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【摘要】对绿色建筑的基本概念及绿色建筑设计的基本原则进行简单概述,结合GB/T50378—2019《绿色建筑评价标准》,从绿色照明、一氧化碳监测系统、充电桩及智能化服务系统几方面对绿色建筑设计中的电气设计进行分析,并提出相应的设计策略。
【关键词】绿色建筑;建筑电气;设计策略;技术体系
1引言
伴随着经济的增长,人口规模的增大,人们生活水平的提高以及城市化的发展,我国绿色建筑的建设正处于提速发展的时期,绿色建筑逐步从示范性转变到强制性。但目前设计人员对绿色建筑规范与技术的了解正处于初级阶段,为了解决这个矛盾,本文以GB/T50378—2019《绿色建筑评价标准》[1](以下简称《标准》)为依据,探索绿色建筑中电气及智能化技术的应用,在项目的前期引导设计从绿色建筑技术入手,全面提升建筑的绿色性能[2]。
2绿色建筑设计概述
2.1绿色建筑基本概念
绿色建筑的定义是:在全寿命周期内,节约资源、保护环境、减少污染,为人们提供健康、适用、高效的使用空间,最大限度地实现人与自然和谐共生的高质量建筑。简单来说,绿色建筑就是资源、建筑和使用者的有机结合。《标准》在GB/T50378—2014《绿色建筑评价标准》[3](以下简称“2014版”)的基础上增加了对绿色建筑中的数据监测、远传计量、能源管理、空气质量监测、智能化服务等系统的要求和规定,这无疑是对设计人员提出了更高的要求。《标准》明确了新建建筑必须建设智能化的基础设施,且随着绿色建筑等级提升,鼓励建设多样化的智能化系统。通过对建筑电气及智能化系统进行规划和应用,从而提升绿色建筑中电气部分的建设水平。
2.2绿色建筑设计的基本原则
2.2.1协同性。绿色建筑的落地,要求系统内部各个要素关联耦合,与当地的日照、地貌、气候、风环境等自然环境、生态系统因素相互协调统一,并考虑地方政策与建造水平,最终形成有机的整体,以实现系统高效、节能且可持续运行。2.2.2高效性。绿色建筑设计的高效主要体现在两方面,一方面是提高使用者的生活便利性;另一方面是提高对建筑周边能源的利用率。采用高能效设备与系统、可再生能源,利用等被动式手段为主,主动式技术为辅的绿色建筑技术措施,为使用者创造出更舒适的生活环境。2.2.3经济性。绿色建筑在设计阶段,选择绿色建筑的各种系统时,应选择具有较好的性能价格比和长期运行效益的系统。另外,系统设置除考虑建设时的一次性投资外,还应充分考虑系统运行时的运行成本,并使之达到最小化。通过提高对可再生能源的有效利用,最大限度地减少建筑资源及能源的消耗[4]。
3绿色建筑电气设计策略
基于绿色环保、科技节能、优质低价的原则,结合当地气候、环境、资源、经济和文化等特点,在建筑全寿命期内,从“安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居”5个方面确定绿色建筑电气设计方案技术体系,见表1。其中,必选项是《标准》中所有控制项的要求,控制项是绿色建筑的必要条件,但根据项目的实际情况可弹性选择,如建筑设备管理系统[5],需结合项目的实际情况进行判断,针对公共建筑面积不大于20000m2,居住建筑面积不大于100000m2的建筑,可以不设置建筑设备管理系统。绿色建筑的目的并不是一味地将各种技术进行无意义的堆砌,而是需要设计师从业主需求及实际情况进行考虑,构建恰当的技术体系。
3.1绿色照明
建筑照明是建筑电气的重要组成部分。《标准》在延续2014版中对照明数量及质量要求的基础上,首次提出了对照明产品光生物安全性及LED灯具照明频闪的要求。《标准》7.1.4条第二款主要是对照明系统节能控制提出的要求。以智能照明控制系统为例,可采用多级开关控制方式。照明亮度和场景的控制,可通过灯具布置上的变化、照明配电回路细分和增设来调配实现,也可以达到多级控制、多种变化的效果。这样做不仅降低了系统复杂程度,也降低了照明灯具、光源的技术要求,降低投资3~5倍以上。需要注意的是,采光区域的照明控制应独立于其他区域的照明控制。采光区域的范围可以根据《标准》中建筑采光设计表中的相关规定进行确定[6]。
3.2一氧化碳监测系统
《标准》5.1.9条要求对于设置了地下车库的项目,必须设置一氧化碳浓度监测及联动装置。地下车库一氧化碳检测仪的数量设置主要根据防火分区、面积大小等因素酌情考虑,一般在300~400m2/个,成本约在2~4元/m2。需要在电气设计说明中明确一氧化碳监测装置和排风设备的联动控制要求。施工图要有一氧化碳报警平面图及系统图。绿色建筑验收时,还需要提供一氧化碳监测装置的运行记录。对于不设置地下车库的项目,本条可以直接通过。
3.3充电桩
针对目前国内新能源汽车存在买车容易充电难的现状,《标准》中新增6.1.3条鼓励充电基础设施的建设。本条款中要求住宅建筑配建停车位按100%建设充电设施或预留建设安装条件,公共建筑比例不低于10%。其中,南宁市有具体的技术导则《南宁市民用建筑电动汽车分散充电设施建设技术导则》指导充电桩的建设。该导则指出新建公共建筑比例应不低于15%,新建办公建筑应不低于20%,导则还指出不同建筑类型快、慢充的安装比例,可供设计师参考,如表2所示。地区有特殊要求的以地方要求为准。特殊情况不能满足要求,应当说明原因,最终以批复的文件为准。目前,前期设计大多数仍是在预留充电设施的安装条件,如仅预留外电源管线、电力容量及安装空间。针对仅预留安装条件的情况,造价按照单位面积进行估算,约为8元/m2。随着设计的不断深入,也要求设计师按照一定的比例完成一次性配建的设计。
3.4智能化服务系统
《标准》6.2.9条对智能化服务系统提出了整体的要求,要求住宅每户均应设置智能化服务系统终端设备,且在项目竣工前应当安装完毕,由用户自行购买安装不符合评价要求。目前,设计行业中通常将智能化部分给到智能化厂家进行深化设计,而在审查过程中,经常会发现缺项的问题。因此,在设计过程中需要向智能化厂家明确系统内容,并在图纸中预留智能化接入的端口,以便后续安装[7]。
4结语
随着绿色建筑强有力的发展,在绿色目标的指导下,各专业在项目初期就以整体性、开放式的思维进行思考,相互迭代、反复商讨项目的最优化方案,每个专业均是目标与结果的创建者。本文通过对绿色建筑中电气技术进行研究与分析可知,针对不同地区,绿色建筑的条款也有不同的侧重点,设计过程中需要提交的文件也有着一定的差异,因此,还需要根据各地区的要求做出调整。
【参考文献】
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.绿色建筑评价标准:GB/T50378—2019[S].北京:中国建筑工业出版社,2019.
[2]霍虹光.绿色建筑设计流程初探[D].天津:天津大学,2015.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.绿色建筑评价标准:GB/T50378—2014[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.
[4]韩春琳.绿色建筑评价体系研究[D].北京:北方工业大学,2016.
[5]石新美.建筑智能化系统集成的应用研究[D].西安:西安建筑科技大学,2008.
[6]王逍梦,刘雨.浅析新版绿建评价标准在电气设计中的应用[J].建材与装饰,2020(18):84+86.
[7]徐鼎夏.智能化小区建筑电气典型设计[D].沈阳:沈阳农业大学,2018.
作者:林语馨 单位:华蓝设计(集团)有限公司广西城市建筑热环境控制工程技术研究中心