冀北地區(qū)綠色變電站評價體系研究＊

劉素伊， 敖翠玲， 傅守強， 鄒芳睿， 曹 晨

（1.國網(wǎng)冀北電力有限公司經(jīng)濟技術研究院，北京100055；2.天津生態(tài)城綠色建筑研究院有限公司，天津300467）

變電站在電網(wǎng)建設中是非常重要的環(huán)節(jié)，近幾年來變電站能源浪費、環(huán)境污染現(xiàn)象時有發(fā)生，建設綠色、低碳、環(huán)保的變電站或?qū)ΜF(xiàn)有變電站進行綠色改造迫在眉睫.我國變電站在低碳、環(huán)保領域的發(fā)展起步較晚.2009年，廣東省率先提出了進行綠色電網(wǎng)建設的初步設想.然而，綠色變電站缺乏系統(tǒng)科學評價指標體系這一問題顯得尤為突出，造成綠色變電站的評價無法可依、無章可循，不利于綠色變電站的推廣建設.同時，變電站由于其特殊的屬性與功能，相比普通民用建筑之間存在較大差異，且不同地域之間的自然條件、技術要求迥異等問題，也使綠色變電站在推廣過程中困難重重.本研究擬通過對冀北地區(qū)綠色變電站評價體系進行深入研究，提出一條適用于地區(qū)發(fā)展的綠色變電站的設計評價體系，指導冀北地區(qū)變電站走上綠色發(fā)展道路.

1 國內(nèi)外評價方法研究

在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑，是人們所認知的綠色建筑.建設綠色變電站應以綠色建筑為基礎，是建設綠色電力的發(fā)展方向，也是順應國家可持續(xù)發(fā)展方針的必然.

1.1 國外綠色建筑評價方法

目前，應用較為廣泛的綠色建筑評價體系大多僅適用于民用建筑，而變電站屬于工業(yè)建筑范疇.相較于民用建筑，工業(yè)建筑的評價方法除關注建筑本身的節(jié)能環(huán)保效果外，還關注建筑內(nèi)工藝本身的節(jié)能環(huán)保屬性.由于發(fā)達國家進入后工業(yè)時代的時期，工業(yè)以及工業(yè)建筑并不是時代發(fā)展的主要方向，因此僅英國的BREEAM體系頒布了綠色工業(yè)建筑標準.反觀我國，工業(yè)化依然占據(jù)較大的比重，目前的當務之急是探尋適用于我國基本國情的綠色工業(yè)建筑評價方法.［1］

1.2 國內(nèi)綠色建筑評價體系

2006年3月，我國住房城鄉(xiāng)建設部（以下簡稱住建部）正式頒布實施了《綠色建筑評價標準》，該標準主要用于民用建筑的綠色建筑評價.為了滿足工業(yè)建筑在節(jié)能、環(huán)保方面的訴求，2010年8月，住建部再次頒布了《綠色工業(yè)建筑評價導則》.與《綠色建筑評價標準》不同的是，《綠色工業(yè)建筑評價導則》更多的關注一些高能耗、高污染等行業(yè).據(jù)統(tǒng)計，截止2014年2月底，共有17個工業(yè)建筑項目獲得了綠色工業(yè)建筑的稱號.從行業(yè)上看，綠色工業(yè)建筑項目主要涉及制造業(yè)等行業(yè)，像變電站這樣的場站類工業(yè)建筑尚無可參考的案例.［2］

2 冀北地區(qū)變電站總體情況

2009年，廣東電網(wǎng)公司出臺了《南方電網(wǎng)公司3C綠色電網(wǎng)建設指南（變電站綠色部分）》，這是我國首個綠色變電站相關的建設指南，在此帶動下綠色變電站在我國南方不斷被積極探索和實踐，形成了較為成熟和完善的建設體系和豐富的建設經(jīng)驗，然而北方地區(qū)尚無相關案例可以參考.

為了了解變電站的實際建設情況及綠色建筑相關技術應用情況，我們對冀北各地區(qū)變電站進行了實地調(diào)研，深入了解了變電站的相關設計要點，對建材、設備選用以及實際運營情況等進行了實地調(diào)研.首先，變電站按照功能大致可以分為設備室與輔助用房.與民用建筑和工業(yè)廠房相比，最大的區(qū)別在于變電站90%以上的空間用于電氣設備及相關輔助設備構(gòu)件的安放，人員長期工作的空間面積不足10%，這就決定了變電站在綠色建筑技術應用上與常規(guī)民用建筑、工業(yè)建筑存在很大的不同.其次，通過對冀北地區(qū)變電站綠色建筑技術應用情況進行梳理、歸納與分析（詳見圖1），以此得出冀北地區(qū)變電站常用綠色建筑技術包括：合理選址，合理設計廠區(qū)道路，采用節(jié)能型變壓器，設置事故油池、化糞池，采用碎石、透水磚等多種形式的透水地面，外立面簡潔大方等方面.綜合分析，常用技術中與建筑規(guī)劃相關技術、國家及國網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)部有明文規(guī)定或政策鼓勵的技術，均得到良好的采用及落實.再次，筆者亦對變電站不常用綠色建筑技術進行了歸納與分析（詳見圖2），可以看出冀北地區(qū)變電站在以下幾個方面應用較少：廢棄場地利用、可再生能源利用技術、非傳統(tǒng)水源利用方式、節(jié)水器具、裝配式建造、透水地面、場地生態(tài)化等.通過調(diào)研分析得出，采用率較低主要由于前期投入較高、后期維護復雜等原因.最后，為了了解冀北國家電網(wǎng)公司在綠色、低碳變電站方面的發(fā)展方向，筆者對國家電網(wǎng)公司旗下2012－2014年范圍內(nèi)的設計競賽項目在綠色建筑技術使用方面相關情況進行了梳理，見圖3.

3 綠色變電站評價體系構(gòu)建

3.1 評價指標選取

通過對冀北地區(qū)變電站以及國家電網(wǎng)創(chuàng)新型項目中綠色建筑技術應用情況的分析可以看出，其宗旨還是圍繞著“四節(jié)一環(huán)保”的設計理念進行的.

節(jié)地方面，選址規(guī)劃、場地設計（包括地形利用、道路寬度利用、設備合理布置等）、透水地面以及廢棄場地利用是屬于節(jié)地方面的內(nèi)容，其中選址規(guī)劃、地形利用、設備布置合理對于變電站來說，屬于基本要求，應該大力推廣.而透水地面的應用，根據(jù)變電站的特殊性，需要保障站內(nèi)的安全性，也應該被提倡利用.根據(jù)變電站的特性，在有條件的情況下，在變電站選址方面可優(yōu)先考慮廢棄場地，同時合理開發(fā)利用地下空間.

節(jié)能方面，首先變電站的外圍護結(jié)構(gòu)應至少滿足國家以及當?shù)匾?guī)范的要求，在滿足規(guī)范要求的前提下，應鼓勵圍護結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計及建筑形體優(yōu)化，有助于大幅減少建筑能耗.鑒于變電站除控制室外，其余房間對照度的要求較低，因此建議控制室推廣使用節(jié)能燈具，同時各房間采用智能照明控制方式.由于變電站內(nèi)的電氣設備對通風散熱有著極高的要求，因此對于綠色變電站的建設，應大力提倡智能通風系統(tǒng)的應用.由于投資回收期較長以及變電站建設規(guī)模較小無法大面積使用等問題，導致可再生能源在變電站中應用不是很廣泛，但是隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，可再生能源已經(jīng)越來越多地應用于建筑工程中，因此建議在一些示范項目中采用.

節(jié)水方面，盡管變電站選址多遠離市區(qū)，但是考慮到節(jié)水以及衛(wèi)生方面的要求，還是建議變電站采取市政水源；同時，由于變電站內(nèi)用水需求單一，故可在各個變電站中大力推廣節(jié)水龍頭、節(jié)水便器等.按照中國水利水電科學研究院水資源所公布的我國多年平均降水量圖可知，冀北地區(qū)年均降雨量在400～600mm之間，且降雨量全年分布不均，夏季偏多，冬季偏少.以上自然條件均不利于建筑進行雨水回收利用，同時考慮到雨水系統(tǒng)前期投入高、運行成本較高等問題，因此在冀北地區(qū)變電站中不易大范圍推廣.然而，在調(diào)研中我們也發(fā)現(xiàn)，部分變電站由于位置偏遠導致水源問題無法解決，因此可根據(jù)項目實際需求、場地條件等因地制宜采用雨水利用技術.

國家電網(wǎng)公司全面開展“兩型一化”（資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、工業(yè)化）變電站建設［3］，以進一步提高變電站建設效益和效率.其中，突出表現(xiàn)為變電站外立面要求簡潔大方，不采用裝飾性構(gòu)件，內(nèi)部土建裝修應該一體化設計施工，做到節(jié)約成本，建材方面應大力提倡使用高強度鋼筋（HRB400及以上），使用預拌混凝土和預拌砂漿等.由于變電站多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中可再循環(huán)材料所占比例較小，建議未來可在示范項目中采用鋼框架結(jié)構(gòu)、輕鋼龍骨隔墻等技術提高可再循環(huán)材料利用比例.

作為變電站建筑，應該秉承保護環(huán)境以及可持續(xù)發(fā)展的選擇，同時考慮到站內(nèi)的安全性，因此我們提倡每個站區(qū)內(nèi)盡量設置事故油池和化糞池，設置一些污染物防護的措施，并在裝修時使用低碳環(huán)保的裝修材料，建筑物的隔聲性能應至少滿足規(guī)范的低限要求，變電站外圍護結(jié)構(gòu)中增加鋼絲屏蔽網(wǎng)等防輻射措施，來降低變電站對周邊環(huán)境產(chǎn)生的不利影響.

3.2 評價指標體系內(nèi)容

通過對BREEAM等國際綠色工業(yè)建筑評價體系以及《綠色工業(yè)建筑評價標準》（GBT50878－2013）、《3C綠色電網(wǎng)建設評價標準》國家、行業(yè)標準進行綜合分析，同時充分兼顧冀北地區(qū)現(xiàn)有變電站以及創(chuàng)新型項目的工程特點，以體現(xiàn)經(jīng)濟、社會和環(huán)境各方效益為出發(fā)點和立足點，建立冀北地區(qū)綠色變電站評價指標體系.該體系包括目標層，5個二級指標層，21個三級指標層.

4 評價標準的確定

目前，我國針對綠色變電站這種特殊類型的工業(yè)建筑的評價缺乏規(guī)范化和標準化，仍然屬于不斷探索的時期.縱觀《綠色建筑評價標準》、《綠色工業(yè)建筑評價標準》等國家標準規(guī)范在推行之初，均采用了以條文判定的評價方式確定參評建筑的綠建星級［4］.2013年，中國南方電網(wǎng)出臺的《3C綠色電網(wǎng)建設評價標準》（變電站綠色部分）同樣采用了此種評價方式［5］.

綜上所述，同時考慮到冀北地區(qū)綠色變電站建設處于起步階段，《冀北地區(qū)綠色變電站標價標準》的評價方式定為條文判定方式.為使評價指標更具有可操作性與綠色級別的可區(qū)分性，將每類指標劃分為控制項、一般項與優(yōu)選項.控制項為綠色變電站的必達目標；一般項和優(yōu)選項為劃分綠色變電站等級的可選目標，其中優(yōu)選項是綠色等級較高的可選目標（表1）.

表1 劃分冀北地區(qū)綠色變電站等級的項數(shù)要求Tab.1 Division of Hebei north green substation level number of requirements

5 標準具有的特點

《標準》在結(jié)合了國內(nèi)外數(shù)個綠色建筑評價體系優(yōu)點的基礎上，綜合調(diào)研冀北地區(qū)變電站的結(jié)果以及創(chuàng)新型項目的情況，具有如下幾個方面的特點：（1）突出了綠色建筑的共性.《標準》考慮與國家現(xiàn)行標準、行業(yè)標準充分銜接的同時，注重低碳、生態(tài)、節(jié)能、環(huán)保等理念，突出了綠色建筑建設的特點和共性要求，為電力行業(yè)進行綠色變電站評價提供了的依據(jù).（2）體現(xiàn)了綠色變電站的特性.在國內(nèi)首次提出綠色變電站的概念，相對于國內(nèi)其他綠色建筑評價體系，更加突出了變電站的特點，符合現(xiàn)階段國家電網(wǎng)在低碳、環(huán)保領域的發(fā)展需求，填補了北方地區(qū)變電站評價標準的空白.（3）充分兼顧了冀北地區(qū)的自然條件及變電站的發(fā)展情況.為了使《標準》的評價內(nèi)容更加符合冀北地區(qū)的現(xiàn)狀，在編制過程中，充分調(diào)研了變電站的現(xiàn)狀以及未來發(fā)展方向，確保了評價指標的具有針對性且符合冀北地區(qū)變電站發(fā)展的實際需求.

6 總 結(jié)

《標準》通過科學規(guī)劃、環(huán)保施工、節(jié)能運行、智能調(diào)度和精細管理，降低變電站在建設過程中對自然景觀和周邊環(huán)境的影響，同時能夠進一步降低變電站的能源損耗及減少環(huán)境污染，實現(xiàn)節(jié)地、節(jié)材、節(jié)能降耗，一經(jīng)頒布實施將成為引導和規(guī)范北方地區(qū)綠色變電站發(fā)展建設的重要指標.

由于綠色變電站評價標準的研究在北方地區(qū)電網(wǎng)尚屬首次，雖然制定了較為完善的評價指標體系，仍然難保其100%合理.同時，我們也看到《標準》的普及和推廣也還需要一個過程，因此，《標準》仍需要在實踐中不斷地加以修正.通過實踐的積累和評價指標的不斷完善，冀北地區(qū)綠色變電站的建設一定會有廣闊的發(fā)展前景.

［1］李洪欣，沈超，于小婷，等.我國綠色工業(yè)建筑的評價方法研究［J］.四川建筑科學研究，2014（4）：332－334.

［2］郭丹丹，郭振偉，李叢笑.我國綠色工業(yè)建筑標識評價工作綜述［J］.建設科技，2014（5）：17－20.

［3］吳琛.綠色變電站評價指標體系的初步研究［J］.華南理工大學，2011（20）：50－72.

［4］國家電網(wǎng)公司“兩型一化”試點變電站建設設計導則［S］.

［5］綠色工業(yè)建筑評價導則［S］.

［6］3C綠色電網(wǎng)建設評價標準（變電站綠色部分）［S］.

［7］EDNA S，SVETLANA P.Green building standards－visualization of the building as layers according to lifetime expectancy［J］.Renewable Energy，2014（5）：4－10.

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