浅析公共建筑节能（绿色建筑）中的电气节能系统设计

浅析公共建筑节能（绿色建筑）中的电气节能系统设计

索云东

中国中元国际工程有限公司 北京市 100089

摘要：文章总结<<绿色建筑评价标准>>GB/T50378-2019、<<节能建筑评价标准>>GB/T50668-2011、<<公共建筑节能设计标准>>GB50189-2015、<<民用建筑绿色设计规范>>JGJ/T229-2010、《城市夜景照明设计规范》JGJ/T163-2008、《电力变压器能效限定值及能效等级》GB20052-2020及《建筑照明设计标准》GB50034-2013的规定，结合实际工作经验，对公共建筑节能（绿色建筑）中的电气节能系统的设计提出一些粗浅的见解。

关键词：公共建筑、节能（绿色建筑）、电气节能、设计

随着社会的发展，绿色建筑要求越来越高。绿色建筑指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源，包括节能、节地、节水、节材等，保护环境和减少污染，为人们提供健康、舒适和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑物。绿色建筑技术注重低耗、高效、经济、环保、集成与优化，是人与自然、现在与未来之间的利益共享，是可持续发展的建设手段。本文主要论述公共建筑节能（绿色建筑）中的电气节能系统的设计，提出一些粗浅的见解。

一、评价指标

依从国家规范《绿色建筑评价标准》GB/T50378中可以看出，绿色建筑评价指标体系包括以下六个方面：节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量、运营管理，且每类指标均包括控制项、一般项与优选项。

然而，真正与电气设计有关的指标仅为节能与能源利用、室内环境质量、运营管理这三个方面。

二、节能与能源利用

1、照度标准

本工程的照明设计均满足《建筑照明设计标准》GB50034-2013中规定的各种照度标准、视觉要求、照明功率密度要求，其中主要功能房间的照明功率密度均按照目标值进行设计。

2、照明设计

LED灯是一种绿色环保光源，半导体照明自身对环境不会造成任何污染。因其光谱中不含红外线和紫外线，属于冷光源，没有辐射污染。且其可见光区域不含虫子喜好的波段，不易招惹蚊虫。此外，因其不含汞等污染物质，不会污染环境。LED灯显色性高并且具有很强的发光方向性，对光的利用率可达到100%。在同样亮度下，LED灯耗电量仅为普通白炽灯的1/10，荧光灯管的1/2。LED灯直流驱动，没有频闪，且调光性能好，色温变化时不会产生视觉误差。LED景观照明灯具有持久耐用、亮度高、体积小、色彩多变等特点，是景观照明的最佳选择。

由此可见，本工程所采用的光源满足了规范中所要求的应选用发光效率高、显色性好、

使用寿命长、色温适宜并符合环保要求的光源。

因电子镇流器可提高灯管光效和降低镇流器的自身功耗，使灯的总输入功率下降约20%，有利于节能，故本工程中均选用了电子镇流器。

（1）室内照明

本工程根据照明使用特点，采取分区控制灯光或适当增加照明开关点，有采光窗区域按距窗远近分组控制，大厅、走廊等公共场所照明采用程序集中控制；人员短暂停留的公共场所（如楼梯间等）采用节能自熄开关。

（2）室外照明关

照明、泛光照明，采用分组、分时段集中控制。室外照明灯具选用LED光源。室外照明设计应满足《城市夜景照明设计规范》（JGJ/T163-2008）第7章关于光污染控制的相关要求。

（3）夜景照明

夜景照明采用分区或分组集中控制，设置光控、时控、程控和智能控制方式，并应具备手动控制功能。应根据使用情况设置平日、节假日、重大节日等不同的开灯控制模式。

3、光源选择

在满足眩光限制和配光要求条件下，灯具应选用发光效率高、显色性好、使用寿命长、色温适宜并符合环保要求的光源。一般场所选用荧光灯、节能型光源或LED光源，优先选择LED光源，光源色温4000K，显色指数Ra≥80。

4、灯具效率

选择高效低耗的灯具，照明灯具的效率需满足《建筑照明设计标准》GB50034-2013的要求。格栅型荧光灯灯具及格栅型气体放电灯灯具，其效率不低于65%，开敞式荧光灯和气体放电灯灯具效率不低于75%，吸顶灯、壁灯等灯具保护罩采用透明玻璃罩，灯具效率不应低于65%。

5、节能控制方式

1）根据建筑使用情况及天然采光状况，合理选择照明控制方式。本项目由时钟控制器、现场编程面板等对灯具采用分区和分组控制措施；设备房及其走道采用分组就地控制；公共场所及室外照明采用智能灯光控制系统或光电、声控开关；走道、楼梯等人员短暂停留的公共场所采用声控或人体感应探测控制等节能自熄开关控制，火灾时由火灾自动报警系统强制点亮。

2）室外景观照明、道路照明、夜景照明及广告照明由顾客委托专业设计单位一并考虑，本次设计只预留电源。室外照明设计应满足《城市夜景照明设计规范》（JGJ/T163）第7章关于光污染控制的相关要求。建筑景观照明应设置平时、一般节日、重大节日等多种模式自动控制装置。

3）功率在30kW及以上的电动机单独配置电压表、电流表、有功电度表等计量仪表，检测和计量电动机运行参数；

4）电梯选用节能型，电梯控制方式如下：当装有2台电梯时，选择并联控制方式；当有3台及以上电梯集中设置时，选择群控控制方式；

5）选用高效率的电动机，电梯、生活水泵等节能设备，采用变频调速控制，使其在负载率变化时自动调节转速使得与负载变化相适应以提高电动机轻载时的效率。

6）本工程公共区域照明采用分区、声控或人体感应控制，详见上述第四条中所述。其余室内照明由业主自理。

三、电气设备

1）选用低损耗、低噪音节能干式变压器，变压器绕组接线型式D,Yn11，电压分接头10±2×2.5％，带不锈钢防护外壳和温控器，外壳防护等级IP2X（与变压器及开关贴临面防护等级IP3X）。且配电变压器能效限定值及节能评价值符合《电力变压器能效限定值及能效等级》GB20052-2020中1级的要求；

2）工程所选用的电气设备、主要材料及配件，必须具有法定的电气产品检测并取得合格的检测报告，所选用的电气设备、主要材料及配件，必须具有生产厂家产品出厂合格证；

四、计量与智能化

电气用电计量要求：a.供电部门计量设在10kV专用计量柜内（高供高计），低压总计量设在配变电所低压总进线柜处。电表采用数字型，纳入电力监控系统。b.照明插座、电梯、空调设备、给排水设备、动力及特殊用电、重点耗能设备等设分项计量表。

五、环境质量控制

本项目场地电磁辐射符合现行国家标准《电磁辐射防护规定》GB8702第二章的规定。

本工程的变配电所等站房位于地下一层，其上部位置无房间。变配电所选用低噪声设备，设备基础采用减震垫等隔音减震措施，机房设计按照《民用建筑隔声设计规范》GB 50118-2010要求进行隔声减震设计，相关的设计措施由专业公司完成。

六、可再生能源利用

对于新建建筑，需要设置太阳能光伏发电系统或风能发电系统设计，室外采用太阳能路灯等产品的应用。

七、绿色建筑中的智能化应用

《绿色建筑评价标准》中5.6.8：建筑智能化系统定位合理，信息网络系统功能完善本工程的建筑智能化系统包括：信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、智能化系统集成。

其中，信息设施系统包括：通信接入系统、电话交换系统、信息网络系统、综合布线系统、室内移动通信覆盖系统、有线电视及卫星电视接收系统、广播系统、会议系统、信息导引及发布系统。信息化应用系统包括：经营信息管理系统、物业运营管理系统、公共服务管理系统、智能卡应用系统、信息网络安全管理系统。建筑设备管理系统包括：建筑设备监控系统、电力设备监控系统、智能照明控制系统、电梯控制系统。公共安全系统包括：火灾自动报警系统、入侵报警系统、视频监控系统、出入口控制系统、巡查管理系统、汽车库管理系统。

《绿色建筑评价标准》中5.6.9：建筑通风、空调、照明等设备自动监控系统技术合理，系统高效运营本工程采用了下述设备自动监控系统：1)通风空调自控：通过建筑设备监控系统的主机对建筑物内所有空调机组兼补风的运行实时监控，并检测所属区域的温度用以调整空调机组制进行制冷或制热，另外，通过探测二氧化碳的浓度来调节新风量进入的比例，并充分利用热交换机组回收废气所含的热量，进而达到最佳的节能效果。2)照明控制：利用智能照明控制系统主机可远程控制照明系统，系统根据某一区域的功能、每天不同时间的用途和室外光亮度自动控制照明，并可进行不同场景预设，最终实现节约电能的目的。3)电力控制：通过建筑设备监控系统的主机对风机、水泵、照明等电气设备的用电量、电压、电流等进行实时监测并储存数据，对各系统可实现自动化控制，并能满足节能要求。

七 、结束语

综上所述，在电气设计时仅是按照业主的要求以及涉及节能、环保的有关规范、规定来进行，基本上也能够满足绿色建筑评价标准的要求。

参考文献：

<<绿色建筑评价标准中的电气设计>>