建筑电气节能设计 中国建筑设计研究院张文才ppt

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1、建 筑电气节能设计 中国建筑设计研究院 张文才 2006.928,我国的建筑形势 约从93年开始，伴随着经济的高速发展，一 直持续到现在，而且还将要延续相当长的一 段时间。 未来15年我国的城镇化水平将以每年一个百 分点的速度增长。城镇化与城市的健康发展 是全面建设小康社会的重要标志，走可持续 发展的道路，是在城镇发展过程中极为重要 的战略。,经济发展与能源的关系 建筑领域的蓬勃发展,对能源的急剧增加的需求, 突显了建筑能耗在我国能源发展中所占的比重越来越重。 经济的发展和能源供应对紧缺的矛盾,正成为制约我国经济发展的关键。 中央将能源问题从能源安全的高度来对待,建设部要求开展节能、节地、节水

2、、节材和环境保护工作, 走可持续发展的道路。 建筑节能，也是我们义不容辞的责任。,建筑状况及能耗 我国到目前为止，既有建筑已达到400亿平方米，在今后20年左右的时间内，还将有接近300亿平方米的建筑需要建设，也就是说，每年将有新建建筑面积约1520亿平方米。 从建筑方面耗能来看，据有关方面统计，建筑能耗目前占我国一次能源消耗总量的27.8，我国的建筑能耗是世界上同纬度国家的3倍左右。,住宅、公建能耗比较 住宅耗能一般在1030度电m2； 公共建筑耗电量达到了100300度电m2年，是住宅用电量的1015倍； 我国目前城镇既有居住建筑存量约85亿平方米，城镇既有公共建筑存量约45亿平方米，其中

3、大型公共建筑约5亿平方米。尽管公共建筑面积比住宅要少，但其耗电量却占到了主要的份额。 从能源的战略高度来看问题，节能势在必行。,民用建筑中能耗情况 在民用建筑中，电能的消耗大致上是：空调用电占到建筑用电的4050，水泵等设备用电占1015，照明用电占1525，其他设备用电占1015左右。从这些数据中可以看出在建筑耗能方面，空调和照明占到了举足轻重的作用。因此在这些方面节能，是可以收到很好的效果。,节能政策法规 建设部颁布了一系列节能规定和管理条列。如建筑节能管理条例中，有些章节条文规定了既有建筑节能改造的基本程序，解决既有建筑节能改造的驱动力，如对于居住建筑和政府办公建筑，政府应给与一定的或全

4、部的投入；对公益性机构的公共建筑，根据机构收益的不同，政府给于不同的投入力度；对于商业性公共建筑，业主应承担改造支出责任，因为他们占有了太多的社会资源，因此必须要采用法律的手段进行推进。,节能政策法规 在建筑节能管理条例中还写明了“建筑物用能系统运行管理”要求，围绕建筑物用能系统的运行，提高其能源利用效率，降低能源消耗，监控用能状况。 全国各省均首先从政府做起，进行节能改造，为我国的建筑节能起到表率作用。,节能政策法规,民用建筑工程节能质量监督管理办法06.7.31颁布 第一条 为了加强民用建筑工程节能质量的监督管理， 保证民用建筑工程符合建筑节能标准，根据建设工程 质量管理条例、建设工程勘察

5、设计管理条例、 实施工程建设强制性标准监督规定、民用建筑节能 管理规定、房屋建筑和市政基础设施工程施工图设 计文件审查管理办法、建设工程质量检测管理办法 等有关法规规章，制定本办法。,节能政策法规,第二条 凡在中华人民共和国境内从事民用 建筑工程的新建、改建、扩建等有关活动及 对民用建筑工程质量实施监督管理的，必须 遵守本办法。 本办法所称民用建筑，是指居住建筑和 公共建筑。,节能政策法规 第三条 建设单位、设计单位、施工单位、监理单位、施工图审查机构、工程质量检测机构等单位，应当遵守国家有关建筑节能的法律法规和技术标准，履行合同约定义务，并依法对民用建筑工程节能质量负责。 各地建设主管部门及

6、其委托的工程质量监督机构依法实施建筑节能质量监督管理。,节能政策法规,第四条 建设单位应当履行以下质量责任和义务： 1、组织设计方案评选时，应当将建筑节能要求作为重要内容之 一。 2、不得擅自修改设计文件。当建筑设计修改涉及建筑节能强制 性标准时，必须将修改后的设计文件送原施工图审查机构重新审 查。 3、不得明示或者暗示设计单位、施工单位降低建筑节能标准。,节能政策法规,4、不得明示或者暗示施工单位使用不符合建筑节能性能要求的 墙体材料、保温材料、门窗部品、采暖空调系统、照明设备 等。按照合同约定由建设单位采购的有关建筑材料和设备， 建设单位应当保证其符合建筑节能指标。 5、不得明示或者暗示检

7、测机构出具虚假检测报告，不得篡改或 者伪造检测报告。 6、在组织建筑工程竣工验收时，应当同时验收建筑节能实施情 况，在工程竣工验收报告中，应当注明建筑节能的实施内容。 大型公共建筑工程竣工验收时，对采暖空调、通风、电气等 系统，应当进行调试。,节能政策法规 第五条 设计单位应当履行以下质量责任和义务： l、建立健全质量保证体系，严格执行建筑节能标准。 2、民用建筑工程设计要按功能要求合理组合空间造型，充分考虑建筑体形、围护结构对建筑节能的影响，合理确定冷源、热源的形式和设备性能，选用成熟、可靠、先进、适用的节能技术、材料和产品。 3、初步设计文件应设建筑节能设计专篇，施工图设计文件须包括建筑节

8、能热工计算书，大型公共建筑工程方案设计须同时报送有关建筑节能专题报告，明确建筑节能措施及目标等内容。,节能政策法规,第六条 施工图审查机构应当履行以下质量责任和义务： 1、严格按照建筑节能强制性标准对送审的施工图设计文件进行 审查，对不符合建筑节能强制性标准的施工图设计文件，不 得出具审查合格书。 2、向建设主管部门报送的施工图设计文件审查备案材料中应包 括建筑节能强制性标准的执行情况。 3、审查机构应将审查过程中发现的设计单位和注册人员违反建 筑节能强制性标准的情况，及时上报当地建设主管部门。,“十一五”国家十大重点节能工程,1燃煤工业锅炉（窑炉）改造工程；2区域热 电联产工程；3余热余压利

9、用工程；4节约和 替代石油工程；5电机系统节能工程；6能量 系统优化工程；7建筑节能工程；8绿色照明 工程；9政府机构节能工程；10节能监测和技 术服务体系建设工程。,大型公建节能的潜力 综合各项运行管理节能措施，保守估计仅大型公共建筑在运行管理环节的节能潜力至少 在3040；我国目前大型公共建筑约有5亿平方米，每年耗电约1000 亿度，按照节能40%计算， 每年仅大型公共建筑一项就可节电400亿度，合490万吨标准煤，减少二氧化碳的排放量1044万吨。,北京市大型公共建筑能耗调查 据对北京市大型公共建筑能耗调查显示：对于公共建筑夏季空调室温提高摄氏度，大约可节电510；对建筑设备进行合理改造

10、，避免“大马拉小车”现象，注重设备的运行效率，使之在最佳运行点运行，大约可节电1020；采用建筑设备监控系统，达到最佳的控制需求，又能达到节能1020的效果；另外，除了采用高效的系统、设备之外，很重要的一方面就是加强空调系统的日常运行维护，减少因人员维护工作不完善而造成的浪费，达到节能的目的。,政府办公建筑节能诊断工作： 详细掌握现有情况、原始资料、运行记录等，组织多名专家，充分运用建筑设计、建筑施工、检测验收等多个环节手段，对它们逐项进行对比、分析、研究、总结，最终编制出建筑的节能诊断报告。,基本资料调查 在此过程中需要了解建筑形式、建筑概况、建筑的建造年份、工作人员数量、工作班制、工作时间

11、、工作特点、历次修改建情况等。在最终施工图基础上对建筑内所有用电设备如电梯、风机、水泵、照明灯具、光源、镇流器、开关、断路器箱、热水器、各种厨房电器、空调通风设备、UPS、特殊用电设备等的运行电气参数进行分类统计列表，并了解各种设备的能源管理状况。,电耗宏观、微观调查及测量分析 监测记录一个典型的工作日内每半小时各高压（或低压）进线侧、各变压器出线侧的电压、电流、电度，绘制出每个监测点的变化曲线，找出用电变化规律，检查电源性能指标有无异常波动。,查找不合理电耗增加的因素 通过查阅近三年的变电所运行记录，绘制出三年内各季度总电耗、柱状年能耗对比表和各月总电耗柱状年对比表。结合使用单位的用电设备增

12、减记录和年气象记录，分析造成能耗增减的原因，查找是否存在不合理电耗增加的因素。,汇总、计算分项电耗 根据近三年的变电所运行记录及各类用电负荷的设备容量、运行时间及运行规律，详细汇总、计算出近一年各类用电负荷的分项电耗。通过分析分项电耗的各种指标，节能诊断工作应重点关注高百分比电耗项目和单位面积电耗超出常规数据的项目。,照明节能诊断 根据已掌握的房间功能及灯具资料，找出不同类型的典型房间或区域，确定白天某一代表时段和夜间某时段，利用照度计测量出各典型房间（或区域）白天开灯、不开灯及夜间的平均照度值并计算出它们的照明功率密度值。,照明节能诊断 根据标准值、实际照度值、光源、灯具、镇流器等参数，通过

13、研究对比，发现问题，提出改造方案。包括产品的类型及控制方式。,电力照明配电系统诊断 针对每个配电支干线回路逐一进行负荷统计、 计算，对不合理回路必须进行调整。常见的问 题有： 改建时没有对配电系统统筹考虑，出现严重三相负荷不平衡现象，造成不必要的线路损耗。 2. 个别回路季节性超负荷运行，这样既增加线路损耗又影响供电安全，对这些回路，必须重点进行改造。,变配电系统诊断 1. 由于电力照明配电系统调整（增加）带来的个别馈电回路断路器的整定值及供电电缆的调整; 2. 有些低压配电系统中电流互感器及电流表等出现错误或偏差，无法真实反映实际电流。电容补偿柜的功率因数传感器及补偿控制器出现故障; 3.

14、仅在高压电源进电侧设有计量仪表，无法准确记录电源及各项目运行参数、耗能数据。,配电线路的谐波抑制 既有办公楼用电设备包括计算机及其它 电子设备，变频空调、水泵、电梯，以 及节能灯，H级荧光灯电子镇流器等大量 含有谐波的用电负荷，造成许多供电线 路谐波非常严重。,设备控制节能诊断 由于设备分散，无法进行自动化统一管理，极易造 成大量能源浪费。对公共区空调、照明、通风及电 开水器等，安装时间定时或分时控制器进行控制； 对分散设备指定专人强化管理，都会具有很大的节 能潜力。 另外，一些重要指挥中心、数据中心、机房等，由 于其用电量大、时间长，24小时不间断运行，对其 用电设备及空调在保证正常运转的前

15、提下进行优化 控制，将会有可观节能效果。,用电设备节能 既有办公楼设备虽然在改建过程中有过更换 ，但都会保留个别陈旧用电设备，或者是有 些设备没有很好地进行时间控制，从而导致 耗电现象十分严重。 对于效率低下、频繁使用的用电设备，从节 能的角度一定要进行有效控制或逐步更换。,既有建筑的节能 包括建筑物围护结构，供暖、通风、空调、 供水、供电、照明等各个专业的相关内容， 对它们的改造必须各方面相互协调。 在满足正常使用的前提下，实事求是，统盘 考虑，分清主次，制订出近期、中期、远期 计划，逐步实现。,建筑电气节能 在建筑节能方面建筑电气设计工程技术人员 所能做到的就是： 节电、环境保护。 选用节

16、能、绿色环保的电气产品，节约每一 度电，从而达到减少污染物的排放，注重柴 油发电机排出的烟气处理。,建筑电气节能,选用节能、绿色环保的电气产品如： 节能型变压器； 节能型光源、灯具和附件(实行绿色照明）； 内置旁路型软启动器； 低烟、无卤型电线电缆； 变频器； 谐波抑制装置等,采用建筑设备监控系统 对于设备专业的运行工艺要求能够有一个 清楚的了解。 最重要的是能够按预定的控制程序对系统 的被控参数进行自动调节，实现机组的台 数控制和优化运行，采用综合措施实现节 能运行。,变配电所计算机监控系统 基于现场总线技术 ，协议简单，具备开放性，容错 能力强，实时性好，安全、成本低、适于频繁交换 等特点。 采用现场总线技术，可以快速、简单、低成本实现 供配电系统的自动化。智能化供配电系统一般由计 算机、通信网络、智能化开关和控制设备组成。 实现集中数据采集和处理，集中进行监控，真正达 到供配电系统的遥