建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考

目前，國(guó)內(nèi)外能源短缺，建筑電氣節(jié)能越來(lái)越受到重視，新技術(shù)、新產(chǎn)品和新方案相繼出現(xiàn)。在建筑電氣設(shè)計(jì)階段進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jià),也不能盲目增加投資。如何降低能耗,將節(jié)能技術(shù)合理地應(yīng)用到工程項(xiàng)目當(dāng)中,成為建筑電氣設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。中建國(guó)際設(shè)計(jì)顧問(wèn)有限公司電氣總工程師、中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑電氣分會(huì)電氣節(jié)能專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任李炳華先生承擔(dān)過(guò)國(guó)家體育場(chǎng)(鳥(niǎo)巢)電氣總設(shè)計(jì)的任務(wù),在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方面有著十分豐富的經(jīng)驗(yàn)。為此,本刊記者請(qǐng)李炳華先生對(duì)建筑電氣節(jié)能的相關(guān)問(wèn)題做出解答。優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)健身房的節(jié)能體育場(chǎng)館照明控制系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)李炳華:體育場(chǎng)館有其自身的一些特點(diǎn),在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時(shí)要遵循《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》。在《體育建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》中將體育場(chǎng)館進(jìn)行分級(jí)、分類(lèi),例如承辦奧運(yùn)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)的場(chǎng)館劃分為特級(jí),按承辦運(yùn)動(dòng)會(huì)的規(guī)模大小還依次劃分為甲級(jí)、乙級(jí)和丙級(jí)。分類(lèi)則是按照?qǐng)鲳^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(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)首先要對(duì)場(chǎng)館的等級(jí)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。如果場(chǎng)館等級(jí)定位過(guò)高,則電氣設(shè)計(jì)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)也隨之提高,容易造成電能的浪費(fèi)。另外還要解決好比賽時(shí)和比賽后場(chǎng)館的利用問(wèn)題,通常設(shè)計(jì)某個(gè)場(chǎng)館的電氣系統(tǒng)是按照其承辦運(yùn)動(dòng)會(huì)的規(guī)模來(lái)進(jìn)行的,但是大部分時(shí)間是沒(méi)有賽事的,則如何解決賽后閑置問(wèn)題需要受到重視。需要合理配置永久電氣系統(tǒng)和臨時(shí)電氣系統(tǒng),當(dāng)舉辦高水平賽事時(shí)可以利用臨時(shí)電氣系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足需要。照明系統(tǒng)是體育場(chǎng)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(guān),因此需要格外受到重視。體育場(chǎng)館的照明系統(tǒng)可以分為永久照明系統(tǒng)和臨時(shí)照明系統(tǒng),永久照明系統(tǒng)是指在體育建筑、體育設(shè)施中配備的長(zhǎng)期使用的體育照明系統(tǒng),在做電氣設(shè)計(jì)時(shí)通常要采用永久照明系統(tǒng)。但是,現(xiàn)在大型體育場(chǎng)館建設(shè)的投資及回報(bào)問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。采用臨時(shí)照明系統(tǒng)可以用最少的投資達(dá)到舉辦運(yùn)動(dòng)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)館照明要求,同時(shí)避免不必要的浪費(fèi)。臨時(shí)照明系統(tǒng)包括臨時(shí)照明和補(bǔ)充照明兩部分,一個(gè)完整的臨時(shí)照明系統(tǒng)只會(huì)在運(yùn)動(dòng)會(huì)期間,提供給沒(méi)有永久照明系統(tǒng)的臨時(shí)場(chǎng)地使用,運(yùn)動(dòng)會(huì)結(jié)束以后將其拆除。另一類(lèi)是補(bǔ)充照明系統(tǒng),即當(dāng)永久照明系統(tǒng)不符合比賽要求時(shí),用于增加場(chǎng)地照度使照明水平符合比賽要求的照明系統(tǒng),運(yùn)動(dòng)會(huì)結(jié)束后將補(bǔ)充照明系統(tǒng)拆除,恢復(fù)成原有的永久照明系統(tǒng)。臨時(shí)照明系統(tǒng)和永久照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)是有差別的,其設(shè)計(jì)原則也有所不同。高等級(jí)場(chǎng)館照明宜采用永久照明系統(tǒng)與臨時(shí)照明系統(tǒng)相結(jié)合的方式,遵循“以永久照明系統(tǒng)為基礎(chǔ),以臨時(shí)照明系統(tǒng)為補(bǔ)充”的原則。在體育場(chǎng)館中,也可以應(yīng)用節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)品和智能控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行電氣節(jié)能。以鳥(niǎo)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(kāi)關(guān)勢(shì)必效率低下,造成照明系統(tǒng)電能的浪費(fèi),而采用智能照明控制系統(tǒng)可以很好地解決這一問(wèn)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(shè)備控制系統(tǒng)能夠利用智能時(shí)鐘管理器,根據(jù)不同日期、不同時(shí)間按照各個(gè)功能區(qū)域的運(yùn)行情況預(yù)先進(jìn)行光照度的設(shè)置,不需要照明時(shí)保證將燈關(guān)掉,用最經(jīng)濟(jì)的能耗提供最舒適的照明。2)延長(zhǎng)光源壽命。照明設(shè)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(huì)因過(guò)電壓原因而過(guò)早損壞。還可通過(guò)系統(tǒng)人為地設(shè)定電壓限制,提高燈具壽命。照明設(shè)備控制系統(tǒng)采用了軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù),避免了開(kāi)啟燈具時(shí)電流對(duì)燈絲的熱沖擊,使燈具壽命進(jìn)一步得到延長(zhǎng)。3)減少安裝布線(xiàn)的開(kāi)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(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中,用成本不高的雙絞線(xiàn)就可把輸入設(shè)備和輸出設(shè)備連接起來(lái)。系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)后,用戶(hù)可以靈活控制模塊上的所有負(fù)載,由于網(wǎng)絡(luò)上連接的所有控制器件具有“獨(dú)立存儲(chǔ)”功能,故可任選區(qū)域安裝,既簡(jiǎn)便靈活,又減少了不必要的布線(xiàn)浪費(fèi)。4)可實(shí)現(xiàn)多種照明效果。智能照明控制系統(tǒng)可對(duì)白熾燈、熒光燈、節(jié)能燈及石英燈等多種光源進(jìn)行調(diào)光控制,對(duì)各種場(chǎng)合的照明進(jìn)行控制,滿(mǎn)足各種環(huán)境對(duì)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(shù)效果,為場(chǎng)館增色不少。led室內(nèi)照明市場(chǎng)在其他行業(yè)、企業(yè)的應(yīng)用都將逐漸成熟李炳華:LED照明近幾年確實(shí)發(fā)展較快,前些年其主要應(yīng)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(nèi)的應(yīng)用是從2010年開(kāi)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(nèi)主要應(yīng)用于走廊、大廳等對(duì)照度要求不高的場(chǎng)所,辦公室、車(chē)間這些區(qū)域則應(yīng)用得比較少。LED室內(nèi)照明市場(chǎng)現(xiàn)在處于眾多廠家互相競(jìng)爭(zhēng)的階段,推出的產(chǎn)品也是良莠不齊,待經(jīng)歷過(guò)優(yōu)勝劣汰的淘汰階段后,這個(gè)行業(yè)才會(huì)逐漸規(guī)范起來(lái),所應(yīng)用的產(chǎn)品也會(huì)越來(lái)越成熟。一些國(guó)外的公司對(duì)待LED室內(nèi)照明產(chǎn)品的態(tài)度是非常慎重的,并不急于推出相關(guān)產(chǎn)品,這并不代表這些公司沒(méi)有進(jìn)行相關(guān)研發(fā),而是因?yàn)樵诩夹g(shù)等各方面還未成熟前不敢貿(mào)然推向市場(chǎng)。相比之下,就能看出國(guó)內(nèi)外企業(yè)的差別。國(guó)內(nèi)一些企業(yè)為了推銷(xiāo)自己的產(chǎn)品,宣傳其LED室內(nèi)照明產(chǎn)品具有光效高等一些優(yōu)點(diǎn),實(shí)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(huì)大為減少,這就會(huì)帶來(lái)新的問(wèn)題,從節(jié)能的角度來(lái)講也是不值得提倡的。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,產(chǎn)品的不斷完善、成熟,LED室內(nèi)照明應(yīng)用前景還是光明的,但是道路是曲折的。麻黃照明產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品和國(guó)外品牌之間存在一些差距,這也是造成照明不足的一個(gè)問(wèn)題李炳華:體育場(chǎng)館照明從現(xiàn)階段來(lái)看,主要還是以中大型功率的照明燈具居多,當(dāng)然不排除以后會(huì)應(yīng)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(diǎn),燈具打開(kāi)以后溫度會(huì)非常高。在做鳥(niǎo)巢電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候,曾經(jīng)在晚上做過(guò)一些試驗(yàn),將大功率燈具打開(kāi)以后,一些飛蟲(chóng)會(huì)被光線(xiàn)吸引過(guò)來(lái)。由于燈罩溫度過(guò)高,飛蟲(chóng)撞上會(huì)立即死亡。這個(gè)問(wèn)題如果處理不好,輕則會(huì)影響到燈具的壽命,重則會(huì)引起火災(zāi)。國(guó)內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的大功率照明燈具對(duì)于散熱問(wèn)題還沒(méi)有很好解決,在中小功率方面的產(chǎn)品情況要好一些,照度要求不高的練習(xí)場(chǎng)館和健身場(chǎng)館應(yīng)用國(guó)內(nèi)產(chǎn)品還是比較多的,而國(guó)外品牌產(chǎn)品在解決散熱問(wèn)題上要更好一些。大功率照明燈具散熱問(wèn)題如果不能很好解決,還會(huì)引發(fā)一系列問(wèn)題,燈具內(nèi)的附件壽命將會(huì)縮短,對(duì)于光源參數(shù)例如顯色指數(shù)、色溫等也都會(huì)受其影響,如果賽事有電視轉(zhuǎn)播則將無(wú)法滿(mǎn)足照明要求。另外一大問(wèn)題就是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的反射器與國(guó)外品牌存在差距。體育場(chǎng)館照明的特點(diǎn)之一是燈具安裝在上方,光照的投射距離就會(huì)比較遠(yuǎn),如果反射器對(duì)光的控制不夠精準(zhǔn)就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)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(guó)內(nèi)品牌與國(guó)際品牌存在一些差距,這也給其應(yīng)用帶來(lái)了一些障礙,所以國(guó)產(chǎn)大功率體育場(chǎng)館照明產(chǎn)品還有很長(zhǎng)一段路要走。不過(guò)最近也有很大的進(jìn)步,前段時(shí)間某國(guó)內(nèi)企業(yè)和亞奧理事會(huì)簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議,希望能夠在體育照明領(lǐng)域上有所突破。完善標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)建筑電氣節(jié)能綠色建筑能源消耗與質(zhì)量要求的關(guān)系李炳華:隨著我國(guó)城市化的快速發(fā)展,建筑能源消耗不斷增加,中國(guó)已經(jīng)成為美國(guó)之后的世界第二大能源消耗國(guó),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(nèi)標(biāo)準(zhǔn),這樣電氣設(shè)計(jì)師在進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)可以有據(jù)可循。之前有某項(xiàng)綠色建筑認(rèn)證只要滿(mǎn)足總評(píng)分即可,而對(duì)分項(xiàng)則沒(méi)有要求。國(guó)內(nèi)的一些建設(shè)單位為了節(jié)省投資,在耗費(fèi)資金較多的分項(xiàng)上降低標(biāo)準(zhǔn),而在耗費(fèi)資金較少的分項(xiàng)上提高標(biāo)準(zhǔn)。這樣雖然也能夠滿(mǎn)足綠色建筑認(rèn)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(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該在各個(gè)分項(xiàng)上都嚴(yán)格要求,杜絕上述現(xiàn)象的產(chǎn)生。在標(biāo)準(zhǔn)中盡量采用定量指標(biāo),少用定性指標(biāo),用硬性指標(biāo)來(lái)衡量是否滿(mǎn)足節(jié)能要求。另外國(guó)家政策的支持對(duì)于綠色建筑的發(fā)展也能起到非常大的推動(dòng)作用,通過(guò)專(zhuān)項(xiàng)補(bǔ)貼基金獎(jiǎng)勵(lì)節(jié)能建筑用戶(hù),實(shí)施物業(yè)稅優(yōu)惠政策,使綠色建筑的業(yè)主得到相應(yīng)的實(shí)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(shí),還有一點(diǎn)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(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)是屬于5A級(jí)的高檔寫(xiě)字樓,舒適程度是相當(dāng)高的,但是年平均能耗只有85kW·h/m2,而我國(guó)普通辦公樓平均能耗是111kW·h/m2。我國(guó)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(jià)來(lái)降低能耗,做到合理利用能源。節(jié)能減排對(duì)中國(guó)的影響李炳華:國(guó)外知名企業(yè)確實(shí)加大了在中國(guó)節(jié)能降耗市場(chǎng)上的投資力度,有的公司專(zhuān)門(mén)成立了相應(yīng)的部門(mén),而且也取得了不錯(cuò)的業(yè)績(jī)。出現(xiàn)這種情況,一方面是國(guó)家加大了節(jié)能減排的力度,給節(jié)能降耗領(lǐng)域帶來(lái)很多機(jī)遇;另一方面是我國(guó)單位GDP能耗為1t標(biāo)準(zhǔn)煤左右,相比歐美國(guó)家高出很多,所以還有很大的提升空間。國(guó)外大型企業(yè)進(jìn)入中國(guó)節(jié)能市場(chǎng),能夠帶來(lái)一些節(jié)能的新理念和新技術(shù),對(duì)于我國(guó)的節(jié)能減排事業(yè)可以起到推動(dòng)作用,對(duì)于國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)也能夠起到促進(jìn)作用。如果國(guó)內(nèi)企業(yè)能夠抓住這一機(jī)遇,不斷提高技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量,那么相信也是會(huì)取得成功的。推廣和普及節(jié)能知識(shí)對(duì)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(duì)節(jié)能的重視,通過(guò)舉辦“建筑電氣節(jié)能技術(shù)論壇”等相關(guān)平臺(tái),使行業(yè)內(nèi)相關(guān)人員在技術(shù)上進(jìn)行交流,在經(jīng)驗(yàn)上互相借鑒,對(duì)節(jié)能新技術(shù)、新方案進(jìn)行分析,深入研討行業(yè)節(jié)能、節(jié)電相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),介紹當(dāng)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(shí)和相關(guān)知識(shí)傳輸?shù)礁咝?會(huì)有專(zhuān)