地下汽车库电气节能设计要点

地下汽车库电气节能设计要点
摘要：分析汽车库的功能、管理方式、设备运行方式，选择合理的智能控制系统，对于照明、通风这两大系统进行节能控制，最终达到合理的节能效果。

关键词：智能控制、节能
近年来，随着生活水平的提高，汽车逐渐成为人们生活中的必需品，大型地下停车场成为了众多房地产及城市配套的商业综合体建筑优先考虑的建造模式。

按统计数字计算，车库的功率密度值不是很高，一般为8~15W/m2，但是车库人员的流动少，对于设备长时间运行的依赖性比人员密集的公共建筑要小得多，因此节能是非常有意义的。

本文通过近期的几个大型车库的设计经验，浅谈一些对汽车库节能设计的看法。

车库的主要用电设备按常规计算：通风占约50~60%，照明占约15~20%，建筑及给排水设备占约20~30%。

给排水设备一般由自带控制箱自动控制，建筑设备一般有人员就地控制，因此相对而言，照明及通风这两大耗能系统的节能控制是我们考虑的重点。

对于车库，特别是大规模的车库，若想做到节能，需要对车库的管理方式、设备运行方式进行深入的分析，还要对节能手段进行优化对比。

首先，车库每个防火分区均有一套独立的照明、通风设备，面积较大，特别是多层地下车库不具备自然采光和自然通风的能力，无论是照明还是通风设计都是按照24小时连续运行设计，可实际的车库运行方式是不可能24小时人员和车辆大量流动，它只有几个饱和运行的时间周期，非饱和运行时间段的设备运行量和运行时间是可以成比例缩减的，我们可以根据实际的运行情况进行统计，从而得出准确的数据作为时间划分依据。

其次，从管理方式来考虑，车库每个分区均有一套独立的照明、通风设备。

常规情况下设备的配电和控制都是在箱面上完成，若分区过多，少数的值班人员很难在每一个时间节点上去就地控制如此多的设备，这势必会在运行中增加人力和劳动成本，若监督管理不到位，会造成大量的能源浪费和设备磨损。

最好的解决方式就是在值班室实行集中控制。

目前集中控制的方式从技术角度来说就是传统的硬线控制及现今流行的智能控制。

对于现今大规模且业态归属相对复杂的车库来说，智能控制是一种很好的选择，作为多样化、组合化、数字化的控制系统，其技术已经非常成熟，控制方便，扩展性好，网络通讯适用性强且造价较为合理。

车库设备控制的方式较为简单，主要就是开关控制，风机不需要调速，照明
也不需要红外、调光、延时、对比控制，具备现场就地、消防联动、值班室集中手动、系统定时自动等功能就完全可以满足车库日常工作的需要：
表-1节能运行模式表
以上这种智能控制要求可以采用很多技术来实现，设置BA系统的大型综合性建筑的车库，可以设置基于BACnet或LonWorks协议的子系统与BA系统连接，由楼宇控制中心来完成车库的管理工作；在没有设置BA系统的中小型车库，可以设置基于EIB协议的小型智能总线系统来实现，工作站可以设在值班管理室。

现在以地下汽车库的一个防火分区举例说明（面积4000 m2，层高5.1m，双层停放120辆，出入频率一般）：
首先，对车库的照明回路进行划分，把所有要智能控制的回路均设置独立的地址，确保灯具开启模式既可以随意组合又可以一对一单独控制。

其次，对风机二次控制回路进行调整，除手动、消防联动控制外，增加自控功能，控制原理详见03D303-2~3《常用电机控制电路图》，本文不再表示。

然后，采用EIB协议组建一个小型智能控制系统，控制工作站设置在值班室、照明及风机控制箱就地设置控制器、控制器各回路设置电流监测功能（用于检测设备是否正常工作）、主要人员楼梯附近设置手动控制触摸屏，利用RS485总线与工作站联网。

按表-1提出控制要求，其中消防联动控制优先级最高、就地控制其次、集中模式控制最低，同时设置分时控制范围：
照明系统：
0时至7时, 开启强度25%,开启范围事故照明4路；
7时至9时, 开启强度100%,开启范围事故照明4路，正常8路；
9时至11时, 开启强度50%,开启范围正常照明4路；
11时至14时, 开启强度75%,开启范围正常照明8路；
14时至17时, 开启强度50%,开启范围正常照明4路；
17时至20时, 开启强度100%,开启范围事故照明4路，正常8路；
20时至24时, 开启强度25%,开启范围事故照明4路。

通风系统：
0时至7时, 排风强度2次/h,运行时间20 min/h；
7时至9时, 排风强度5次/h, 运行时间60 min/h；
9时至11时, 排风强度3次/h, 运行时间30 min/h；
11时至14时, 排风强度4次/h, 运行时间45 min/h；
14时至17时, 排风强度3次/h, 运行时间30 min/h；
17时至20时, 排风强度5次/h %,运行时间60 min/h；
20时至24时, 排风强度2次/h %,运行时间20 min/h。

此方案是简单可行的，投入使用后具有从时间上均匀运行设备的能力，能使设备的平均使用寿命得以延长。

在节能方面，我们可以做出车库一个防火分区常规情况下的年能耗统计以及在节能优化后的年能耗统计进行对比:
照明系统：
优化前：100%运行，计算容量为12kW，运行小时为8760 h，年耗能量7.9万kWh。

优化后：100%运行，计算容量为12kW，运行小时为1825 h，年耗能量2.2万kWh；
75%运行，计算容量为9kW，运行小时为1095 h，年耗能量1万kWh；
50%运行，计算容量为6kW，运行小时为1825 h，年耗能量1.1万kWh；
25%运行，计算容量为3kW，运行小时为4015 h，年耗能量1.2万kWh；节能百分数为1-5.5、7.9=30%。

通风系统：
优化前：5次/h运行，计算容量为42kW，运行小时为8760 h，年耗能量27.6万kWh。

优化后：5次/h运行，计算容量为42kW，运行小时为1825 h，年耗能量7.7万kWh；
4次/h运行，计算容量为42kW，运行小时为820 h，年耗能量3.4万kWh；
3次/h运行，计算容量为42kW，运行小时为910 h，年耗能量3.8万kWh；
2次/h运行，计算容量为42kW，运行小时为1340 h，年耗能量5.6万kWh；
节能百分数为1-20.5/27.6=26%。

由此可看出智能控制系统节能效果还是很明显的，每年减少耗能9.5万kWh，若按照系统投资1500×20（元/回路）计算，系统运行不到一年即可收回成本。

结语
节能减排已成为构造和谐社会不可缺少的一部分。

利用智能系统对于节能控制是十分有效的，对于管理角度来说，建筑设备的管理更加智能高效，同时能源消耗量的降低也使得物业的经营更加有利。

不过系统建成后的实际使用效果如何不能单单的这些数据来衡量，这里面还有很多因素，比如人员的管理水平，后期的维护等等，都将直接影响着系统的运行效果。

注：文章中所涉及的公式和图表请用PDF格式打开。