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1、- 26 -郑州电力职业技术学院毕业生论文题目：高层楼宇建筑电气节能技术 系别 电力工程系 专业 建筑电气工程技术 班级 12建筑电气 学号 20122608 姓名 王亮 论文成绩指导教师李超答辩成绩主答辩教师综合成绩答辩委员会主任高层楼宇建筑电气节能技术研究【摘 要】目前我国现代化进程的不断发展，高层建筑已成为节约土地解决住房的首要方法之一，随着高层建筑的迅速发展，在高层建筑中，节能工作也成为了重中之重。我国当前节能建筑电气设计已随着节能减排工作在建设系统中的普及成为了电气设计中的一项重要内容，实现建筑电气节能的方式有多种多样，必须分析建筑电气的整体特点和供配电系统的线路和主要电气设备的电能
2、损耗的形式，同时还应进一步对设备的选择或者是经济运行管理等方面降低电能损耗，并通过一些节电技术提出相关的措施和方法，以达到建筑电气安装节能的目的。本文通过工程实例探讨了建筑电气安装的节能措施，以保证电气节能降耗的可持续发展。 【关键词】高层楼宇；建筑电气；节能技术 ，2222 目 录 第一章 绪论1第一章 绪论1n 1.1 建筑电气节能技术的研究背景 1n 1.2 建筑电气节能技术的研究意义2n 1.3.1 国外研究现状2n 1.3.2 国内研究现状2n 1.4 国内外建筑电气节能技术概述 3n 1.5 主要研究内容4 第二章 楼宇自动化电气系统智能管理节能总体方案62.1楼宇建筑电气系统组成
3、6n 2.2 建筑电气系统能耗组成6n 2.3 建筑电气系统节能控制管理目标体系 7n 2.3.2 建筑电气节能控制管理研究直接目标7n 2.3.3 建筑电气节能控制管理研究间接目标8n 2.4 建筑电气系统节能研究实施框架8 第三章 建筑电气系统节能技术研究10n 3.1 高层楼宇建筑电气系统不合理现状10 第四章 建筑电气空调系统及新能源节能新技术研究18n 4.1 冰蓄冷空调电气节能技术 18n 4.2 冷热电联产电气节能技术19n 4.3 风能太阳能新能源电气节能技术20 第五章 大厦电气节能方案21n 5.1 供电系统概况21n 5.2公共区域室外照明节能设计方案21n 5.3 空调
4、系统电气节能设计方案22n 5.4冰蓄冷空调系统节能设计22n 5.5 建筑电气新能源节能设计22 结束语22 参考文献23 致谢24IV 第一章 绪论 1.1 建筑电气节能技术的研究背景 目前能源问题是世界共同的难题，而我国又是一个能源消耗大国；作为二次能源的电能，如何降低损耗、高效利用，如何将节能技术合理应用到工程项目当中，也就成为建筑电气设计的重点。电气节能设计应遵循以下原则：满足建筑物的功能、考虑实际经济效益、节省无谓消耗的能量。 总之，节能设计应把握“满足功能、经济合理、技术先进”的原则。具体说来，可重点从以下多个方面采取节能措施，将节能技术合理应用到实际工程中。 随着城市建设现代化
5、步伐的不断加快、人们生活水平的日益提高、以及供需矛盾日剧加剧的能源紧张问题，降低高层楼宇建筑物综合使用能耗，提高建筑内部能源系统综合使用效率，增强楼宇住宅居住舒适性，开展高层楼宇建筑节能工作已成为世界各国政府缓解能源紧张的重要举措1。我国在建筑节能方面的研究较国外一些发达国家而言，起步相对较晚，大致起步于二十世纪八十年代，以1986 年建设部批准颁发的第一版居住建筑节能设计标准为代表，并以此为基础在工程实践中得到进一步完善。在最近 10 年的发展期间，建设部先后根据工程实际应用需求和建筑节能重要点，分别批准颁布了公共建筑节能设计标准在内的 21 项建筑节能国家重要规范标准和行业标准，给建筑节能
6、设计、施工和后期运营管理提供了重要技术指导性文件。为了保证建筑节能工作高效稳定的开展，国家也颁布了相关法律法规为建筑节能提供保障性依据。1998 年，在节约能源法颁布实施后，尤其是在 2007 年进一步修订完善的中华人民共和国节约能源法 （修订案）的颁布实施，将建筑节能工作提到了国家能源管理的重要议程，作为 21 世纪我国能源经济可持续发展的重要举措。国家发展和改革委员会在结合我国节能基本国情的基础上，于 2004 年12 月颁布了节能中长期专项规划 报告， 并提出的十大节能降耗工程， 其中第七项就是建筑节能降耗工程，可见建筑节能在能源可持续发展中的重要性。1.2 建筑电气节能技术的研究意义
7、宇智能化系统是楼宇建筑智能服务水平的重要保证基础， 它是融合了供配电技高层术、计算机技术、电机技术、自动控制技术、通信网络技术等先进技术为一体的优良产物。通过提高高层楼宇住宅安全防范、物业管理、以及信息智能服务等方面的综合自动化水平，使住宅用户得到一个安全、舒适、方便快捷的起居、工作、学习的良好环境。1.3.1 国外研究现状 自从上世纪 70 年代发生全球性能源紧缺危机后，世界各国政府就开始投入大量的人力、 物力和财力对本国的能源结构和综合利用情况进行全面统计分析研究，并形成一个共识，建筑能耗是能量消耗的一个重要组成部分，必须根据本国实际情况制度完善的建筑节能设计方案和节能标准作为建筑设计、施
8、工、以及后期运行维护的指导性文件资料，并颁布了相关的法律法规给予保障，这样各国分别制定了不同的建筑节能标准规范。1974 年，法国率先制定和颁布了建筑节能相关技术标准， 并明确规定新建楼宇住宅的采暖能耗必须比传统楼宇住宅建筑节约35%以上的能源消耗，这一节能标准后来被欧洲很多国家作为其建筑节能的标准楷模。法国在实施该标准后，其建筑节能效果十分明显，为了充分挖掘出楼宇建筑中的节能潜力， 于 1982 年和1989 年又分别两次确定了公共建设和已建旧楼宇住宅的建筑节能技术升级改造节能指标为 25%。1.3.2 国内研究现状 城市现代化建设步伐的不断加快， 我国楼宇建筑住宅发展整体呈现面积总量持续增
9、大、住宅需求量增加、公共建筑面积增速提高等特性。随着人们生活水平的不断提高，人们对居住建筑的舒适、智能服务水平等均提出更高的要求，建筑能耗需求相应也急剧增加。我国建筑能耗呈现明显增长趋势，我国 1996 年-2001年建筑能耗占全国能源消耗总量的比值变化趋势 。 1.4 国内外建筑电气节能技术概述 高层楼宇建筑物内使用电能的电气系统主要包括暖通空调系统、 电梯拖拽系统、照明系统、给排水系统、以及水泵风机等各类机电设备、安防监控系统、门禁系统等，这些用电设备构成一个完整的区域范围内的电能供配电网，通过电力变压器、开关柜、继电保护控制屏、电缆等电能传输、分配调度设备向各电气设备提供电源。因此建筑电
10、气系统节电涉及到楼宇智能服务、用电监测、机电设备运行维护管理、设备改造、新技术设计应用等一系列措施。建筑电气系统安全节能用电体系应满足楼宇建筑各智能服务系统高效稳定安全运行要求； 应满足居民对舒适、和谐的办公、学习和起居生活环境要求；应满足建筑电气安全用电及节能降耗环保等技术要求。近年来，建筑电气节能技术在国内外得到广泛的推广使用，并形成了一系列有特色的建筑电气节能设计方案体系： （1）楼宇自动化智能管理系统 通过对建筑电气暖通空调系统、送排风系统、供配电系统、给排水系统、电机拖拽系统、 照明系统等机电设备能量转换效率进行实时监视和优化后期运行管理模式， 提高建筑电气系统中机电设备电能综合利用
11、效率和综合维护检修管理水平，使各机电设备系统始终处于最佳运行工况条件下，降低系统运行时产生的不必要电能损耗浪费，达到建筑电气系统节电降耗的目的。 （2）“冰蓄冷”空调系统电气节能技术 空调系统是为高层楼宇建筑营造舒适、 宜人的人性化服务环境的重要保证系统，同时其耗 电量也是建筑能耗中最多的部分，大约占整个建筑物总能耗的50%-60%左右。在高层楼宇建筑电气系统中，尤其是在暖通空调子系统中，大约有60%-70%的能量是在输送和分配系统冷热量的水泵风机所消耗掉，而暖通空调系统中很多风机、水泵机组其综合能源利用效率相当低，而且其自动控制基础设施较为简陋，自动化控制水平较低，这是导致建筑电气系统能耗过
12、高的主要原因之一。 能紧缺的当今社会发展背景下， 给建筑暖通空调节能降耗的建设发展提出了更高的要求。当前建筑节能工作开展中，如何发展与应用冰蓄冷空调系统已成为建筑电气系统节能工作开展的重要举措，结合工程实际情况，深入研究电气系统“节能”技术特点，发展冰蓄冷空调已成为我国建筑电气系统节能降耗技术开展研究的一个重要课题。 （3）冷、热电联产电气节能技术 高层楼宇建筑冷热电联产分布式电源（Building Cooling,Heating and Power Generation Distributed System,以下缩写为 BCHP）供电模式，在解决建筑能源供应紧张等方面具有非常大的独特优越性。
13、 利用系统供配电大电网与高层楼宇建筑分布式小型 BCHP 相结合的建筑电气供电模式，被能源、电力专家等认为是一种投资较省、能耗较低、运行可靠性较高的灵活建筑能源供应系统，有望成为21世纪建筑电气系统发展的一个重要方向。BCHP 已在上海市黄浦区中心医院、 浦东国际机场等高层楼宇建筑中成功投运， 并取得了非常良好的应用效果。 （4）LED照明灯具电气节能技术 从前面分析可知，照明系统耗电量大约占整个建筑物总耗能的 20%-40%左右，节约照明灯具耗电量对建筑电气系统节能具有非常大的工程实际意义。从大量工程实践来看， 降低建筑物照明系统用电的主要途径就是在工程中选用高效节能光源、灯具，并设计出高水
14、平的节能照明控制系统。LED 光源是目前节能灯具研发的一个重要方向，其不仅具有使用寿命长，能源利用效率高等特点，而且其发光光谱可以在大范围内进行选用，适用范围非常广。目前 LED 节能灯具一次性投资成本较高，且其能源利用效率也无法与荧光类节能灯具相比，但是 LED 节能灯具必将是建筑电气系统照明节能发展的一个重要方向。 （5）建筑电气输配电系统节能技术 变压器长期处于过负荷运行工况、供配电系统网络结构混乱、变压器安装位置偏离负荷中心等，均能造成建筑电气供配电系统运行在低效运行工况下，造成大量的电能损耗。因此，供配电系统优化也是建筑电气节能研究的一个重点。 1.5 主要研究内容 从大量文献资料表
15、明， 我国高层楼宇建筑电气系统能耗远高于国外先进发达国家的建筑电气能耗，长期以来，由于国内建筑电气普遍存在布线不合理、供配电网损耗大、谐波严重、室内照明舒适状况欠佳等问题，系统能耗相当大，不仅影响到高层楼宇内部各种综合智能服务单元功能的正常发挥， 同时还造成了巨大的电能资源浪费，增加了用户的综合使用成本。建筑电气节能是贯彻国家能源可持续发展战略的重大举措，是建筑节能工作开展的重要组成部分。但由于我国开展建筑电气节能工作起步较晚，在节能技术措施、节能意识等方面还比较落后，存在很多实际问题，加上能借鉴的示范工程经验不多，本人将通过查阅相关文献资料、节能技术归纳总结、数据分析等技术手段对该课题进行调查研究，掌握建筑电气
