建筑電氣節(jié)能設計的幾點思考

建筑電氣節(jié)能設計的幾點思考

目前，國內外能源短缺，建筑電氣節(jié)能越來越受到重視，新技術、新產品和新方案相繼出現(xiàn)。在建筑電氣設計階段進行節(jié)能優(yōu)化設計顯得尤為重要。建筑電氣節(jié)能既不能以犧牲建筑功能、損害使用需求為代價,也不能盲目增加投資。如何降低能耗,將節(jié)能技術合理地應用到工程項目當中,成為建筑電氣設計的焦點。中建國際設計顧問有限公司電氣總工程師、中國建筑學會建筑電氣分會電氣節(jié)能專業(yè)委員會主任李炳華先生承擔過國家體育場(鳥巢)電氣總設計的任務,在建筑電氣節(jié)能設計方面有著十分豐富的經驗。為此,本刊記者請李炳華先生對建筑電氣節(jié)能的相關問題做出解答。優(yōu)化設計，實現(xiàn)健身房的節(jié)能體育場館照明控制系統(tǒng)的節(jié)能技術李炳華:體育場館有其自身的一些特點,在進行電氣設計時要遵循《體育建筑設計規(guī)范》。在《體育建筑設計規(guī)范》中將體育場館進行分級、分類,例如承辦奧運會、亞運會的場館劃分為特級,按承辦運動會的規(guī)模大小還依次劃分為甲級、乙級和丙級。分類則是按照場館能容納觀眾的數(shù)量劃分為特大型、大型、中型和小型?；谶@種情況,在進行節(jié)能設計時首先要對場館的等級進行準確定位。如果場館等級定位過高,則電氣設計所依據(jù)的標準也隨之提高,容易造成電能的浪費。另外還要解決好比賽時和比賽后場館的利用問題,通常設計某個場館的電氣系統(tǒng)是按照其承辦運動會的規(guī)模來進行的,但是大部分時間是沒有賽事的,則如何解決賽后閑置問題需要受到重視。需要合理配置永久電氣系統(tǒng)和臨時電氣系統(tǒng),當舉辦高水平賽事時可以利用臨時電氣系統(tǒng)來滿足需要。照明系統(tǒng)是體育場館中最重要的電氣系統(tǒng),照明水平與舉辦的賽事息息相關,因此需要格外受到重視。體育場館的照明系統(tǒng)可以分為永久照明系統(tǒng)和臨時照明系統(tǒng),永久照明系統(tǒng)是指在體育建筑、體育設施中配備的長期使用的體育照明系統(tǒng),在做電氣設計時通常要采用永久照明系統(tǒng)。但是,現(xiàn)在大型體育場館建設的投資及回報問題越來越受到人們的關注。采用臨時照明系統(tǒng)可以用最少的投資達到舉辦運動會標準的場館照明要求,同時避免不必要的浪費。臨時照明系統(tǒng)包括臨時照明和補充照明兩部分,一個完整的臨時照明系統(tǒng)只會在運動會期間,提供給沒有永久照明系統(tǒng)的臨時場地使用,運動會結束以后將其拆除。另一類是補充照明系統(tǒng),即當永久照明系統(tǒng)不符合比賽要求時,用于增加場地照度使照明水平符合比賽要求的照明系統(tǒng),運動會結束后將補充照明系統(tǒng)拆除,恢復成原有的永久照明系統(tǒng)。臨時照明系統(tǒng)和永久照明系統(tǒng)設計是有差別的,其設計原則也有所不同。高等級場館照明宜采用永久照明系統(tǒng)與臨時照明系統(tǒng)相結合的方式,遵循“以永久照明系統(tǒng)為基礎,以臨時照明系統(tǒng)為補充”的原則。在體育場館中,也可以應用節(jié)能環(huán)保的產品和智能控制系統(tǒng)來進行電氣節(jié)能。以鳥巢為例,因其空間大,房間、區(qū)域眾多,如果利用人工去控制照明的開關勢必效率低下,造成照明系統(tǒng)電能的浪費,而采用智能照明控制系統(tǒng)可以很好地解決這一問題。采用智能照明節(jié)能控制系統(tǒng)的優(yōu)越性如下:1)節(jié)能效果顯著。照明設備控制系統(tǒng)能夠利用智能時鐘管理器,根據(jù)不同日期、不同時間按照各個功能區(qū)域的運行情況預先進行光照度的設置,不需要照明時保證將燈關掉,用最經濟的能耗提供最舒適的照明。2)延長光源壽命。照明設備控制系統(tǒng)能成功地抑制電網(wǎng)的沖擊電壓和浪涌電壓,使燈具不會因過電壓原因而過早損壞。還可通過系統(tǒng)人為地設定電壓限制,提高燈具壽命。照明設備控制系統(tǒng)采用了軟啟動和軟關斷技術,避免了開啟燈具時電流對燈絲的熱沖擊,使燈具壽命進一步得到延長。3)減少安裝布線的開支。智能照明控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)不同,在其總線網(wǎng)絡中,用成本不高的雙絞線就可把輸入設備和輸出設備連接起來。系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后,用戶可以靈活控制模塊上的所有負載,由于網(wǎng)絡上連接的所有控制器件具有“獨立存儲”功能,故可任選區(qū)域安裝,既簡便靈活,又減少了不必要的布線浪費。4)可實現(xiàn)多種照明效果。智能照明控制系統(tǒng)可對白熾燈、熒光燈、節(jié)能燈及石英燈等多種光源進行調光控制,對各種場合的照明進行控制,滿足各種環(huán)境對照明控制的要求。多種照明控制方式,可以使同一建筑物具備多種燈光藝術效果,為場館增色不少。led室內照明市場在其他行業(yè)、企業(yè)的應用都將逐漸成熟李炳華:LED照明近幾年確實發(fā)展較快,前些年其主要應用于室外,例如夜間建筑景觀、建筑外立面及路燈等。LED照明在室內的應用是從2010年開始逐漸升溫的,但是目前并不是十分成熟,這也是發(fā)展的必然階段。LED照明在室內主要應用于走廊、大廳等對照度要求不高的場所,辦公室、車間這些區(qū)域則應用得比較少。LED室內照明市場現(xiàn)在處于眾多廠家互相競爭的階段,推出的產品也是良莠不齊,待經歷過優(yōu)勝劣汰的淘汰階段后,這個行業(yè)才會逐漸規(guī)范起來,所應用的產品也會越來越成熟。一些國外的公司對待LED室內照明產品的態(tài)度是非常慎重的,并不急于推出相關產品,這并不代表這些公司沒有進行相關研發(fā),而是因為在技術等各方面還未成熟前不敢貿然推向市場。相比之下,就能看出國內外企業(yè)的差別。國內一些企業(yè)為了推銷自己的產品,宣傳其LED室內照明產品具有光效高等一些優(yōu)點,實際上提高光效并不是十分困難,只要提高LED燈工作電流就可以。但是光效雖然可以提高,LED壽命卻會大為減少,這就會帶來新的問題,從節(jié)能的角度來講也是不值得提倡的。隨著技術的不斷進步,產品的不斷完善、成熟,LED室內照明應用前景還是光明的,但是道路是曲折的。麻黃照明產品在國內產品和國外品牌之間存在一些差距,這也是造成照明不足的一個問題李炳華:體育場館照明從現(xiàn)階段來看,主要還是以中大型功率的照明燈具居多,當然不排除以后會應用新型的光源。中大型功率的照明燈具有發(fā)熱量比較大的特點,燈具打開以后溫度會非常高。在做鳥巢電氣設計的時候,曾經在晚上做過一些試驗,將大功率燈具打開以后,一些飛蟲會被光線吸引過來。由于燈罩溫度過高,飛蟲撞上會立即死亡。這個問題如果處理不好,輕則會影響到燈具的壽命,重則會引起火災。國內企業(yè)生產的大功率照明燈具對于散熱問題還沒有很好解決,在中小功率方面的產品情況要好一些,照度要求不高的練習場館和健身場館應用國內產品還是比較多的,而國外品牌產品在解決散熱問題上要更好一些。大功率照明燈具散熱問題如果不能很好解決,還會引發(fā)一系列問題,燈具內的附件壽命將會縮短,對于光源參數(shù)例如顯色指數(shù)、色溫等也都會受其影響,如果賽事有電視轉播則將無法滿足照明要求。另外一大問題就是國內生產的反射器與國外品牌存在差距。體育場館照明的特點之一是燈具安裝在上方,光照的投射距離就會比較遠,如果反射器對光的控制不夠精準就會出現(xiàn)問題,反射器從材料到制造工藝上都存在一定難度。在品牌的影響力方面,國內品牌與國際品牌存在一些差距,這也給其應用帶來了一些障礙,所以國產大功率體育場館照明產品還有很長一段路要走。不過最近也有很大的進步,前段時間某國內企業(yè)和亞奧理事會簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,希望能夠在體育照明領域上有所突破。完善標準，促進建筑電氣節(jié)能綠色建筑能源消耗與質量要求的關系李炳華:隨著我國城市化的快速發(fā)展,建筑能源消耗不斷增加,中國已經成為美國之后的世界第二大能源消耗國,在這種情況下節(jié)能減排顯得十分必要,在建筑電氣節(jié)能方面還有許多工作要做。首先要完善行業(yè)內標準,這樣電氣設計師在進行節(jié)能優(yōu)化設計時可以有據(jù)可循。之前有某項綠色建筑認證只要滿足總評分即可,而對分項則沒有要求。國內的一些建設單位為了節(jié)省投資,在耗費資金較多的分項上降低標準,而在耗費資金較少的分項上提高標準。這樣雖然也能夠滿足綠色建筑認證的要求,但是能耗卻并不比一般建筑低。所以綠色建筑節(jié)能評價標準應該在各個分項上都嚴格要求,杜絕上述現(xiàn)象的產生。在標準中盡量采用定量指標,少用定性指標,用硬性指標來衡量是否滿足節(jié)能要求。另外國家政策的支持對于綠色建筑的發(fā)展也能起到非常大的推動作用,通過專項補貼基金獎勵節(jié)能建筑用戶,實施物業(yè)稅優(yōu)惠政策,使綠色建筑的業(yè)主得到相應的實惠,提高公眾參與建筑電氣節(jié)能的積極性。在降低建筑能源消耗的同時,還有一點不能忽視就是不降低建筑物的舒適度。施耐德電氣位于巴黎的總部按照國內的標準是屬于5A級的高檔寫字樓,舒適程度是相當高的,但是年平均能耗只有85kW·h/m2,而我國普通辦公樓平均能耗是111kW·h/m2。我國建筑電氣節(jié)能還有許多工作要做,避免以降低舒適度為代價來降低能耗,做到合理利用能源。節(jié)能減排對中國的影響李炳華:國外知名企業(yè)確實加大了在中國節(jié)能降耗市場上的投資力度,有的公司專門成立了相應的部門,而且也取得了不錯的業(yè)績。出現(xiàn)這種情況,一方面是國家加大了節(jié)能減排的力度,給節(jié)能降耗領域帶來很多機遇;另一方面是我國單位GDP能耗為1t標準煤左右,相比歐美國家高出很多,所以還有很大的提升空間。國外大型企業(yè)進入中國節(jié)能市場,能夠帶來一些節(jié)能的新理念和新技術,對于我國的節(jié)能減排事業(yè)可以起到推動作用,對于國內相關企業(yè)也能夠起到促進作用。如果國內企業(yè)能夠抓住這一機遇,不斷提高技術水平和產品質量,那么相信也是會取得成功的。推廣和普及節(jié)能知識對高校的節(jié)能教育李炳華:主要工作還是要使電氣從業(yè)人員提高對節(jié)能的重視,通過舉辦“建筑電氣節(jié)能技術論壇”等相關平臺,使行業(yè)內相關人員在技術上進行交流,在經驗上互相借鑒,對節(jié)能新技術、新方案進行分析,深入研討行業(yè)節(jié)能、節(jié)電相關標準,介紹當前新頒布的節(jié)能政策和法規(guī)。在推廣普及方面,還要把電氣節(jié)能意識和相關知識傳輸?shù)礁咝?會有專