浅析某三星绿建超高层项目的电气设计

[摘要] 结合某超高层办公楼项目介绍绿建三星中电气设计内容，主要从安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居这五项指标中介绍电气设计的相关内容。

[关键词]绿建三星；电缆；管线分离；光源；能耗监测，光伏发电

0.引言

随着我国建筑业飞速发展，各类建筑物不断涌现，建筑物在施工及使用过程中产生的材料浪费及能源的消耗日益严重，基于此，国家制定了绿色建筑规范及标准，希望未来的建筑更加的节能、绿色，以减少建筑物对环境的污染及资源的浪费。

本文通过某超高层项目介绍三星级绿色建筑中电气专业的设计要点。

1.项目概况

本项目总用地面积为18886.53平方米，总建筑面积为164433.45平方米，其中地上建筑面积为116424.11 平方米，地下建筑面积为48009.34 平方米，容积率为 6.0，绿地率为21%。建筑主要功能为办公。本办公楼地上53层，地下3层，247.7米高。根据规范《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019要求，本办公楼按绿建三星设计。   

图1  办公楼项目效果图                          

2.规范设计要求及自评得分表

根据《绿色建筑评价标准》GB/T 50378-2019（后文简称为“规范”）第3.2.8条要求，绿色建筑应满足全部控制项的要求；该建筑需进行全装修，全装修工程质量、选用材料及产品质量应符合国家现行有关标准的规定；本项目绿色建筑按照三星级标准设计施工，绿色建筑三星总得分需达到85分且应满足表3.2.8的要求。本项目的自评得分情况如下：

表1  项目自评得分表

3.三星级绿色建筑电气设计要点

本项目绿色建筑等级为三级，为了满足绿建三级的要求，电气专业相关的控制项目主要包括“安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居”五大指标体系，接下来主要介绍这几项要求下的电气设计相关内容。

3.1安全耐久项

3.1.1根据当地绿建单位要求，本项目在首层大堂设置了用于应急救护的电源插座（双回路），紧急救援插座回路增加漏电保护开关。

3.1.2根据规范第4.2.7条，消防用的电缆和导线采用矿物绝缘类不燃性电缆、耐火电缆，其它非消防用的电缆和电线均采用低烟无卤阻燃型线缆，且导体材料均采用铜芯。

本项目由地上开关站引至各10/0.4KV分变电所的10KV线路设置要求:变压器所带负荷包含消防负荷的10KV电缆选用低烟无卤阻燃耐火电缆沿耐火桥架或埋地敷设，其余采用10KV低烟无卤阻燃电缆沿普通桥架敷设，燃烧性能为B1级。引至消防设备的配电干线线路采用耐火温度950度、持续供电时间180分钟的矿物类绝缘电缆沿耐火电缆桥架敷设。采用密集母线供电时需采用耐火温度950度、持续供电时间180分钟的耐火母线。

3.1.3根据规范4.2.6.2条：建筑结构与建筑设备管线分离，本项目执行此项标准，电气管线在吊顶内明敷，部分管线可以在非结构墙体内暗敷的方式来满足此条要求。采用“管线分离”技术，因为其预留在建筑主体之外，所以预制构件可减少因预埋带来的差异，构件的模块化、标准化程度提高，在施工时现场降低施工难度，大大增加了灵活性，减少了施工过程中的高损耗，该设计后期需与室内设计单位及施工单位密切配合，优化机电管线各路由，，选用合理的管线分离做法。

3.2健康舒适项

3.2.1根据规范第5.1.5条，本项目设计说明中需要增加各房间照度的各个参数，并需要满足照明的规范要求。

本项目光源选择如下：采用高效LED灯；LED灯具效能不低于100lm/W。LED色温不高于4000K，一般场所的Ra(照明光源的显色指数)不低于80，R9>0。

本项目照明控制充分利用天然采光，合理布置人工照明，与外部光照方向垂直成列布置。根据情况对照明系统进行分散与集中、手动与自动相结合的方式。人员密集的公共大厅和主要走道采用集中自动控制并在就近处设置手动控制面板。地下车库采用时间段自动模式控制与手动控制相结合的方式，本项目照度计算表如下：

表2  照度计算表 

3.2.2根据规范第5.1.5条，本项目需要设置CO监测系统，在地下车库设置CO浓度监控装置，每200~300m2设置一个监测装置，并接入BAS。CO浓度监测装置与车库排风系统联动，当CO浓度超过一定限值时，发出报警信号，并联动控制车库排风机开启，防止车库内一氧化碳浓度过高，损害人的身体健康。

3.3生活便利项

3.3.1根据规范第6.1.5条，当公共建筑的面积大于2万m2时，需设置建筑设备管理系统的建筑。

本系统监控中心设在一层消防控制室，对全楼的设备进行监视和控制。并在地下二层冷冻机房及热交换间设控制分站，分别对冷水系统、换热系统、空调设备进行监视和控制。冷热源系统的集控自成套监控。冷水机组内部监测参数通过机组自带控制器的标准接口提供给建筑设备管理系统集中监视。

建筑设备管理系统包括：

a. 对给、排水系统的监测（只监不控）,给水系统实现市政给水压力的监测；地下室水池水位的显示和报警；高位水箱水位的显示和报警；水泵状态显示和故障报警。排水系统实现污水坑溢流报警及排水泵状态显示。

b. 对空调系统的监控，主要包括空调冷、热水系统：设分站，集成后与BA系统进行通讯，对新风机组、新风机组、单风机空调机组、双风机空调机组、送、排风机的监控。

c. 对空气质量及室内环境温湿度的监测，在一层大厅等人员密集场所，设置空气质量(二氧化碳)探测器及室内温湿度传感器，根据室内二氧化碳浓度和温湿度、PM2.5等调节空调、新风机组的新风量及送风温湿度。

d. 大楼管理，主要包括车库管理、电梯的运行状态、故障报警等。

变配电设备、柴油发电机、智能照明均自成套控制，通过标准的通讯接口和公开的通信协议将相关监测参数传输至BAS。

3.4资源节约项

3.4.1依据《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB55015-2021第3.3.5条本项目需设置能源管理系统。

本项目设置一套公共建筑能耗监测系统，检测本楼的电能、水能及空调的冷热源的使用情况，通过计算机网络技术，实行集中监视、管理、记录，具备数据应用分析功能，实现建筑能耗在线监测和动态分析。公共建筑能耗监测系统包括能耗数据管理软件、传输网络、数据采集单元、各种计量仪表等。系统不应影响用能系统与设备的功能，不降低用能系统与设备的技术指标。

3.4.2 根据规范第7.1.6条，电梯、扶梯应采用节能措施，本项目采用变频调速拖动方式或能量再生回馈技术的节能型电梯和扶梯，本项目在核心筒设置了17台电梯，分别到达高中低三个区，其控制系统具有群控功能。

3.4.3 根据规范第7.2.7条，本项目需选用节能型电气设备，本项目灯具选用高效的光源；变压器选用SC（B）H15系列干式变压器，设强制风冷系统；结线为D,Yn11型，能效等级为3级，变压器低压侧设置电容补偿柜，使变压器的功率因数提高至0.95以上，变压器的负载率在75%~85%之间。

3.4.4 本项目需设置光伏发电系统，根据当地政府文件要求：新建项目屋顶光伏面积比例不低于50%。本办公楼屋面面积约为1935.08㎡，光伏组件覆盖屋面面积约为1394.34㎡，设置光伏组件数量为404块，光伏组件覆盖率约为72.1%。

本项目总装机容量为7200KVA;本项目屋面光伏、连廊光伏和汽车坡道光伏发电均供给本楼使用，总光伏组件:404块，单片545w，光伏设计总容量为220.18kwp；可再生能源提供的电量比例约为3.06%。每年可为本办公楼提供约 23.20万度清洁能源，按同时段国网公司供电电价（现行电价0.6895元/度），一年产生的经济效益为 23.20万度/年×0.6895元/度=16万元。 25年产生的经济效益为16万元/年×25年=400万元，产生了巨大的经济及社会效益。

7.结束语

绿色建筑电气是绿色建筑设计中不可或缺的一部分，能耗监测系统为各项能耗提供重要的数据支撑，变压器、水泵、风机、照明等设备及电缆的选择对能耗产生着巨大的影响，可再生资源的利用减少对自然资源的利用，智能化系统平台的技术发展推动着绿色建筑健康、可持续的发展。

参考文献

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