商業(yè)綜合體綠色建筑電氣設計探究

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摘要：當前，綠色建筑成為建筑行業(yè)主要發(fā)展方向。商業(yè)綜合體是集多功能于一體、復雜程度較高、能耗較大的建筑，其電氣設計應遵循綠色、環(huán)保原則，對照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等進行合理設計，從而最大限度減少商業(yè)綜合體的能耗，實現(xiàn)綠色建筑目標。本文對商業(yè)綜合體電氣設計的具體要求進行了分析，并探討基于綠色建筑理念的商業(yè)綜合體電氣設計策略。

關鍵詞：商業(yè)綜合體；綠色建筑；電氣設計

針對有多樣化業(yè)態(tài)、復雜結構、大體量特征的商業(yè)綜合體，如何實現(xiàn)其能耗降低，是當前綠色建筑發(fā)展過程中必須解決的一個重點問題。商業(yè)綜合體中，電氣系統(tǒng)是能耗較高的部分。鑒于此，商業(yè)綜合體電氣設計中應充分考慮節(jié)能設計要求，通過提高電氣系統(tǒng)節(jié)能性來實現(xiàn)商業(yè)綜合體整體能耗的降低。

1商業(yè)綜合體電氣設計的具體要求

1）滿足商業(yè)綜合體的使用功能商業(yè)綜合體是為商業(yè)活動提供服務的功能型建筑，對電氣系統(tǒng)要求較高。商業(yè)綜合體電氣設計中應注重電氣系統(tǒng)合理設計，包括照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、弱電系統(tǒng)等，確保商業(yè)綜合體應有的使用功能，滿足舒適度要求、安全用電要求等[1]。2）保障商業(yè)綜合體的經(jīng)濟效益商業(yè)綜合體是一個建筑項目，具備一定的經(jīng)濟效益。因此，商業(yè)綜合體電氣設計中應制定相應的效益目標，對成本進行有效控制，不可一味追求節(jié)能效果而不計成本，應在經(jīng)濟合理的基礎上提升商業(yè)綜合體電氣系統(tǒng)的節(jié)能效果。3）盡量控制無效益消耗商業(yè)綜合體電氣設計中，應盡量控制無效益能耗，最大限度提高能源利用率。電氣設計中應全面掌握各種電氣設備的實際能耗情況，通過合理的設計減少不必要的能耗。4）高度重視生態(tài)環(huán)境保護商業(yè)綜合體電氣設計中也要充分考慮商業(yè)綜合體、電氣系統(tǒng)給生態(tài)環(huán)境造成的影響，只有盡量控制其給生態(tài)環(huán)境造成的不利影響，才是真正的綠色建筑。

2基于綠色建筑理念的商業(yè)綜合體電氣設計策略

2.1供配電設計

在商業(yè)綜合體電氣系統(tǒng)中，供配電系統(tǒng)占據(jù)核心地位。針對供配電系統(tǒng)開展節(jié)能設計時，可從以下方面入手。1）對供電線路進行科學設計，降低線損。線損是電力傳輸過程中不可避免的損耗，雖然無法避免，但可以采取技術手段盡可能地降低。一般情況下，導線截面積較大，則線損較低，但大截面的導線價格較高；導線截面積較小，則線損較大，且性能不佳、壽命較短、隱患較多[2]。鑒于此，商業(yè)綜合體供配電設計中應以降低線損為原則，對導線進行合理選擇，優(yōu)先選擇電阻率較小的導線，如銅芯導線、鋁芯導線等（見圖1、圖2），線路要盡量保持平直、減少彎曲。2）對電壓等級進行合理確定。由于商業(yè)綜合體業(yè)態(tài)較多，用電量較大，使得輸電線路的輸送量、輸送距離、電壓等級要求不斷提升。如不能合理把控上述要素之間的關系，會導致大量電能損耗。鑒于此，商業(yè)綜合體供配電設計中應對電力設備、負載容量進行綜合考量，科學確定供電電壓等級[3]。以某商業(yè)綜合體為例，其主要由商業(yè)購物中心、室內(nèi)水樂園、室內(nèi)海洋公園組成，集合購物、娛樂、休閑等功能為一體。供電系統(tǒng)在滿足特定功率的基礎上，電壓越高，電流越小，電纜截面積越小，線損也越低，該項目最終確定供電電壓等級為10Kv。經(jīng)試運行發(fā)現(xiàn)，相比于6Kv，10Kv線損降低了64%，充分體現(xiàn)了電壓等級的重要性。3）建立智能系統(tǒng)。商業(yè)綜合體供配電設計中應準確評估用電負荷量，根據(jù)用電負荷量計算結果合理選擇供電變壓器的型號、種類。在商業(yè)綜合體中，存在各種各樣的用電設備，且質(zhì)量參差不齊。鑒于此，供配電設計中應構建完善的能源管理系統(tǒng)，以實現(xiàn)對不同類型用電設備的全面、實時、有效管理與控制。針對重要設備，為保障其用電安全性，應構建電能智能監(jiān)測改善系統(tǒng)，實時在線分析、監(jiān)測、改善大容量非線性負載回路等的電能質(zhì)量。應建立空調(diào)智能監(jiān)控管理系統(tǒng)，對空調(diào)系統(tǒng)中的用能設備，包括冷熱水泵、冷熱水機組、風機、冷卻塔的實際運行狀態(tài)進行動態(tài)化監(jiān)測、智能化管控，減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗[4]。4）電動機節(jié)能。電動機在商業(yè)綜合體各系統(tǒng)包括供水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)中均有應用，是能耗較大的設備。為實現(xiàn)電動機能耗的降低，應優(yōu)先選擇變頻調(diào)速電動機（見圖3），即在電動機之前添加變頻調(diào)速器控制，其與普通電動機相比有著諸多優(yōu)勢（見表1）。同時，變頻調(diào)速電動機對負載有良好適應性，可自動化調(diào)節(jié)，不會出現(xiàn)空載損耗。通過降低電動機的能耗，可實現(xiàn)供水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)能耗的降低。

2.2照明設計

在商業(yè)綜合體電氣系統(tǒng)中，照明系統(tǒng)占據(jù)關鍵地位。針對照明系統(tǒng)開展節(jié)能設計時，可從以下方面入手。1）照度值。應全面考慮商業(yè)綜合體的特點、照明要求及行業(yè)標準、國家規(guī)范，合理選擇照度值。照度值不宜過高，也不宜過低。照度值過高，用電量會大幅度上升，無法達到節(jié)能的要求；照度值過低，會影響舒適度，降低用戶體驗。在商業(yè)綜合體中，如某些功能區(qū)域的照度值不達標，可將局部照明指數(shù)稍微調(diào)高，從而實現(xiàn)該區(qū)域照度值的提升，這種方法符合降耗、節(jié)能的要求[5]。同時，總用電效率也是照明設計中須重點考慮的因素，合理選擇照度值能降低照明系統(tǒng)的能耗，尤其是對電能，從而有效提高總用電效率。2）增加對自然光源的利用。為減少照明系統(tǒng)對電力的消耗，照明設計中應盡量增加對自然光源的應用，白天盡量使用自然光源，夜晚則通過使用節(jié)能燈具等措施實現(xiàn)電力消耗的降低。商業(yè)綜合體中的樓梯、樓道等部位應盡量采用自然光源結合聲控燈的方式來減少電能消耗。3）選擇智能照明系統(tǒng)。智能照明系統(tǒng)是智能技術與照明系統(tǒng)有機結合的產(chǎn)物。在經(jīng)濟條件允許的情況下，應盡量選擇智能照明系統(tǒng)，在提高照明設備自動化、智能化運行能力的同時實現(xiàn)節(jié)能目標[6]。此外，智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明相比，光線更柔和，無炫光，護眼效果較好，舒適感更強。4）優(yōu)先選擇低耗光源設備。商業(yè)綜合體照明設計中應充分考慮商業(yè)綜合體的特征、需求，對光源設備進行科學選擇，降低能源消耗。例如，電氣照明燈具種類不同，使用的鎮(zhèn)流器功耗也不同，熒光燈電感式鎮(zhèn)流器的功耗約是正常功耗的20%左右，而高強度電子鎮(zhèn)流器的功耗約是熒光燈額定功率的15%左右，可見電子鎮(zhèn)流器的功耗小于電感式鎮(zhèn)流器，為實現(xiàn)照明系統(tǒng)能耗的降低，應優(yōu)先選擇滿足節(jié)能要求的低能耗電子鎮(zhèn)流器。

3結語

綜上，商業(yè)綜合體電氣設計中需考慮的因素包括應滿足商業(yè)綜合體的使用功能、應保障商業(yè)綜合體的經(jīng)濟效益、應盡量控制無效益消耗、應高度重視生態(tài)環(huán)境保護。在綠色建筑迅速發(fā)展的背景下，商業(yè)綜合體電氣設計應在供配電設計、照明設計中有機融入節(jié)能理念，建設符合綠色、節(jié)能要求的商業(yè)綜合體。

參考文獻

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作者:劉炳苡 單位:煙臺市建筑設計研究股份有限公司