趙永釗

摘 要：文章從綠色建筑體系出發(fā)，通過工程實例列舉電氣設計中變配電、照明、智能化等系統(tǒng)在綠色建筑中的節(jié)能應用，并分析其各項特點和優(yōu)勢，以及在整個綠色建筑中所起到的作用。說明電氣節(jié)能不僅僅是綠色建筑評價的技術要點之一，也是通過創(chuàng)新技術提升建筑使用水平的重要一環(huán)。

關鍵詞：綠色建筑；電氣節(jié)能；電氣設計；照明控制

引言

伴隨著環(huán)境問題日益增多，綠色環(huán)保的生活方式逐漸為人們所接受。我國早已提出實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，而在建筑業(yè)界，對綠色建筑的設計研究與實踐就是對于其最為積極的回應。電氣系統(tǒng)是綠色建筑重要組成部分，是使其高效穩(wěn)定運行的基礎系統(tǒng)；同時，建筑電氣耗能占據(jù)了建筑總能耗的絕大部分。因此，對于建筑電氣系統(tǒng)的設計以及節(jié)能技術的研究對于整個綠色建筑體系具有非常深重的意義。

1 工程案例分析

1.1 工程概況

本工程為中山市某展覽館，層高2層，建筑高度為14米，總建筑面積為7713平方米。本工程電氣設計立足于滿足現(xiàn)有規(guī)范法規(guī)要求的前提下，運用科學創(chuàng)新的理念，將綠色節(jié)能與整個電氣系統(tǒng)有機結合起來，務求使得整棟建筑無論從運營以及管理成本上都能得到不同程度的優(yōu)化和提升。

1.2 變配電系統(tǒng)

本工程的變配電房位于主體建筑的東南方向的副樓內，變配電房內設置兩臺容量為630KVA的戶內型干式變壓器。在其選型上，遵循總費用最低原則，即用變壓器初始投資和其使用期間的損耗費用之和，通過比較不同效率和不同價格的變壓器的總費用，用其中的最低值來選擇變壓器的方法。與此同時結合綠色節(jié)能的要求，確定選用非晶合金變壓器。相對于目前國家廣泛使用的低損耗卷鐵心變壓器S9型和S11型，非晶態(tài)合金變壓器具有更加大的節(jié)能空間和性能上的提升。首先，其最大的特點是，空載損耗值超低、用電效率高。非晶合金變壓器還具有運轉溫度低、使用壽命長、高超載能力以及具有較好的耐諧波能力，很大程度上滿足綠色建筑的功能要求。從運行成本以及能源利用率來看，投資回收效益也相對較快。除選用高效節(jié)能變壓器外，改善負荷功率因數(shù)也是很有必要的。為了能夠降低供電變壓器以及配電線路的損耗，在供電系統(tǒng)中合理增加無功功率補償裝置，改善供電質量，增大了設備利用率，使得供電效率明顯提高。

1.3 照明系統(tǒng)

1.3.1 智能照明控制

本建筑主要功能為展示某新區(qū)規(guī)范建設的成果，建筑中心部位為一個面積將近900m2的展覽區(qū)域，首層其他區(qū)域還有展示體驗區(qū)、會議室及監(jiān)控室等功能房間，二層主要為辦公區(qū)域。基于建筑內大空間區(qū)域較多，采用智能照明控制系統(tǒng)更為合理以及管理更為方便。

比較傳統(tǒng)照明控制方式，智能照明控制系統(tǒng)具有以下特點：（1）系統(tǒng)回路簡便，方便維修及管理，減少線材消耗，降低投資成本及維修管理費用。（2）運用先進的電力電子技術，不但可以實現(xiàn)多點控制，自動或手動控制，而且還可以根據(jù)不同需求設置不同的場景模式來自動調節(jié)。（3）系統(tǒng)采用軟啟動、軟關閉技術，可使每個照明回路在一定時間內緩慢啟動、關閉或者延時啟動、關閉，有效避免沖擊電壓對燈具的損害，有效延長燈具的使用壽命。（4）系統(tǒng)具有開放性與兼容性，能夠與物業(yè)管理系統(tǒng)（BMS），樓宇自控系統(tǒng)（BA）結合起來，以提高建筑的智能化管理水平。

智能照明控制系統(tǒng)由輸入單元、輸出單元、系統(tǒng)單元組成。系統(tǒng)遵循國際通訊協(xié)議標準，且所有的單元模塊均內置微處理器和儲存單元，只需要一根信號線將系統(tǒng)各個輸入、輸出和系統(tǒng)支持單元連接成網(wǎng)絡。外界通過輸入單元輸入指令，信號經(jīng)過系統(tǒng)總線送達至指定的輸出單元，再通過系統(tǒng)判斷后控制相應照明回路。

在首層主展覽廳內以投光燈及局部裝飾性射燈為主，系統(tǒng)可以根據(jù)設置不同的照明模式。如根據(jù)展覽順序，控制不同區(qū)域燈光的第次明滅或者亮度的強弱；根據(jù)展覽時段及人流多少，控制整個展覽區(qū)域的燈具開啟數(shù)量。在會議室及多功能廳以筒燈及LED燈帶為主，系統(tǒng)可以設定不同的場景，如入場、報告、研討、退場等。根據(jù)不同場景的需求，調節(jié)燈管開啟的數(shù)量和燈光的亮度。二層辦公區(qū)域考慮到人數(shù)較多，分成若干個獨立的照明區(qū)域，實現(xiàn)多點控制，在每個區(qū)域的出入口都能控制開啟、關閉或調節(jié)整個辦公區(qū)域的所有照明燈具。亦同時設置照明的自動開啟、關閉時間，如早上上班時間自動開啟，下班時自動關閉，若有加班時可手動控制。走廊、樓梯間采用紅外移動控制方式，人來燈明，人走后延時關閉。

1.3.2 節(jié)能光源

在滿足照明設計規(guī)范要求的前提下，有效地控制單位面積燈具安裝功率，優(yōu)先選用光效高、顯色性好的光源及配光合理、安全高效的燈具?？v觀目前照明燈具的發(fā)展趨勢，LED燈具無疑是現(xiàn)有較為高效節(jié)能的光源。LED比節(jié)能燈更加節(jié)能，且光線質量較高，基本上無輻射，使用壽命更長，屬于新型的綠色照明光源。

在首層主展覽廳內的沙盤局部展示照明，主要以LED射燈為主。會議室及多功能廳以LED筒燈及LED燈帶為主。二層辦公區(qū)域以LED線形燈為主要照明燈具，相較于傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的日光燈，LED照明減緩這種100HZ的頻閃對工作人員做成的眼睛疲勞，克服了啟輝時造成的亮度不穩(wěn)定，創(chuàng)造了一個健康、舒適的工作環(huán)境，從而提升了工作效率。走廊、樓梯間等公共區(qū)域也選用了LED筒燈、埋地燈及LED燈帶等裝飾性照明。

1.4 能耗分項計量系統(tǒng)

建立全面的能耗分項計量系統(tǒng)，依據(jù)各項用能數(shù)據(jù)分析，是建筑明確節(jié)能方向的重要手段。分項計量系統(tǒng)是指通過對建筑內各項能耗系統(tǒng)安裝分類和分項能耗計量裝置，通過遠程傳輸手段等及時采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對能耗的實時監(jiān)測和動態(tài)分析的系統(tǒng)。

系統(tǒng)能夠與樓宇自控系統(tǒng)（BA）兼容，采用總線制分布式架構，通過在現(xiàn)場裝設的電子式電能表數(shù)據(jù)通過總線上傳至終端處理服務器。在以下地方裝設計量裝置：（1）變配電房各出線回路。（2）制冷機房，生活水泵房等用能密度高、耗能大的設備。（3）室內照明分層計量。（4）空調末端設備分層計量。綜合數(shù)據(jù)能夠通過軟件處理，用圖表的方式向操作人員直觀地展示出來。

1.5 樓宇自控系統(tǒng)（BA）

系統(tǒng)本身主要對展覽館內各種動力設備進行全面的監(jiān)控和集中管理。系統(tǒng)主要由各類傳感器、執(zhí)行期、現(xiàn)場控制器（DDC）及監(jiān)控中心組成。由傳感器現(xiàn)場監(jiān)測得到各種的數(shù)據(jù)，如溫度、壓力、濕度及流量等，上傳至每個現(xiàn)場控制器后通過系統(tǒng)總線遠程傳輸至首層監(jiān)控中心，經(jīng)過系統(tǒng)分析判斷后反饋控制指令。例如采集新風的溫濕度、回風溫濕度、CO2濃度監(jiān)測等；還能通過與智能照明系統(tǒng)的兼容，結合窗磁感應和空調末端聯(lián)動，實現(xiàn)辦公室空間的燈光、窗簾、空調等綜合智能場景控制。

1.6 光伏發(fā)電系統(tǒng)

在展覽館天面安裝容量為50千瓦的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，年發(fā)電量約為6萬千瓦時，所發(fā)電力完全自行消耗，不并網(wǎng)售電。發(fā)電系統(tǒng)能與樓宇監(jiān)控系統(tǒng)兼容，能夠實施監(jiān)控其發(fā)電量和歷史發(fā)電量。

2 結束語

隨著時代發(fā)展的需求，綠色節(jié)能的電氣設計理念必將被廣泛推廣。綠色節(jié)能并不是盲目地為了節(jié)能去追求高科技手段而忽視使用實際情況和投資成本等因數(shù)，也不是犧牲建筑使用功能來達到所謂的節(jié)能效果，應結合實際合理采用新技術、新方案，以提高建筑本身的綠色節(jié)能水平。

參考文獻

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