李維克

中國中元國際工程有限公司，北京 100871

0 引言

電氣設(shè)計中的能耗分項計量及能效管理系統(tǒng)、公共區(qū)域的智能照明控制系統(tǒng)，在《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378—2019）中均為控制項，用來評定綠色建筑照明設(shè)計是否達標(biāo)。筆者現(xiàn)對某科研辦公樓的能耗分項計量及能效管理系統(tǒng)、典型公共區(qū)域、地下停車庫和開敞辦公室中的DALI 智能照明控制系統(tǒng)進行論述，希望能對電氣設(shè)計人員提供一些經(jīng)驗和幫助。

1 工程簡介

科研辦公樓總建筑面積為47 230 m2，建筑高度為60 m。建筑層數(shù)為地下4 層，地上15 層。地上建筑的主要功能區(qū)為辦公室、會議室，地下建筑的主要功能區(qū)為餐廳、廚房、設(shè)備用房及停車庫。為一類高層辦公建筑。

在建筑方案的初步設(shè)計階段就應(yīng)考慮綠色節(jié)能設(shè)計，以滿足《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378—2019）[1]對電氣設(shè)計的相關(guān)要求，進而達到節(jié)能減排目的。智能照明控制系統(tǒng)和能效管理系統(tǒng)是建筑智能化系統(tǒng)的一部分，在收集、分析建筑物內(nèi)一定運行時間的能耗參數(shù)后，可以制定適合于使用者的最優(yōu)控制方式，從而減少能源消耗。

2 能耗分項計量及能效管理系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 能耗分項計量

能耗分項計量是指對冷熱源、輸配系統(tǒng)和照明等各部分能耗進行獨立分項計量[2]。

（1）在配變電所低壓開關(guān)柜出線處設(shè)置計量儀表，對制冷機組、空調(diào)機組、風(fēng)機、水泵、電梯、弱電設(shè)備進行用電分項計量。

（2）在層箱處設(shè)置計量儀表，對照明、辦公用電進行用電分項計量。層箱配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示，層配電箱進線后分為兩段母線，每段母線分別計量，其中a 段母線帶照明及風(fēng)機盤管負荷，b 段母線帶辦公用電負荷。

圖1 層箱配電系統(tǒng)圖

2.2 能效管理系統(tǒng)的具體設(shè)置

2.2.1 能效管理系統(tǒng)的構(gòu)成

能效管理系統(tǒng)包括用能信息采集、信息通信。系統(tǒng)能對各用能設(shè)備和系統(tǒng)實施信息采集、顯示、分析、處理、維護及優(yōu)化管理，具有實時性、全局性、系統(tǒng)性和可控性的特點。能效管理系統(tǒng)的能耗包括電量、水耗量、燃氣量（天然氣量或者煤氣量）、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量和其他能源應(yīng)用量[3]。變電所出線回路裝設(shè)的多功能數(shù)顯表，對空調(diào)用電、動力用電、照明插座用電和特殊用電四項進行分類統(tǒng)計。各低壓出線開關(guān)具備監(jiān)測有功功率和電流、有功電度計量及數(shù)據(jù)遠傳的功能。

2.2.2 能效管理系統(tǒng)的設(shè)置

能效管理系統(tǒng)與樓宇自控系統(tǒng)、電力監(jiān)控系統(tǒng)及DALI 智能照明控制系統(tǒng)集成。樓宇自控系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)對供熱系統(tǒng)、冷熱系統(tǒng)、給水及中水系統(tǒng)進行自動監(jiān)控和集中管理，將冷熱量表、水表、氣量表接入系統(tǒng)監(jiān)控室內(nèi)的直接數(shù)字控制器。用戶電量計量先納入變配電所的電力監(jiān)控系統(tǒng)后，再通過數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)連接至自控系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理。對采用DALI 智能照明控制系統(tǒng)的場所，進行自動監(jiān)控，并納入能效管理系統(tǒng)進行系統(tǒng)集成。

3 DALI 智能照明控制系統(tǒng)的應(yīng)用

3.1 DALI 智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)勢

DALI 是Digital Addressable Lighting Interface（數(shù)字可尋址照明接口）的首字母縮寫，為一種智能照明系統(tǒng)的數(shù)字傳輸協(xié)議。DALI 系統(tǒng)中的每個燈具都具有獨立地址，使用者可以通過軟件對每個燈具或者一組燈具實現(xiàn)精準(zhǔn)地調(diào)光及遠程開啟關(guān)閉；無論燈具是否在同一回路中，業(yè)主都可修改控制要求，且無須改動照明線路。由于系統(tǒng)形式簡單，無須照明調(diào)光箱或控制箱，且布線方式較為常見，因此應(yīng)用DALI 技術(shù)可縮短調(diào)試時間、降低布線成本、簡化安裝程序。相比于基于回路控制的智能照明控制系統(tǒng)，具有更好的功能及效果[4]。在地下車庫、走廊和大空間辦公區(qū)采用DALI智能照明控制系統(tǒng)，能根據(jù)空間天然采光的情況開關(guān)或調(diào)節(jié)燈光亮度。

3.2 地下車庫照明控制方案

在上下班時間，辦公區(qū)地下車庫的車輛、人員進出頻繁，而其他時間人員流動不多。因此把車庫照明分成車道燈和車位燈，車道和車位各成回路，分別控制，如圖2 所示。上下班車流高峰期，車道燈和車位燈全部開啟；其他時段車道燈和車位燈各開啟一半；夜間僅保留值班照明。

3.3 開敞辦公室照明控制方案

開敞辦公區(qū)燈具采用2×58 W 高光效節(jié)能型直管熒光燈，配帶有DALI 接口的調(diào)光型電子鎮(zhèn)流器，引入調(diào)光控制的功能。并設(shè)置具有亮度探測功能的人體感應(yīng)探測器，采用EIB 總線將探測信號與上位機相連。

由于室內(nèi)空間的縱深不同，需要通過燈具照明及自然光照的結(jié)合實現(xiàn)調(diào)光控制，使工作面照度達到標(biāo)準(zhǔn)要求。自然光照強度隨時間改變。靠近外窗的位置日照條件好，不需要燈具照明；遠離外窗位置的日照條件差，需要一定的燈具照明作為補充[5]。

3.3.1 人體感應(yīng)探測器的安裝設(shè)計

人體感應(yīng)探測器對燈光、空調(diào)進行控制，可做到人在燈亮、空調(diào)開；人離燈關(guān)、空調(diào)關(guān)。避免人員外出或下班后忘記關(guān)閉空調(diào)的情況出現(xiàn)。人體感應(yīng)探測器布置方式和開敞辦公室照明平面圖分別如圖3、圖4所示，每個人體感應(yīng)探測器可管理6 套2×58 W 高光效節(jié)能型直管熒光燈和2 套風(fēng)機盤管，具有監(jiān)視功能或恒照度控制功能。探測器安裝于3 m 吊頂處，有效范圍為7 m，具備延時關(guān)燈、關(guān)空調(diào)的功能。熒光燈亮度范圍為5～500 lx。

圖3 人體感應(yīng)探測器布置方式

圖4 開敞辦公室照明平面圖

3.3.2 開關(guān)設(shè)計

開關(guān)采用聯(lián)網(wǎng)型溫控器，將風(fēng)機盤管控制納入智能照明控制系統(tǒng)，風(fēng)機盤管控制和照明控制在一個面板上。每個聯(lián)網(wǎng)溫控器均有地址接口，通過EIB 總線與上位機相連。

（1）聯(lián)網(wǎng)型溫控器與單機類溫控器的比較。單機類溫控器不能實現(xiàn)集中管理與控制，水閥的調(diào)節(jié)只在使用者設(shè)定的溫度內(nèi)進行，并按設(shè)定的風(fēng)速運行。單機類溫控器沒有自動定時關(guān)閉功能，一旦出現(xiàn)使用者離開建筑沒有關(guān)閉空調(diào)的情況，會造成資源浪費。聯(lián)網(wǎng)型溫控器可通過室內(nèi)溫度控制風(fēng)機盤管的啟停，使辦公區(qū)溫度恒定，具備聯(lián)網(wǎng)溫控功能與就地溫控功能。聯(lián)網(wǎng)型溫控器能夠更好地幫助物業(yè)集中管理與控制建筑內(nèi)部的溫控器。

（2）聯(lián)網(wǎng)型溫控器的優(yōu)勢。主要體現(xiàn)在以下兩方面：①節(jié)省電費。通過鎖定功能，使空調(diào)溫度達到恒溫，滿足人體最佳舒適度的要求，使壓縮機功率保持恒定狀態(tài)，冷凝溫度固定。實際運行的水冷式冷水機組的冷凝溫度每增加1 ℃，壓縮機單位制冷量的功耗率約增加4%，冷凝溫度固定可以確保節(jié)能效果。②節(jié)約人力。人員只需在電腦上進行核對，即可了解建筑內(nèi)部的空調(diào)開啟情況，無須單獨安排工作人員進行定點巡視，提高工作效率。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或使用異常時，電腦會顯示故障?？芍苯诱业絾栴}點，減少人員的工作量。

4 地下停車庫燈具選用

LED 照明燈具有光效高、耗電量小、壽命長、安全可靠、綠色環(huán)保的優(yōu)點。LED 的發(fā)光效率可達80～139 lm/W，而且顯色性好、光譜窄，無須過濾可直接發(fā)出有色可見光，可把90%的電能轉(zhuǎn)化為可見光[6]。

本項目，地下停車庫總建筑面積為8 000 m2，車庫照度按75 lx 設(shè)計,比較單管T8-36 W 燈具（450 套）與實際安裝的LED-24 W 燈具（433 套）的應(yīng)用效果，如表1 所示。

根據(jù)表1，LED 燈管與熒光燈相比，初期投資高，但電費低，一年的總費用基本持平。但LED 燈管的壽命一般為3～5 年，無任何維修成本，因此在未來的2～3 年，LED 燈管每年節(jié)省電費約6 萬元。

表1 單管T8-36 W 燈具與LED-24 W 燈具的比較

5 結(jié)論

為了滿足智能建筑電氣設(shè)備節(jié)能的需求，應(yīng)采用先進的科學(xué)技術(shù)和樓宇設(shè)備管理系統(tǒng)，根據(jù)建筑環(huán)境的實際需求，制定電氣設(shè)備節(jié)能的策略，切實將智能建筑電氣設(shè)備的能耗降到最低。文章圍繞綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)的各項要求，根據(jù)建筑特點，采取了各項技術(shù)措施以保證設(shè)計的合理性。主要包括DALI 智能照明控制系統(tǒng)、能效管理系統(tǒng)等，既滿足了綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)的要求，也達到了建筑節(jié)能、低碳環(huán)保的目的。通過技術(shù)經(jīng)濟比較，地下車庫照明采用LED 燈具，既能減少有害物質(zhì)污染，又能節(jié)省開支。