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绿色公共建筑电气设计要求简析

Abstract Through introduction to the relevant clauses and scoring points of Evaluation standard for green building (GB /T 50378-2006),strategies towards electrical design requirements on green public building are analyzed.Key words Evaluation standard for green buildingLEED rating systemEnergy conservationElectricaldesign摘要通过对GB /T 50378-2006《绿色建筑评价标准》相关条文、得分点的介绍,分析绿色公共建筑中针对电气设计要求采用的相关策略。

关键词绿色建筑评价标准LEED 认证节能电气设计能源价格日趋高涨的今天,全面推进建筑节能和推广绿色建筑成为世界各国节能减排措施之一。

1993年美国绿色建筑协会建立并推行绿色建筑评估体系(Leadership in Energy &Environmental DesignBuilding Rating System ),简称LEED 认证(现已实施LEED 2009NC 版)。

我国住房和城乡建设部也于2006年发布了GB /T 50378-2006《绿色建筑评价标准》(以下简称《绿标》),并在2007年起开始启动我国的绿色建筑评价标志工作。

可见绿色建筑的建设已经成为建筑行业发展的趋势,将得到进一步的推广和应用。

本文结合《绿标》对公共建筑的电气设计要求谈一下简单的认识。

1《绿标》简介绿色建筑评价指标体系由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理6类指标组成,每类指标包括控制项、一般项和优选项。

按满足程度,划分为三个等级。

除控制项应全部满足外,三星级还应满足表中对一般项和优选项的要求。

表1为绿色公共建筑等级项数要求。

2《绿标》对公共建筑相关电气要求及策略2.1节地与室外环境《绿标》第5.1.3条(控制项)———不对周边建筑物带来光污染,不影响周围居住建筑的日照要求。

依据规范条文解释,该条只是对建筑玻璃外墙的反射光及眩光控制,在《绿色建筑评价技术指南》中虽对室外景观照明提出不应存在光污染,但并没有具体的考核办法。

而在LEED 认证中则明确要求对室内外照明进行控制。

室内照明:对于透明和半透明的围护结构,在上午11点到下午5点期间,通过自动装置,使得非应急灯具的输入功率减小至少50%,或者要求非应急灯具必须使用遮阳(通过自动装置来控制和关作者信息赵金剑,男,艾奕康建筑设计(深圳)有限公司,工程师,主任工程师。

Analysis of Electrical Design Requirements for Green Public BuildingZhao Jinjian (AECOM Architectural Design (Shenzhen )Co.,Ltd.,Shenzhen 518059,Guangdong Province ,China )赵金剑(艾奕康建筑设计(深圳)有限公司,广东省深圳市518059)绿色公共建筑电气设计要求简析绿色公共建筑电气设计要求简析(赵金剑)Mar.2012Vol.31No.3BUILDINGELECTRICITY2012年第3期等级一般项数(共43项)优选项数(共14项)节地与室外环境(共6项)节能与能源利用(共10项)节水与水资源利用(共6项)节材与材料资源利用(共8项)室内环境质量(共6项)运营管理(共7项)★343535-★★4646456★★★58575610表1划分绿色建筑等级的项数要求(公共建筑)Tab.1Requirements for number of items for green building classification (public building)闭使得在上午11点到下午5点有不到10%的透光率);室外照明:要求仅对有安全与舒适要求的区域进行照明,且室外区域的照明功率密度值不能超过相关标准的规定值。

《绿标》第5.1.3条侧重于建筑方面得分,但是在电气设计当中可根据GB 50034-2004《建筑照明设计标准》6.2.2条,有条件时宜随室外天然光的变化自动调节人工照明照度,以及7.4.4条和7.4.6条中有天然光的场所的照明控制可采用节能自熄开关和控制灯具与窗平行,既利用天然采光又能保证夜晚光线不轻易溢出室外。

对于室外照明,利用时间控制和光照度控制对灯具进行半夜、全夜等工况编组控制,尽量不对建筑周围环境产生光污染。

2.2节能与能源利用2.2.1《绿标》第5.2.4条(控制项)———各房间或场所的照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB 50034规定的现行值公共建筑能耗主要分三大部分:一是空调用电、二是照明用电、三是设备自身用电,其中办公和商业建筑能耗的40%以上用于照明和插座,可见照明对于节能的意义十分重大。

照明节能的措施:a.公共场所和部位的照明采用高效光源、高效灯具和低损耗镇流器等附件。

在合理运用配光曲线的同时,选择节能光源是非常必要的。

值得关注的是近年新兴的LED 灯,因其光线质量高(没有紫外线和红外线,没有辐射)能耗小、寿命长、绿色环保(废弃物可回收,没有污染,不像荧光灯含有汞成分)等优点,逐步得到大家的认可。

镇流器的选择原则:①自镇流荧光灯应配用电子镇流器;②直管形荧光灯应配用电子镇流器或者节能型电感镇流器;③高压钠灯、金卤灯应配用节能型电感镇流器。

b.设置合理的照明声控、光控、定时、感应等自控装置。

根据《建筑照明设计标准》7.4.1条的规定,公共建筑的走廊、楼梯间、门厅等公共场所宜采用集中控制,并按建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控制。

每个照明开关控制光源不宜太多,JGJ 16-2008《民用建筑电气设计规范》10.7.8条规定,照明系统中的每一单相分支回路电流不宜超过16A ,光源数量不宜超过25个。

在公共建筑中,公共照明的控制可以纳入BA 系统,根据安装场所不同,可按照预先设定的时间表自动控制照明开关,室外照明可由照度控制器自动控制。

例如在宴会厅、会议室、大堂门厅、高级酒店客房、医院病房走道等照明要求复杂的场所设置智能照明系统,通过总线或局域网方式与BMS (建筑设备管理系统)联网。

c.公共场所照明设计不高于《建筑照明设计标准》规定的照明功率密度的现行值并达到对应的照度要求值。

d.相对国内照明设计标准对照明控制方式较为笼统的规定,LEED 认证则更为具体,其要求控制方式为照明的自动关闭、场所控制、外部照明控制和附加控制,共4类。

这4类当中都有具体的要求,例如照明的自动关闭:对大于465m 2的建筑,其室内照明应由一自动设备控制,可通过时间设定、人体感应器或者其他探测系统控制室内空间照明。

2.2.2《绿标》第5.2.5条(控制项)———新建的公共建筑,冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量对建筑用电类别加以分项计量,有助于分析公共建筑耗能水平和耗能结构是否合理,发现问题从而有效实施建筑节能。

近年来很多地区都建立地方规定要求公共建筑能耗进行分项计量。

例如深圳要求建筑面积大于2万m2的公共建筑均应分项计量。

图1为某写字楼分项计量框图。

LEED认证在测量与查证项中也有同样的要求,但在能效优化项中比国内规定对能耗的控制有进一步的要求,较为普遍采用的方式即通过对建筑物全年能耗的分析对照ANSI/ASHRAE/IESNA90.1-2007《除低层住宅建筑物(包括附加物B、C、D、E、F、G、I和M)外新型建筑物的能量有效性设计》所规定基准建筑得出最低能源节省费用比例,费用节省越多,得分越高。

LEED认证EA P2:最低能耗水平中把建筑能源分为作业能源(包括但不限于办公用电,计算机,电梯、厨房用电等)和常规能耗(非作业能源,包括室内、车库、环境等照明、暖通空调、服务热水等),并规定在基准建筑中,默认的作业能源费用占总能源费用的25%,若低于25%则需要必要的文件说明作业能源投入的合理性。

2.2.3《绿标》第5.2.15条(一般项)———改建和扩建的公共建筑,冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量此条仅针对新建公共建筑作为控制项,而对改建和扩建的公共建筑因受到建筑原有状况的限制则作为一般项。

条文控制比较灵活。

2.2.4《绿标》第5.2.18条(优选项)———根据当地气候和自然资源条件,充分利用太阳能、地热能等再生能源,可再生能源产生的热水量不低于建筑生活热水消耗量的10%,或可再生能源发电量不低于建筑用电量的2%我国有较为丰富的太阳能资源,年太阳辐照时数超过2200h的太阳能利用条件较好的地区占国土的2/3。

一般将太阳能光伏电源系统分为独立系统、并网系统和混合系统。

鉴于我国电网的现状,通常采用独立系统。

为交流负荷供电的光伏电源系统,一般由太阳能电池组件、逆变器、保护开关、控制器、储能装置(蓄电池组)等组成。

将直流电变换为交流电,向交流用电负荷供电。

光伏电源可以广泛应用于楼宇照明,例如立面照明、景观照明等,也可使用于公共照明,但鉴于应急照明的可靠性和转换时间的要求,不建议使用在应急照明系统中。

太阳能光伏照明系统应满足GB24460-2009《太阳能光伏照明装置总技术规范》的规定。

2. 2.5《绿标》第5.2.19条(优选项)———各房间或场所的照明功率密度值不高于现行国家标准《建筑照明设计标准》GB50034规定的目标值此条比《绿标》第5.2.4条的现行值更加严格,可见为了达到照明功率密度的要求,采用高效光源,低损耗附件,合理运用配光曲线和灯具采用合理布置是非常重要的,这就要求综合评估室内装饰场所对色温、眩光、显色特性等条件对照明设计的影响。

有的设计为了满足照明功率密度(强条)倒推照度值,会造成照度值达不到要求,这种做法图1某写字楼分项计量框图Fig.1Block diagram of separate metering of an office building绿色公共建筑电气设计要求简析(赵金剑)Mar.2012Vol.31No.3BUILDINGELECTRICITY2012年第3期是非常不可取的。

如果设计采用了节能灯具,按照标准照度值计算后仍满足不了功率密度值的话,这可能要考虑光源及灯具选型的问题。

值得一提的是LEED 认证采用的是建筑的功率密度。

根据整个建筑的性质和面积来控制功率密度,从整体的角度来控制能源的消耗,而这方面国内还没有相关规范出台。

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