(guó)家電網(wǎng)公司在綠色、低碳變電站方面的發(fā)展方向，筆者對(duì)國(guó)家電網(wǎng)公司旗下2012－2014年范圍內(nèi)的設(shè)計(jì)競(jìng)賽項(xiàng)目在綠色建筑技術(shù)使用方面相關(guān)情況進(jìn)行了梳理，見圖3.

3 綠色變電站評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

3.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)選取

通過(guò)對(duì)冀北地區(qū)變電站以及國(guó)家電網(wǎng)創(chuàng)新型項(xiàng)目中綠色建筑技術(shù)應(yīng)用情況的分析可以看出，其宗旨還是圍繞著“四節(jié)一環(huán)?！钡脑O(shè)計(jì)理念進(jìn)行的.

節(jié)地方面，選址規(guī)劃、場(chǎng)地設(shè)計(jì)（包括地形利用、道路寬度利用、設(shè)備合理布置等）、透水地面以及廢棄場(chǎng)地利用是屬于節(jié)地方面的內(nèi)容，其中選址規(guī)劃、地形利用、設(shè)備布置合理對(duì)于變電站來(lái)說(shuō)，屬于基本要求，應(yīng)該大力推廣.而透水地面的應(yīng)用，根據(jù)變電站的特殊性，需要保障站內(nèi)的安全性，也應(yīng)該被提倡利用.根據(jù)變電站的特性，在有條件的情況下，在變電站選址方面可優(yōu)先考慮廢棄場(chǎng)地，同時(shí)合理開發(fā)利用地下空間.

節(jié)能方面，首先變電站的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)至少滿足國(guó)家以及當(dāng)?shù)匾?guī)范的要求，在滿足規(guī)范要求的前提下，應(yīng)鼓勵(lì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及建筑形體優(yōu)化，有助于大幅減少建筑能耗.鑒于變電站除控制室外，其余房間對(duì)照度的要求較低，因此建議控制室推廣使用節(jié)能燈具，同時(shí)各房間采用智能照明控制方式.由于變電站內(nèi)的電氣設(shè)備對(duì)通風(fēng)散熱有著極高的要求，因此對(duì)于綠色變電站的建設(shè)，應(yīng)大力提倡智能通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用.由于投資回收期較長(zhǎng)以及變電站建設(shè)規(guī)模較小無(wú)法大面積使用等問(wèn)題，導(dǎo)致可再生能源在變電站中應(yīng)用不是很廣泛，但是隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，可再生能源已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用于建筑工程中，因此建議在一些示范項(xiàng)目中采用.

節(jié)水方面，盡管變電站選址多遠(yuǎn)離市區(qū)，但是考慮到節(jié)水以及衛(wèi)生方面的要求，還是建議變電站采取市政水源；同時(shí)，由于變電站內(nèi)用水需求單一，故可在各個(gè)變電站中大力推廣節(jié)水龍頭、節(jié)水便器等.按照中國(guó)水利水電科學(xué)研究院水資源所公布的我國(guó)多年平均降水量圖可知，冀北地區(qū)年均降雨量在400～600mm之間，且降雨量全年分布不均，夏季偏多，冬季偏少.以上自然條件均不利于建筑進(jìn)行雨水回收利用，同時(shí)考慮到雨水系統(tǒng)前期投入高、運(yùn)行成本較高等問(wèn)題，因此在冀北地區(qū)變電站中不易大范圍推廣.然而，在調(diào)研中我們也發(fā)現(xiàn)，部分變電站由于位置偏遠(yuǎn)導(dǎo)致水源問(wèn)題無(wú)法解決，因此可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求、場(chǎng)地條件等因地制宜采用雨水利用技術(shù).

國(guó)家電網(wǎng)公司全面開展“兩型一化”（資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、工業(yè)化）變電站建設(shè)［3］，以進(jìn)一步提高變電站建設(shè)效益和效率.其中，突出表現(xiàn)為變電站外立面要求簡(jiǎn)潔大方，不采用裝飾性構(gòu)件，內(nèi)部土建裝修應(yīng)該一體化設(shè)計(jì)施工，做到節(jié)約成本，建材方面應(yīng)大力提倡使用高強(qiáng)度鋼筋（HRB400及以上），使用預(yù)拌混凝土和預(yù)拌砂漿等.由于變電站多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中可再循環(huán)材料所占比例較小，建議未來(lái)可在示范項(xiàng)目中采用鋼框架結(jié)構(gòu)、輕鋼龍骨隔墻等技術(shù)提高可再循環(huán)材料利用比例.

作為變電站建筑，應(yīng)該秉承保護(hù)環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展的選擇，同時(shí)考慮到站內(nèi)的安全性，因此我們提倡每個(gè)站區(qū)內(nèi)盡量設(shè)置事故油池和化糞池，設(shè)置一些污染物防護(hù)的措施，并在裝修時(shí)使用低碳環(huán)保的裝修材料，建筑物的隔聲性能應(yīng)至少滿足規(guī)范的低限要求，變電站外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中增加鋼絲屏蔽網(wǎng)等防輻射措施，來(lái)降低變電站對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的不利影響.

3.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系內(nèi)容

通過(guò)對(duì)BREEAM等國(guó)際綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)體系以及《綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GBT50878－2013）、《3C綠色電網(wǎng)建設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行綜合分析，同時(shí)充分兼顧冀北地區(qū)現(xiàn)有變電站以及創(chuàng)新型項(xiàng)目的工程特點(diǎn)，以體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境各方效益為出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)，建立冀北地區(qū)綠色變電站評(píng)價(jià)指標(biāo)體系.該體系包括目標(biāo)層，5個(gè)二級(jí)指標(biāo)層，21個(gè)三級(jí)指標(biāo)層.

4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的確定

目前，我國(guó)針對(duì)綠色變電站這種特殊類型的工業(yè)建筑的評(píng)價(jià)缺乏規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，仍然屬于不斷探索的時(shí)期.縱觀《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》、《綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在推行之初，均采用了以條文判定的評(píng)價(jià)方式確定參評(píng)建筑的綠建星級(jí)［4］.2013年，中國(guó)南方電網(wǎng)出臺(tái)的《3C綠色電網(wǎng)建設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（變電站綠色部分）同樣采用了此種評(píng)價(jià)方式［5］.

綜上所述，同時(shí)考慮到冀北地區(qū)綠色變電站建設(shè)處于起步階段，《冀北地區(qū)綠色變電站標(biāo)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》的評(píng)價(jià)方式定為條文判定方式.為使評(píng)價(jià)指標(biāo)更具有可操作性與綠色級(jí)別的可區(qū)分性，將每類指標(biāo)劃分為控制項(xiàng)、一般項(xiàng)與優(yōu)選項(xiàng).控制項(xiàng)為綠色變電站的必達(dá)目標(biāo)；一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)為劃分綠色變電站等級(jí)的可選目標(biāo)，其中優(yōu)選項(xiàng)是綠色等級(jí)較高的可選目標(biāo)（表1）.

表1 劃分冀北地區(qū)綠色變電站等級(jí)的項(xiàng)數(shù)要求Tab.1 Division of Hebei north green substation level number of requirements

5 標(biāo)準(zhǔn)具有的特點(diǎn)

《標(biāo)準(zhǔn)》在結(jié)合了國(guó)內(nèi)外數(shù)個(gè)綠色建筑評(píng)價(jià)體系優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，綜合調(diào)研冀北地區(qū)變電站的結(jié)果以及創(chuàng)新型項(xiàng)目的情況，具有如下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）突出了綠色建筑的共性.《標(biāo)準(zhǔn)》考慮與國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)充分銜接的同時(shí)，注重低碳、生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保等理念，突出了綠色建筑建設(shè)的特點(diǎn)和共性要求，為電力行業(yè)進(jìn)行綠色變電站評(píng)價(jià)提供了的依據(jù).（2）體現(xiàn)了綠色變電站的特性.在國(guó)內(nèi)首次提出綠色變電站的概念，相對(duì)于國(guó)內(nèi)其他綠色建筑評(píng)價(jià)體系，更加突出了變電站的特點(diǎn)，符合現(xiàn)階段國(guó)家電網(wǎng)在低碳、環(huán)保領(lǐng)域的發(fā)展需求，填補(bǔ)了北方地區(qū)變電站評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的空白.（3）充分兼顧了冀北地區(qū)的自然條件及變電站的發(fā)展情況.為了使《標(biāo)準(zhǔn)》的評(píng)價(jià)內(nèi)容更加符合冀北地區(qū)的現(xiàn)狀，在編制過(guò)程中，充分調(diào)研了變電站的現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展方向，確保了評(píng)價(jià)指標(biāo)的具有針對(duì)性且符合冀北地區(qū)變電站發(fā)展的實(shí)際需求.

6 總 結(jié)

《標(biāo)準(zhǔn)》通過(guò)科學(xué)規(guī)劃、環(huán)保施工、節(jié)能運(yùn)行、智能調(diào)度和精細(xì)管理，降低變電站在建設(shè)過(guò)程中對(duì)自然景觀和周邊環(huán)境的影響，同時(shí)能夠進(jìn)一步降低變電站的能源損耗及減少環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)節(jié)地、節(jié)材、節(jié)能降耗，一經(jīng)頒布實(shí)施將成為引導(dǎo)和規(guī)范北方地區(qū)綠色變電站發(fā)展建設(shè)的重要指標(biāo).

由于綠色變電站評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的研究在北方地區(qū)電網(wǎng)尚屬首次，雖然制定了較為完善的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，仍然難保其100%合理.同時(shí)，我們也看到《標(biāo)準(zhǔn)》的普及和推廣也還需要一個(gè)過(guò)程，因此，《標(biāo)準(zhǔn)》仍需要在實(shí)踐中不斷地加以修正.通過(guò)實(shí)踐的積累和評(píng)價(jià)指標(biāo)的不斷完善，冀北地區(qū)綠色變電站的建設(shè)一定會(huì)有廣闊的發(fā)展前景.

［1］李洪欣，沈超，于小婷，等.我國(guó)綠色工業(yè)建筑的評(píng)價(jià)方法研究［J］.四川建筑科學(xué)研究，2014（4）：332－334.

［2］郭丹丹，郭振偉，李叢笑.我國(guó)綠色工業(yè)建筑標(biāo)識(shí)評(píng)價(jià)工作綜述［J］.建設(shè)科技，2014（5）：17－20.

［3］吳琛.綠色變電站評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的初步研究［J］.華南理工大學(xué)，2011（20）：50－72.

［4］國(guó)家電網(wǎng)公司“兩型一化”試點(diǎn)變電站建設(shè)設(shè)計(jì)導(dǎo)則［S］.

［5］綠色工業(yè)建筑評(píng)價(jià)導(dǎo)則［S］.

［6］3C綠色電網(wǎng)建設(shè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（變電站綠色部分）［S］.

［7］EDNA S，SVETLANA P.Green building standards－visualization of the building as layers according to lifetime expectancy［J］.Renewable Energy，2014（5）：4－10.

［8］SABIR M，F(xiàn)ARES Z，ISSAM G.Design of MV／LV substation transformer［J］.Engineering，2013，5（1）：20－25.

［9］張秦，路新瀛.建筑工程全生命周期［J］.河北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（5）：22－26.

［10］陳麗，侯晨偉，張晉國(guó).基于全壽命周期成本的配電網(wǎng)多階段無(wú)功規(guī)劃［J］.河北大學(xué)學(xué)報(bào)，2015（6）：12－17.