商業(yè)綜合體綠色建筑電氣設(shè)計(jì)探究

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摘要：當(dāng)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(fù)雜程度較高、能耗較大的建筑，其電氣設(shè)計(jì)應(yīng)遵循綠色、環(huán)保原則，對(duì)照明系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而最大限度減少商業(yè)綜合體的能耗，實(shí)現(xiàn)綠色建筑目標(biāo)。本文對(duì)商業(yè)綜合體電氣設(shè)計(jì)的具體要求進(jìn)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(shè)計(jì)策略。

關(guān)鍵詞：商業(yè)綜合體；綠色建筑；電氣設(shè)計(jì)

針對(duì)有多樣化業(yè)態(tài)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)、大體量特征的商業(yè)綜合體，如何實(shí)現(xiàn)其能耗降低，是當(dāng)前綠色建筑發(fā)展過(guò)程中必須解決的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)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(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮節(jié)能設(shè)計(jì)要求，通過(guò)提高電氣系統(tǒng)節(jié)能性來(lái)實(shí)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(shè)計(jì)的具體要求

1）滿(mǎn)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(dòng)提供服務(wù)的功能型建筑，對(duì)電氣系統(tǒng)要求較高。商業(yè)綜合體電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)注重電氣系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)，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(yīng)有的使用功能，滿(mǎn)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(jì)效益商業(yè)綜合體是一個(gè)建筑項(xiàng)目，具備一定的經(jīng)濟(jì)效益。因此，商業(yè)綜合體電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)制定相應(yīng)的效益目標(biāo)，對(duì)成本進(jìn)行有效控制，不可一味追求節(jié)能效果而不計(jì)成本，應(yīng)在經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)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(wú)效益消耗商業(yè)綜合體電氣設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量控制無(wú)效益能耗，最大限度提高能源利用率。電氣設(shè)計(jì)中應(yīng)全面掌握各種電氣設(shè)備的實(shí)際能耗情況，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)減少不必要的能耗。4）高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)商業(yè)綜合體電氣設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)策略

2.1供配電設(shè)計(jì)

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(duì)供配電系統(tǒng)開(kāi)展節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，可從以下方面入手。1）對(duì)供電線路進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，降低線損。線損是電力傳輸過(guò)程中不可避免的損耗，雖然無(wú)法避免，但可以采取技術(shù)手段盡可能地降低。一般情況下，導(dǎo)線截面積較大，則線損較低，但大截面的導(dǎo)線價(jià)格較高；導(dǎo)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(shè)計(jì)中應(yīng)以降低線損為原則，對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行合理選擇，優(yōu)先選擇電阻率較小的導(dǎo)線，如銅芯導(dǎo)線、鋁芯導(dǎo)線等（見(jiàn)圖1、圖2），線路要盡量保持平直、減少?gòu)澢?）對(duì)電壓等級(jí)進(jìn)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(jí)要求不斷提升。如不能合理把控上述要素之間的關(guān)系，會(huì)導(dǎo)致大量電能損耗。鑒于此，商業(yè)綜合體供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)對(duì)電力設(shè)備、負(fù)載容量進(jìn)行綜合考量，科學(xué)確定供電電壓等級(jí)[3]。以某商業(yè)綜合體為例，其主要由商業(yè)購(gòu)物中心、室內(nèi)水樂(lè)園、室內(nèi)海洋公園組成，集合購(gòu)物、娛樂(lè)、休閑等功能為一體。供電系統(tǒng)在滿(mǎn)足特定功率的基礎(chǔ)上，電壓越高，電流越小，電纜截面積越小，線損也越低，該項(xiàng)目最終確定供電電壓等級(jí)為10Kv。經(jīng)試運(yùn)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(jí)的重要性。3）建立智能系統(tǒng)。商業(yè)綜合體供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)準(zhǔn)確評(píng)估用電負(fù)荷量，根據(jù)用電負(fù)荷量計(jì)算結(jié)果合理選擇供電變壓器的型號(hào)、種類(lèi)。在商業(yè)綜合體中，存在各種各樣的用電設(shè)備，且質(zhì)量參差不齊。鑒于此，供配電設(shè)計(jì)中應(yīng)構(gòu)建完善的能源管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型用電設(shè)備的全面、實(shí)時(shí)、有效管理與控制。針對(duì)重要設(shè)備，為保障其用電安全性，應(yīng)構(gòu)建電能智能監(jiān)測(cè)改善系統(tǒng)，實(shí)時(shí)在線分析、監(jiān)測(cè)、改善大容量非線性負(fù)載回路等的電能質(zhì)量。應(yīng)建立空調(diào)智能監(jiān)控管理系統(tǒng)，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的用能設(shè)備，包括冷熱水泵、冷熱水機(jī)組、風(fēng)機(jī)、冷卻塔的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)化監(jiān)測(cè)、智能化管控，減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗[4]。4）電動(dòng)機(jī)節(jié)能。電動(dòng)機(jī)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(yīng)用，是能耗較大的設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)能耗的降低，應(yīng)優(yōu)先選擇變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)（見(jiàn)圖3），即在電動(dòng)機(jī)之前添加變頻調(diào)速器控制，其與普通電動(dòng)機(jī)相比有著諸多優(yōu)勢(shì)（見(jiàn)表1）。同時(shí)，變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)對(duì)負(fù)載有良好適應(yīng)性，可自動(dòng)化調(diào)節(jié)，不會(huì)出現(xiàn)空載損耗。通過(guò)降低電動(dòng)機(jī)的能耗，可實(shí)現(xiàn)供水系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)能耗的降低。

2.2照明設(shè)計(jì)

在商業(yè)綜合體電氣系統(tǒng)中，照明系統(tǒng)占據(jù)關(guān)鍵地位。針對(duì)照明系統(tǒng)開(kāi)展節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，可從以下方面入手。1）照度值。應(yīng)全面考慮商業(yè)綜合體的特點(diǎn)、照明要求及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家規(guī)范，合理選擇照度值。照度值不宜過(guò)高，也不宜過(guò)低。照度值過(guò)高，用電量會(huì)大幅度上升，無(wú)法達(dá)到節(jié)能的要求；照度值過(guò)低，會(huì)影響舒適度，降低用戶(hù)體驗(yàn)。在商業(yè)綜合體中，如某些功能區(qū)域的照度值不達(dá)標(biāo)，可將局部照明指數(shù)稍微調(diào)高，從而實(shí)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(shí)，總用電效率也是照明設(shè)計(jì)中須重點(diǎn)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(duì)電能，從而有效提高總用電效率。2）增加對(duì)自然光源的利用。為減少照明系統(tǒng)對(duì)電力的消耗，照明設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量增加對(duì)自然光源的應(yīng)用，白天盡量使用自然光源，夜晚則通過(guò)使用節(jié)能燈具等措施實(shí)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(yīng)盡量采用自然光源結(jié)合聲控?zé)舻姆绞絹?lái)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(shù)與照明系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物。在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，應(yīng)盡量選擇智能照明系統(tǒng)，在提高照明設(shè)備自動(dòng)化、智能化運(yùn)行能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)[6]。此外，智能照明系統(tǒng)與傳統(tǒng)照明相比，光線更柔和，無(wú)炫光，護(hù)眼效果較好，舒適感更強(qiáng)。4）優(yōu)先選擇低耗光源設(shè)備。商業(yè)綜合體照明設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮商業(yè)綜合體的特征、需求，對(duì)光源設(shè)備進(jìn)行科學(xué)選擇，降低能源消耗。例如，電氣照明燈具種類(lèi)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(qiáng)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(jiàn)電子鎮(zhèn)流器的功耗小于電感式鎮(zhèn)流器，為實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)能耗的降低，應(yīng)優(yōu)先選擇滿(mǎn)足節(jié)能要求的低能耗電子鎮(zhèn)流器。

3結(jié)語(yǔ)

綜上，商業(yè)綜合體電氣設(shè)計(jì)中需考慮的因素包括應(yīng)滿(mǎn)足商業(yè)綜合體的使用功能、應(yīng)保障商業(yè)綜合體的經(jīng)濟(jì)效益、應(yīng)盡量控制無(wú)效益消耗、應(yīng)高度重視生態(tài)環(huán)境保護(hù)。在綠色建筑迅速發(fā)展的背景下，商業(yè)綜合體電氣設(shè)計(jì)應(yīng)在供配電設(shè)計(jì)、照明設(shè)計(jì)中有機(jī)融入節(jié)能理念，建設(shè)符合綠色、節(jié)能要求的商業(yè)綜合體。

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作者:劉炳苡 單位:煙臺(tái)市建筑設(shè)計(jì)研究股份有限公司