李维克

中国中元国际工程有限公司，北京 100871

0 引言

电气设计中的能耗分项计量及能效管理系统、公共区域的智能照明控制系统，在《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378—2019）中均为控制项，用来评定绿色建筑照明设计是否达标。笔者现对某科研办公楼的能耗分项计量及能效管理系统、典型公共区域、地下停车库和开敞办公室中的DALI 智能照明控制系统进行论述，希望能对电气设计人员提供一些经验和帮助。

1 工程简介

科研办公楼总建筑面积为47 230 m2，建筑高度为60 m。建筑层数为地下4 层，地上15 层。地上建筑的主要功能区为办公室、会议室，地下建筑的主要功能区为餐厅、厨房、设备用房及停车库。为一类高层办公建筑。

在建筑方案的初步设计阶段就应考虑绿色节能设计，以满足《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378—2019）[1]对电气设计的相关要求，进而达到节能减排目的。智能照明控制系统和能效管理系统是建筑智能化系统的一部分，在收集、分析建筑物内一定运行时间的能耗参数后，可以制定适合于使用者的最优控制方式，从而减少能源消耗。

2 能耗分项计量及能效管理系统的应用

2.1 能耗分项计量

能耗分项计量是指对冷热源、输配系统和照明等各部分能耗进行独立分项计量[2]。

（1）在配变电所低压开关柜出线处设置计量仪表，对制冷机组、空调机组、风机、水泵、电梯、弱电设备进行用电分项计量。

（2）在层箱处设置计量仪表，对照明、办公用电进行用电分项计量。层箱配电系统结构如图1 所示，层配电箱进线后分为两段母线，每段母线分别计量，其中a 段母线带照明及风机盘管负荷，b 段母线带办公用电负荷。

图1 层箱配电系统图

2.2 能效管理系统的具体设置

2.2.1 能效管理系统的构成

能效管理系统包括用能信息采集、信息通信。系统能对各用能设备和系统实施信息采集、显示、分析、处理、维护及优化管理，具有实时性、全局性、系统性和可控性的特点。能效管理系统的能耗包括电量、水耗量、燃气量（天然气量或者煤气量）、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量和其他能源应用量[3]。变电所出线回路装设的多功能数显表，对空调用电、动力用电、照明插座用电和特殊用电四项进行分类统计。各低压出线开关具备监测有功功率和电流、有功电度计量及数据远传的功能。

2.2.2 能效管理系统的设置

能效管理系统与楼宇自控系统、电力监控系统及DALI 智能照明控制系统集成。楼宇自控系统通过数据采集网关对供热系统、冷热系统、给水及中水系统进行自动监控和集中管理，将冷热量表、水表、气量表接入系统监控室内的直接数字控制器。用户电量计量先纳入变配电所的电力监控系统后，再通过数据采集网关连接至自控系统进行统一管理。对采用DALI 智能照明控制系统的场所，进行自动监控，并纳入能效管理系统进行系统集成。

3 DALI 智能照明控制系统的应用

3.1 DALI 智能照明控制系统的优势

DALI 是Digital Addressable Lighting Interface（数字可寻址照明接口）的首字母缩写，为一种智能照明系统的数字传输协议。DALI 系统中的每个灯具都具有独立地址，使用者可以通过软件对每个灯具或者一组灯具实现精准地调光及远程开启关闭；无论灯具是否在同一回路中，业主都可修改控制要求，且无须改动照明线路。由于系统形式简单，无须照明调光箱或控制箱，且布线方式较为常见，因此应用DALI 技术可缩短调试时间、降低布线成本、简化安装程序。相比于基于回路控制的智能照明控制系统，具有更好的功能及效果[4]。在地下车库、走廊和大空间办公区采用DALI智能照明控制系统，能根据空间天然采光的情况开关或调节灯光亮度。

3.2 地下车库照明控制方案

在上下班时间，办公区地下车库的车辆、人员进出频繁，而其他时间人员流动不多。因此把车库照明分成车道灯和车位灯，车道和车位各成回路，分别控制，如图2 所示。上下班车流高峰期，车道灯和车位灯全部开启；其他时段车道灯和车位灯各开启一半；夜间仅保留值班照明。

3.3 开敞办公室照明控制方案

开敞办公区灯具采用2×58 W 高光效节能型直管荧光灯，配带有DALI 接口的调光型电子镇流器，引入调光控制的功能。并设置具有亮度探测功能的人体感应探测器，采用EIB 总线将探测信号与上位机相连。

由于室内空间的纵深不同，需要通过灯具照明及自然光照的结合实现调光控制，使工作面照度达到标准要求。自然光照强度随时间改变。靠近外窗的位置日照条件好，不需要灯具照明；远离外窗位置的日照条件差，需要一定的灯具照明作为补充[5]。

3.3.1 人体感应探测器的安装设计

人体感应探测器对灯光、空调进行控制，可做到人在灯亮、空调开；人离灯关、空调关。避免人员外出或下班后忘记关闭空调的情况出现。人体感应探测器布置方式和开敞办公室照明平面图分别如图3、图4所示，每个人体感应探测器可管理6 套2×58 W 高光效节能型直管荧光灯和2 套风机盘管，具有监视功能或恒照度控制功能。探测器安装于3 m 吊顶处，有效范围为7 m，具备延时关灯、关空调的功能。荧光灯亮度范围为5～500 lx。

图3 人体感应探测器布置方式

图4 开敞办公室照明平面图

3.3.2 开关设计

开关采用联网型温控器，将风机盘管控制纳入智能照明控制系统，风机盘管控制和照明控制在一个面板上。每个联网温控器均有地址接口，通过EIB 总线与上位机相连。

（1）联网型温控器与单机类温控器的比较。单机类温控器不能实现集中管理与控制，水阀的调节只在使用者设定的温度内进行，并按设定的风速运行。单机类温控器没有自动定时关闭功能，一旦出现使用者离开建筑没有关闭空调的情况，会造成资源浪费。联网型温控器可通过室内温度控制风机盘管的启停，使办公区温度恒定，具备联网温控功能与就地温控功能。联网型温控器能够更好地帮助物业集中管理与控制建筑内部的温控器。

（2）联网型温控器的优势。主要体现在以下两方面：①节省电费。通过锁定功能，使空调温度达到恒温，满足人体最佳舒适度的要求，使压缩机功率保持恒定状态，冷凝温度固定。实际运行的水冷式冷水机组的冷凝温度每增加1 ℃，压缩机单位制冷量的功耗率约增加4%，冷凝温度固定可以确保节能效果。②节约人力。人员只需在电脑上进行核对，即可了解建筑内部的空调开启情况，无须单独安排工作人员进行定点巡视，提高工作效率。当设备发生故障或使用异常时，电脑会显示故障。可直接找到问题点，减少人员的工作量。

4 地下停车库灯具选用

LED 照明灯具有光效高、耗电量小、寿命长、安全可靠、绿色环保的优点。LED 的发光效率可达80～139 lm/W，而且显色性好、光谱窄，无须过滤可直接发出有色可见光，可把90%的电能转化为可见光[6]。

本项目，地下停车库总建筑面积为8 000 m2，车库照度按75 lx 设计,比较单管T8-36 W 灯具（450 套）与实际安装的LED-24 W 灯具（433 套）的应用效果，如表1 所示。

根据表1，LED 灯管与荧光灯相比，初期投资高，但电费低，一年的总费用基本持平。但LED 灯管的寿命一般为3～5 年，无任何维修成本，因此在未来的2～3 年，LED 灯管每年节省电费约6 万元。

表1 单管T8-36 W 灯具与LED-24 W 灯具的比较

5 结论

为了满足智能建筑电气设备节能的需求，应采用先进的科学技术和楼宇设备管理系统，根据建筑环境的实际需求，制定电气设备节能的策略，切实将智能建筑电气设备的能耗降到最低。文章围绕绿色建筑标准的各项要求，根据建筑特点，采取了各项技术措施以保证设计的合理性。主要包括DALI 智能照明控制系统、能效管理系统等，既满足了绿色建筑评价标准的要求，也达到了建筑节能、低碳环保的目的。通过技术经济比较，地下车库照明采用LED 灯具，既能减少有害物质污染，又能节省开支。