住宅绿色建筑电气设计措施分享

李清宏

（广东省建筑设计研究院，广东广州510623）

0 引言

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源，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。所以，在绿色建筑电气设计工程中，需要采用更多的节能方法、措施来满足绿色建筑的要求。

在本文中，笔者结合自身工程设计经验，从供配电系统节能减耗、照明节能措施、自控系统节能措施、可再生能源的利用四个方面分享了住宅绿色建筑电气设计方面的技术措施。

1 供配电系统节能减耗

供配电系统节能设计时主要考虑如下几点：

（1）变电所设置应合理布局，深入用电负荷中心，同时低压配电级数不应多于三级，配电半径控制在150～200 m，可有效地降低配电系统自身的能耗。

（2）所选的变配电系统设备采用节能、高效型设备，实现变配电系统的经济运行。变压器宜选用SCB12系列二级能效节能型干式电力变压器，负荷率不应超过0.85，从而有效降低空载损耗。

（3）变压器设计时宜按两台一组，低压侧采用单母线分段方式运行，设置母联开关。充分考虑空调等季节性负荷由独立的低压母线配电，使业主可以根据各个时间段的负荷变化，灵活地投切变压器。

（4）在低压配电系统设功率因数自动补偿装置（电容加电抗），补偿到高压侧的功率因数不低于0.92，减少无功损耗。

（5）选用低油耗、高效率的柴油发电机组。

（6）如选有金属卤化物灯、荧光灯等功率因数较低的设备，应在设备末端设无功补偿装置。

（7）配电系统设计时应使三相负荷尽可能平衡，减少因三相配电不平衡产生的谐波。

（8）常用的电梯、空调器、水泵等设备，应采用节能型电动机，提高电动机的能效。同时电动机应符合GB 18613—2012《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》要求。

（9）对于动态变化的负荷，如电梯、自动扶梯和部分水泵等电机采用变频器控制，使用时可根据负荷大小实时调节电能供应。

（10）选用一些低损耗的电气元器件，如节电信号灯、节电接触器，使系统尽可能节省能耗。

（11）按照经济电流合理选择电缆截面，降低线路损耗。电力干线的最大工作压降不宜大于2%，分支线路的最大工作压降不宜大于3%。

（12）当项目设有自动扶梯的，应在自动扶梯入口处设红外感应装置，有人时自动运行，无人时自动停机。

2 照明节能措施

照明节能设计时主要考虑如下几点：

（1）按照GB 50034—2013《建筑照明设计标准》规范，严格控制建筑内各个场所的照度值与照明功率密度值，使照明功率密度值满足《建筑照明设计标准》规范目标值的要求。

（2）室内外照明宜采用直接照明为主的方式，且应选用高效、节能型灯具，提高照明效率。

（3）地下车库、大堂、门厅等公共场所首先考虑采用LED灯、三基色T5/T8直管形荧光灯和紧凑型荧光灯。

（4）设计所选的灯具应选用低能耗、性能优的光源用电附件。

（5）根据各区域的不同使用功能，分别采取以下照明控制方式：

1）住宅公共大堂、门厅、会所等人员较多的地方及地下车库：采取智能照明系统或BA进行集中控制。

2）建筑立面照明应在室外设置照度传感器，系统可根据设定的时间或室外照度情况，自动开启或关闭立面照明。同时系统宜提供黄昏、前半夜、后半夜、节日、庆典等照明场景控制模式供业主选择。

3）公共楼梯间照明应配红外感应开关，平时自动开关控制，火灾时可强制点亮。

3 自控系统节能措施

自动控制系统设计时主要考虑如下几点：

（1）采用建筑设备自动监控系统对空调通风系统、给排水系统、电梯等机电设备进行自动监测与控制，实现实时节能。

（2）根据项目实际情况合理设置BA系统各监控点参数，使系统始终处于高效、节能运行状态。

应急调水期间，太浦河大流量下泄过程中部分水量经河道进入地势低洼的嘉北地区，对地区河网水位略有影响。浙江省有关部门通过工程控制运行、加强巡查等措施，有效减少了部分农田的受淹损失，杭嘉湖地区未受明显影响。

（3）在住宅地下车库设置CO2/CO监控系统，并与送排风机进行联动，当室内CO2/CO浓度达到设定值时，BA系统发出报警提示信息并将打开相应区域送排风机，当监测到CO2/CO浓度在允许范围内时，关闭相应区域送排风机。

（4）当住宅项目还设有裙楼、会所、商业时：

1）在人员较多的裙楼、会所、商业设置CO2监控系统，并与新风系统进行联动，当室内CO2浓度达到设定值时，BA系统发出报警提示信息；当浓度继续升高超过设定值15%时，BA系统将控制新风机加大新风量；当监测到二氧化碳浓度在允许范围内时，将减小新风机组的送风量。

2）在过渡季节，应采取全新风或增大新风比运行控制方式，有效节省空气处理的能耗。

（5）自动控制系统应能实时调节电动机的运行工况，使电动机最大限度地处于节能运行工况。

（6）电梯应采用变频调速节能电梯，并配置电梯（2台）并联运行系统或电梯（3台及3台以上）群控系统，使电梯输送系统最大限度地运行于高效、节能工况。

4 可再生能源的利用

太阳能和风能作为再生能源，清洁无污染。但由于风力发电设施对场地要求较高，一般设置在地势较高且空旷的场所，住宅项目一般不宜设置大型风力发电装置。而太阳能光伏发电在住宅小区项目中的应用较为普遍，更具开发潜力。目前大部分项目的室外园林照明、路灯等会先用大阳能光伏发电，部分项目的地下室车库照明会采用一部分光导管或光纤照明。别墅住宅项目还会选用太阳能热水系统，仅一些山地别墅项目会设小部分风力发电机用于园林照明。现结合笔者参与的一个项目分享如下：

（1）在一、三期别墅区的山顶公园设有三台风力发电装置，将风能转换成电能并储存在蓄电池中，可满足山顶公园从18：00到24：00共20 kW的园林用电。

（2）在二期地下室及裙房设有22套光导管和4套光纤照明，满足部分公共区域照明，降低公共区域照明能耗。

（3）在四期花园设有太阳能草坪灯，安装简单且无须布线。白天通过太阳能电池将太阳光转换成电能并储存于蓄电池，到夜晚通过控制器将蓄电池的电能供LED灯具4～6 h的照明。

（4）在四期花园设有太阳能路灯，安装简单且无须布线。白天通过太阳能电池将太阳光转换成电能并储存在蓄电池中，到夜晚通过控制器将蓄电池的电能供LED灯具4～6 h的照明。

（5）一、三期别墅每户均设有太阳能热水系统，预计每户每年可节电2 000 kW·h。

5 结语

绿色建筑是新时代城市建设下的产物，住宅绿色建筑电气设计技术的应用对于人们生活质量的提高和城市建设的进步起着推动作用。笔者希望通过本文来抛砖引玉，使更多的同行一起不断创新，促进绿色建筑中电气设计的进一步发展。

[1]绿色建筑评价标准：GB/T 50378—2014[S].

[2]建筑照明设计标准：GB 50034—2013[S].