姚冬平
(貴州正業(yè)工程技術(shù)投資有限公司,貴州貴陽 550000)
我國2019 年8 月1 日起實施的《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 50378—2019),其對綠色建筑定義為:在全壽命周期內(nèi),節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染,為人們提供健康、適用、高效的使用空間,最大限度地實現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。其含義涉及建筑安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約(節(jié)地、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材)和環(huán)境宜居等方面的綜合性能。我國的人均資源較少,且能源利用效率較低,為了實現(xiàn)長久發(fā)展,節(jié)能減排成為必經(jīng)之路。在此環(huán)境下,綠色建筑開始突顯其優(yōu)點,成為建筑市場新的發(fā)展方向。
建筑電氣設(shè)計作為綠色建筑設(shè)計的重要組成部分,如何加強綠色設(shè)計理念的應(yīng)用,如何提升建筑電氣設(shè)計的科學(xué)性及合理性,以達(dá)到實現(xiàn)資源的最小消耗,達(dá)到節(jié)能、綠色、環(huán)保的目的。本文就此思路做了以下論述,主要從能源節(jié)約為其基本設(shè)計思路,從配電系統(tǒng)、照明、設(shè)備選型等幾個方面進(jìn)行闡述。
變配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計首先考慮方案的合理性,進(jìn)行設(shè)計時,需要對變配電系統(tǒng)的負(fù)荷進(jìn)行精準(zhǔn)計算和科學(xué)分析,這是電氣設(shè)計的基石,根據(jù)分析計算結(jié)果進(jìn)行變壓器容量的合理選擇,合理設(shè)計供電電壓和供配電系統(tǒng),盡量簡單可靠,同一電壓變配電級數(shù)不宜多于兩級,盡量減少變電級數(shù)過多產(chǎn)生的電能損耗。有效安排機房和豎井,變配電所應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心,合理分布配電網(wǎng)絡(luò),減少線路電壓損失,提高配電網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)運行的經(jīng)濟(jì)效益。對于必須使用的電感性用電設(shè)備可選用有補償電容器的用電設(shè)備,以提高其功率因數(shù)。同時變配電系統(tǒng)產(chǎn)生的諧波要符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的規(guī)定,設(shè)計中根據(jù)諧波源選擇合理的諧波抑制和治理方案,一般情況下可采用電源側(cè)集中治理方案,對于有明顯諧波源且占比較大的場合,可采用負(fù)荷側(cè)就地治理方案。三相平衡也是配電系統(tǒng)的重要原則,配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)盡量滿足三相負(fù)荷的平衡要求,對于單相負(fù)荷占比大的配電系統(tǒng),一定要做好單相負(fù)荷的分配設(shè)計。
高效的照明燈具是照明節(jié)能設(shè)計的基礎(chǔ),對于必須要使用人工燈具進(jìn)行照明的區(qū)域,需要選用控光性能合理,反射系數(shù)高,透射系數(shù)好,控光性能過關(guān)的燈具,要確保照明燈具以及相關(guān)電氣附件具有節(jié)能、高效的特點。一般場所可以選擇具有較長使用壽命,且節(jié)能高效的LED 節(jié)能光源或者是細(xì)管三色熒光燈進(jìn)行使用,相比于白熾燈,這些燈具在電能消耗上能夠節(jié)約80%以上,且壽命長得多,而且LED 燈具有較高的穩(wěn)定性,不存在有害金屬汞等問題,環(huán)保效果較好。需注意的是選用LED 照明產(chǎn)品的光輸出波形的波動深度應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《LED 室內(nèi)照明應(yīng)用技術(shù)要求》(GB/T 31831—2015)的規(guī)定。
一般來說照明通常分為常規(guī)照明、局部照明以及混合照明三種,不同場所對照明會有不同要求,比如當(dāng)照明場所又窄又高時,要選用窄配光燈具,如集照型燈具或者深照型燈具;在寬而高的房間中要選用寬配光燈具,例如正弦分布燈具等。同時建筑室內(nèi)的照度值、統(tǒng)一眩光值、一般顯色指數(shù)等指標(biāo)應(yīng)該滿足《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013)的規(guī)定,各房間或場所的LPD 值至少應(yīng)達(dá)到《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013)中的現(xiàn)行值規(guī)定,推薦達(dá)到目標(biāo)值規(guī)定。照度計算時,根據(jù)不同使用場合應(yīng)合理選擇工作面高度,設(shè)計過程中應(yīng)將照明的效果與人的需求盡量結(jié)合起來考慮,注重室內(nèi)墻面和物體的表面反射率,根據(jù)反射率選擇合理的燈具利用系數(shù),可建議采用淺色的裝修材料,提高反射率。
在做室外夜景照明設(shè)計時,應(yīng)特別注意光污染的限制應(yīng)符合《城市夜景照明設(shè)計規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)的相關(guān)規(guī)定。樓座泛光照明不應(yīng)對周邊建筑物產(chǎn)生光污染。泛光照明設(shè)計時,根據(jù)表面材料的反射比和色彩吸收情況,適當(dāng)選擇寬光譜輻射的光源,使用高光效的高壓鈉燈,提高泛光照明效率。在室外景觀照明燈的控制上,可以對各種場景控制模式加以分析應(yīng)用,對實際使用中的不同場景進(jìn)行科學(xué)預(yù)設(shè),針對不同的場合或時間,對場景進(jìn)行切換控制,如節(jié)假日、晚上的時間段等等,避免不必要的浪費,同時保證達(dá)到實際使用的效果,在燈具布置方面,應(yīng)做到科學(xué)計算合理布置,在保證照明效果的前提下燈具選型、數(shù)量、控制、使用維護(hù)最環(huán)保。
照明控制方式的設(shè)計也是落實綠色理念的關(guān)鍵,除對燈具實施分組控制,布置燈具的過程中一般情況下應(yīng)該將其平行于窗,每組開關(guān)對于燈具的控制數(shù)量要進(jìn)行合理設(shè)計,不應(yīng)過多等這些基本概念外,具有天然采光的區(qū)域,照明設(shè)計應(yīng)結(jié)合天然采光條件進(jìn)行人工照明布置并進(jìn)行獨立分區(qū)控制,同時采用合理措施改善室內(nèi)或地下空間的自然采光效果,如采用采光井、反光板、日光導(dǎo)管等設(shè)備改善地下空間的采光。針對公共區(qū)域的照明系統(tǒng)可采用分區(qū)、定時、感應(yīng)等節(jié)能控制,采光區(qū)域的照明控制應(yīng)獨立于其他區(qū)域的照明控制等。
另外智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用十分關(guān)鍵,對于公共區(qū)域,或者是部分空間較大的辦公區(qū)域,可設(shè)置自動照明控制,如通過時鐘定時控制、管理室手動控制、軟件集中自動控制等方式,對大堂、電梯前室、走道、地下車庫等以及大空間辦公區(qū)域、大會議廳等需要控制場所的照明進(jìn)行控制,例如,商業(yè)綜合體地下車庫的照明設(shè)計,可根據(jù)商業(yè)綜合體的營業(yè)時間對燈具亮度進(jìn)行調(diào)節(jié),以達(dá)到節(jié)能的目的。對于智能照明控制系統(tǒng),它不僅要控制照明光源的發(fā)光時間、亮度來配合不同應(yīng)用場合做出相應(yīng)的燈光場景,同時也要考慮智能化和操作簡單化以及靈活運用未來照明布局和控制方式變更等需求,好的智能照明控制系統(tǒng)可以提高照明環(huán)境的品質(zhì),改善人們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量。
首先要對變壓器容量進(jìn)行合理選擇,在選擇變壓器容量時,應(yīng)對變壓器的運行效率、最佳負(fù)載率、負(fù)載運行特點以及經(jīng)濟(jì)運行條件進(jìn)行綜合的考慮,盡量使變壓器的負(fù)載率能夠處在75%~85%之間,選用具有良好節(jié)能效果的變壓器,如SCB13 等。其次對季節(jié)性負(fù)荷因素需要加以考慮,如空調(diào)負(fù)荷,具有較強的季節(jié)性,且容量較大,在進(jìn)行變壓器設(shè)計時,應(yīng)該結(jié)合實際情況,設(shè)置與空調(diào)負(fù)荷相匹配的變壓器,在不需要對空調(diào)進(jìn)行使用的季節(jié),可以將該變壓器停運,以此來降低電能的消耗。三相配電變壓器還應(yīng)滿足《三相配電變壓器能效限定值及能效》(GB 20052—2013)的要求。
(1)太陽能的應(yīng)用在建筑物中是節(jié)約能源的一種很好的方式,利用太陽能取代一些常規(guī)電力能源,十分符合綠色環(huán)保理念。常見的有太陽能發(fā)電系統(tǒng)、太陽能熱水器、太陽能燈光等的應(yīng)用。
(2)電動機在電氣系統(tǒng)中,同樣是一類比較重要的設(shè)備。電動機的工作效率及能耗比等與節(jié)能息息相關(guān)。在電動機設(shè)備上,運用綠色節(jié)能技術(shù)的電動機能夠達(dá)到節(jié)能的目的。
(3)能耗監(jiān)測對建筑物空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、其他動力用能系統(tǒng)采用分項計量(耗電分項計量),通過分項計量結(jié)果,可反映各環(huán)節(jié)的能耗情況,為運營管理節(jié)能控制提供分析依據(jù)。
(4)智能外遮陽技術(shù),采用此技術(shù)可使建筑在夏季時的制冷能耗大幅度降低,從而減輕空調(diào)負(fù)荷,節(jié)省空調(diào)的運行費用。同時,外遮陽技術(shù)能根據(jù)室外氣象狀況和室內(nèi)人員需求進(jìn)行自動調(diào)節(jié),對提高室內(nèi)居住舒適性有顯著效果,可避免過強的日光對辦公或居住人員視覺和精神上的影響,起到采光、隔熱節(jié)能,營造舒適環(huán)境的功效。
(5)設(shè)置室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng),保證健康舒適的室內(nèi)環(huán)境,對地下室以及室內(nèi)主要功能空間的二氧化碳、空氣污染物的濃度進(jìn)行監(jiān)測,實現(xiàn)濃度超標(biāo)報警及與室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動,實現(xiàn)自動通風(fēng)調(diào)節(jié)以達(dá)到清潔空氣環(huán)境、利于人們身心健康的作用。
(6)合理選擇電纜截面,減少電纜損耗。在滿足允許載流量前提下,綜合電壓損失、熱穩(wěn)定性等各種技術(shù)指標(biāo),以及有色金屬使用的經(jīng)濟(jì)指標(biāo),合理選擇線纜截面,并根據(jù)敷設(shè)條件合理選擇電纜型號。
(7)垂直電梯應(yīng)采取群控、變頻調(diào)速或能量反饋等節(jié)能措施;自動扶梯應(yīng)采用變頻感應(yīng)啟動等節(jié)能控制措施。
經(jīng)濟(jì)的提高以及科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,給人們帶來更加優(yōu)質(zhì)的居住體驗環(huán)境,同時建筑能源消耗亦急劇上升,帶來嚴(yán)峻的資源問題和環(huán)境問題,這就需要大力提倡綠色建筑,人們更加要秉承“保護(hù)環(huán)境,愛護(hù)環(huán)境,減少污染”的宗旨,加快建設(shè)節(jié)約型社會,大力推進(jìn)能源節(jié)約。建筑電氣設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格遵循經(jīng)濟(jì)性、適用性、節(jié)能性等技術(shù)應(yīng)用原則,將新型節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用到建筑電氣中去,實現(xiàn)建筑節(jié)能的目的,推動我國建筑行業(yè)的不斷進(jìn)步同時帶動我國社會經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展做一份貢獻(xiàn)。