《绿色建筑评价标准》和《LEED认证标准》电气对比浅析

2013-09-18 07:16中国中元国际工程公司刘晓雷
智能建筑电气技术 2013年1期
关键词:建筑评价功率密度能耗

中国中元国际工程公司 刘晓雷

《绿色建筑评价标准》是我国为落实节能减排的基本国策,在借鉴国外先进经验的基础上,于2006年颁布的首个绿色建筑的国家标准。《LEED认证标准》是美国绿色建筑委员会制定并推行的绿色建筑评估体系(LEADERSHIP IN ENERGY & ENVIRONMENTAL DESIGN BUILDING RATING SYSTEM),中文全称“能源与环境设计先锋奖”,目前被认为是国际上最成熟和有影响力的评估标准。

从2008年至今,我国已有几百个项目获得了绿色建筑评价标识。随着国际化进程的推进,越来越多的项目获得了LEED认证。绿色建筑成为了全世界共同关注和推行的主题。深入了解我国和国际绿色建筑标准的差异,既能使我们在申请绿色建筑认证时做到心中有数,又有助于我们做好借鉴国外和符合国情的绿色设计。绿色节能,设计先行!

1 两个标准架构对比

1)《绿色建筑评价标准》和LEED认证标准均是评估建筑物的全生命周期中的环境性能表现。

2)我国的《绿色建筑评价标准》(以下简称《绿标》)适用于住宅建筑和公共建筑中的办公建筑、商场建筑和旅馆建筑的评价。由节地与室外环境、节能与能源利用、节水与水资源利用、节材与材料资源利用、室内环境质量和运营管理六类指标组成。每类指标包括控制项、一般项与优选项。

3)LEED评价体系根据评估对象的不同分为不同的评价体系;LEED NC(新建),LEED EB(既有建筑),LEED-CI(商业装修),LEED-CS(结构),LEED-H(居住),LEED-ND(社区开发),LEED-S(学校),LEEDHealthcare(医疗),LEED-Retail(零售)等。

4)LEED-NC2009 版由可持续性场址、节水、能源与大气、材料和资源、室内环境质量、设计与创新和地域优势七个方面组成。前五方面由强制项和得分项组成,后两方面均为得分项,旨在鼓励设计创新和强调地理特定环境优势。

5)《绿标》是针对居住建筑和公共建筑的评价系统;“LEED认证”体系更细化,几乎适用于所有的民用建筑,对新建和改造、不同类型建筑的针对性更强。

6)《绿标》是在必须符合控制项要求的前提下,一般项和优选项的相应分值均应到达要求,四节一环保加运营六类指标评价均衡性好;LEED是在必须符合强制项要求的前提下,各得分项累计分值,评价各方面均衡性不如 绿标 。

本次主要针对《绿标》公共建筑和《LEEDNC2009》版进行分析对比。

2 控制项(即强制项)对比

《绿标》有3项控制项,《LEED-NC2009》有1项强制项:

尽管《LEED-NC2009》看似1项电气强制项,但这项“EA P2最低能效”强制项中包含的内容很丰富:建筑全能耗模拟应采用计算机软件模拟分析计算,新建筑相比于基准建筑的性能,必须能达到10%的提升,否则不能申请LEED认证。

LEED将能耗分成作业能源和非作业能源,计量分类与我国不太相同。

作业能源为办公与一般用电设备、计算机、电梯和扶梯、厨房炊事和冰箱、洗衣烘干、额外的照明(如医院设备的照明)和其他(如水帘泵)。

非作业能源为照明(室内、车库、停车场、景观照明及地面照明等)、暖通空调、通风、水泵、厕卫通风等)和生活热水机空间加热。

在基准建筑中,默认的作业能源占总能耗费用的25%,这需要我们尽量降低非作业能源消耗。

为了达到这项要求,电气设计必须符合标准ASHRAE/IESNA90.1-2007(美国能源部颁布《除低层居住建筑外的建筑物的能源标准》)中电气强制条款规定。这些条款内容较多,要求非常具体和量化,在此只能简单介绍:

1)电压降要求

电源线截面选择应满足在设计荷载处最大压降2%的要求,配出支线截面选择应满足在设计荷载处最大压降3%的要求。明确提出干线和支线的不同电压降要求。

2)内部照明控制要求

(1)面积大于465m2的场所,应采用时间设定、人体传感器、其他控制系统监测无人信号这三种方式之一的自动装置关闭室内照明。但24h运行、病人看护和自动关闭照明会危及安全的场所除外。

(2)应在教室、会议室和员工餐厅及休息室安装控制装置,使得所有人员离开后30min内自动关闭照明,但购物教室、实验室教室和学龄前等低年级教室除外。

(3)对其他场所的照明,既可手动控制,也可采用人体传感器自动控制。对于≤929 m2的场所,每个控制装置控制最大区域照明面积为232 m2;对于>929 m2的场所,每个控制装置控制最大区域照明面积为929m2。

(4)因安全考虑,可以采用远程控制,但远程控制装置需自带指示灯,或指示灯紧邻控制装置,能清楚显示各场所照明状态。

以上明确给出了量化指标,同时也考虑安全因素。

3)外部照明控制要求

(1)除正常运行自动关闭的应急照明、居住照明、安全规定要求的照明和装饰气体照明系统外,所有外部照明均应有自动控制系统。当日光充足或夜间不需要时,应能自动关闭照明。

(2)黄昏到黎明时段需要开启的照明,应采用天文时钟开关或光电感应器控制,其他采用天文时钟开关或光电感应器加定时开关控制。所有定时开关必须配备10h蓄电池断电储备。

4)特殊照明控制要求

对商品展示照明、重点照明、宾馆和汽车旅馆客房照明、固定安装的架子和柜子的补充照明、用于植物生长和食物保温、样品照明等非视觉照明的场所,提出采用独立控制装置及安装位置的要求。

表1 控制项(即强制项)对比

表2 得分项对比

5)禁止单灯低频镇流器使用和出口指示灯功率不应超过5W的要求。

6)外部庭院照明和外部建筑照明功率密度要求:

(1)功率大于100W的室外光源光效不得低于60lm/W。禁用低光效光源。

(2)所有外部照明功率不得超过规定值的5%。对停车场、车道、步行道、建筑出入口、广场、雨棚、室外售卖区和建筑立面照明等照明都做了细致规定。

7)建筑面积符合计算法(建筑功率密度):

在此提出了建筑功率密度概念,给出了不同建筑类别的整个建筑总照明功率密度。

对比《绿标》:我国《建筑照明设计标准》给出的是各类建筑的主要房间或场所的照明功率密度值。比如:IESNA90.1-2004要求医院建筑总照明功率密度值控制为13W/m2,而我国对一些主要房间或场所分别做出规定。

8)对电动机最低额定效率提出要求。

3 得分项对比

对LEED得分项简要介绍:

1) 减少光污染

(1)室内照明:采用智能照明控制系统,减少夜间通过窗户外泄的非应急照明用电,晚上11:00至凌晨5:00期间至少减少一半照明。下班后采用手动方式或人体传感器点亮持续时间不超过30min控制方式。

所有灯具必须进行遮挡,(见图1、图2 )使得夜间11:00至凌晨5:00透过窗户的透光率低于10%。

(2)室外照明:要求对有安全和舒适要求的区域进行照明,其功率密度不能超过ANSI/ASHRAE/IESNA 90-2007标准规定。并将所有类型建筑区分类为黑暗区(公园和农村)、低亮度照明区(住宅区)、中亮度照明区(商业、工业、高密度住宅)和高亮度照明区(城市主中心、商业区),对各类场址周界和周界外一定范围内的水平和垂直照度做出定性定量规定,降低对周边的光污染(见附图3)。这需要电气设计必须认真进行灯具选型、分析配光曲线、并借助专业照明计算软件进行模拟分析。

对比《绿标》:5.1.3条主要针对建筑方面,不对周边建筑物带来光污染,不影响周围居住建筑的日照要求。只是强调避免建筑外墙产生的光污染和建筑体形对周围居住建筑的日照遮挡,而没有提出避免因室内外照明产生光污染的限制要求。

2)能效优化

需要应用软件对建筑物全年能耗进行分析,对照ANSI/ASHRAE/IESNA 90.1-2007所规定基准建筑得出的最低能源节能费用比例,费用节省比例越高越好,得分越高。

3)现场再生能源利用

包括太阳能光伏、风能、太阳能热水、生物质能、地热能、环保水力发电及潮汐发电。

4)测量与查证

投入运行1年后,通过对不同类型的负荷进行独立计量。

5)绿色电力

具有为期至少2年的再生能源购买合同,保证建筑用电至少有35%是由可再生能源提供。

4 对比分析

两个评价标准中电气总体内容基本相似,均以降低能耗为核心,根本区别是LEED更具体更量化,并要求采用计算机模拟分析手段。

在强制项的区别,主要体现在LEED要求借助计算机软件进行建筑全年能耗模拟,提出新建建筑必须有10%的提升,而《绿标》这方面的规定是优选项5.2.16总能耗的要求。相比之下,LEED要求更高更具体,两者分类计量内容不同,电气系统回路划分及分项计量要特别注意,以便分析各项能耗水平和结构合理性。另外LEED对各类建筑总照明功率密度、外部照明功率密度值、智能控制和细节设计要求更明确和量化,便于操作、执行和评价。

在得分项的区别,LEED在减少光污染上对照明设计提出具体要求;能效优化的评价按照节能比例提升给出分值,节能越高分值越高;测量与查证的评价能及时对项目进行检测跟踪,有效避免如建筑后期过度装修造成照明功率密度的失控问题;绿色电力的评价对可再生能源利用提出了较高的量化要求。

5 结语

学习了解《绿标》和LEED评价标准,是我们做好绿色建筑设计的关键。绿色设计是结合项目特点和定位,平衡国际化和本土化关系,落实从系统优化设计、细节节能设计到运营监测的一体化过程。另外加强项目建成后跟踪监测,收集整理运行能耗数据,借助计算机模拟、分析和改进,是我们电气设计有待加强的重要环节。

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.GB/T50378-2006绿色建筑评价标准[S]. 北京:中国建筑工业出版社, 2006.

[2]LEED-Green Building Design And Construction Reference Guide 2009 Edition.

[3]LEED-NC2009中文版.

[4]ASHRAE/IESNA Standard 90.1-200(美国能源部颁布《除低层居住建筑外的建筑物的能源标准》.

[5]朱永斌,董青. LEED铂金级办公建筑电气设计初探[J].智能建筑电气技术,2009(3):2-9.

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