綠色建筑中電氣節(jié)能設(shè)計(jì)論文

時(shí)間:2022-06-06 09:51:31

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綠色建筑中電氣節(jié)能設(shè)計(jì)論文

1工程案例分析

1.1工程概況

本工程為中山市某展覽館,層高2層,建筑高度為14米,總建筑面積為7713平方米。本工程電氣節(jié)能設(shè)計(jì)立足于滿足現(xiàn)有規(guī)范法規(guī)要求的前提下,運(yùn)用科學(xué)創(chuàng)新的理念,將綠色節(jié)能與整個(gè)電氣系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合起來(lái),務(wù)求使得整棟建筑無(wú)論從運(yùn)營(yíng)以及管理成本上都能得到不同程度的優(yōu)化和提升。

1.2變配電系統(tǒng)

本工程的變配電房位于主體建筑的東南方向的副樓內(nèi),變配電房?jī)?nèi)設(shè)置兩臺(tái)容量為630KVA的戶內(nèi)型干式變壓器。在其選型上,遵循總費(fèi)用最低原則,即用變壓器初始投資和其使用期間的損耗費(fèi)用之和,通過(guò)比較不同效率和不同價(jià)格的變壓器的總費(fèi)用,用其中的最低值來(lái)選擇變壓器的方法。與此同時(shí)結(jié)合綠色節(jié)能的要求,確定選用非晶合金變壓器。相對(duì)于目前國(guó)家廣泛使用的低損耗卷鐵心變壓器S9型和S11型,非晶態(tài)合金變壓器具有更加大的節(jié)能空間和性能上的提升。首先,其最大的特點(diǎn)是,空載損耗值超低、用電效率高。非晶合金變壓器還具有運(yùn)轉(zhuǎn)溫度低、使用壽命長(zhǎng)、高超載能力以及具有較好的耐諧波能力,很大程度上滿足綠色建筑的功能要求。從運(yùn)行成本以及能源利用率來(lái)看,投資回收效益也相對(duì)較快。除選用高效節(jié)能變壓器外,改善負(fù)荷功率因數(shù)也是很有必要的。為了能夠降低供電變壓器以及配電線路的損耗,在供電系統(tǒng)中合理增加無(wú)功功率補(bǔ)償裝置,改善供電質(zhì)量,增大了設(shè)備利用率,使得供電效率明顯提高。

1.3照明系統(tǒng)

1.3.1智能照明控制

本建筑主要功能為展示某新區(qū)規(guī)范建設(shè)的成果,建筑中心部位為一個(gè)面積將近900m2的展覽區(qū)域,首層其他區(qū)域還有展示體驗(yàn)區(qū)、會(huì)議室及監(jiān)控室等功能房間,二層主要為辦公區(qū)域。基于建筑內(nèi)大空間區(qū)域較多,采用智能照明控制系統(tǒng)更為合理以及管理更為方便。比較傳統(tǒng)照明控制方式,智能照明控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):(1)系統(tǒng)回路簡(jiǎn)便,方便維修及管理,減少線材消耗,降低投資成本及維修管理費(fèi)用。(2)運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù),不但可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制,自動(dòng)或手動(dòng)控制,而且還可以根據(jù)不同需求設(shè)置不同的場(chǎng)景模式來(lái)自動(dòng)調(diào)節(jié)。(3)系統(tǒng)采用軟啟動(dòng)、軟關(guān)閉技術(shù),可使每個(gè)照明回路在一定時(shí)間內(nèi)緩慢啟動(dòng)、關(guān)閉或者延時(shí)啟動(dòng)、關(guān)閉,有效避免沖擊電壓對(duì)燈具的損害,有效延長(zhǎng)燈具的使用壽命。(4)系統(tǒng)具有開(kāi)放性與兼容性,能夠與物業(yè)管理系統(tǒng)(BMS),樓宇自控系統(tǒng)(BA)結(jié)合起來(lái),以提高建筑的智能化管理水平。智能照明控制系統(tǒng)由輸入單元、輸出單元、系統(tǒng)單元組成。系統(tǒng)遵循國(guó)際通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),且所有的單元模塊均內(nèi)置微處理器和儲(chǔ)存單元,只需要一根信號(hào)線將系統(tǒng)各個(gè)輸入、輸出和系統(tǒng)支持單元連接成網(wǎng)絡(luò)。外界通過(guò)輸入單元輸入指令,信號(hào)經(jīng)過(guò)系統(tǒng)總線送達(dá)至指定的輸出單元,再通過(guò)系統(tǒng)判斷后控制相應(yīng)照明回路。在首層主展覽廳內(nèi)以投光燈及局部裝飾性射燈為主,系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)置不同的照明模式。如根據(jù)展覽順序,控制不同區(qū)域燈光的第次明滅或者亮度的強(qiáng)弱;根據(jù)展覽時(shí)段及人流多少,控制整個(gè)展覽區(qū)域的燈具開(kāi)啟數(shù)量。在會(huì)議室及多功能廳以筒燈及LED燈帶為主,系統(tǒng)可以設(shè)定不同的場(chǎng)景,如入場(chǎng)、報(bào)告、研討、退場(chǎng)等。根據(jù)不同場(chǎng)景的需求,調(diào)節(jié)燈管開(kāi)啟的數(shù)量和燈光的亮度。二層辦公區(qū)域考慮到人數(shù)較多,分成若干個(gè)獨(dú)立的照明區(qū)域,實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制,在每個(gè)區(qū)域的出入口都能控制開(kāi)啟、關(guān)閉或調(diào)節(jié)整個(gè)辦公區(qū)域的所有照明燈具。亦同時(shí)設(shè)置照明的自動(dòng)開(kāi)啟、關(guān)閉時(shí)間,如早上上班時(shí)間自動(dòng)開(kāi)啟,下班時(shí)自動(dòng)關(guān)閉,若有加班時(shí)可手動(dòng)控制。走廊、樓梯間采用紅外移動(dòng)控制方式,人來(lái)燈明,人走后延時(shí)關(guān)閉。

1.3.2節(jié)能光源

在滿足照明設(shè)計(jì)規(guī)范要求的前提下,有效地控制單位面積燈具安裝功率,優(yōu)先選用光效高、顯色性好的光源及配光合理、安全高效的燈具。縱觀目前照明燈具的發(fā)展趨勢(shì),LED燈具無(wú)疑是現(xiàn)有較為高效節(jié)能的光源。LED比節(jié)能燈更加節(jié)能,且光線質(zhì)量較高,基本上無(wú)輻射,使用壽命更長(zhǎng),屬于新型的綠色照明光源。在首層主展覽廳內(nèi)的沙盤(pán)局部展示照明,主要以LED射燈為主。會(huì)議室及多功能廳以LED筒燈及LED燈帶為主。二層辦公區(qū)域以LED線形燈為主要照明燈具,相較于傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的日光燈,LED照明減緩這種100HZ的頻閃對(duì)工作人員做成的眼睛疲勞,克服了啟輝時(shí)造成的亮度不穩(wěn)定,創(chuàng)造了一個(gè)健康、舒適的工作環(huán)境,從而提升了工作效率。走廊、樓梯間等公共區(qū)域也選用了LED筒燈、埋地?zé)艏癓ED燈帶等裝飾性照明。

1.4能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)

建立全面的能耗分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng),依據(jù)各項(xiàng)用能數(shù)據(jù)分析,是建筑明確節(jié)能方向的重要手段。分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)是指通過(guò)對(duì)建筑內(nèi)各項(xiàng)能耗系統(tǒng)安裝分類(lèi)和分項(xiàng)能耗計(jì)量裝置,通過(guò)遠(yuǎn)程傳輸手段等及時(shí)采集能耗數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)能耗的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和動(dòng)態(tài)分析的系統(tǒng)。系統(tǒng)能夠與樓宇自控系統(tǒng)(BA)兼容,采用總線制分布式架構(gòu),通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)裝設(shè)的電子式電能表數(shù)據(jù)通過(guò)總線上傳至終端處理服務(wù)器。在以下地方裝設(shè)計(jì)量裝置:(1)變配電房各出線回路。(2)制冷機(jī)房,生活水泵房等用能密度高、耗能大的設(shè)備。(3)室內(nèi)照明分層計(jì)量。(4)空調(diào)末端設(shè)備分層計(jì)量。綜合數(shù)據(jù)能夠通過(guò)軟件處理,用圖表的方式向操作人員直觀地展示出來(lái)。

1.5樓宇自控系統(tǒng)(BA)

系統(tǒng)本身主要對(duì)展覽館內(nèi)各種動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)控和集中管理。系統(tǒng)主要由各類(lèi)傳感器、執(zhí)行期、現(xiàn)場(chǎng)控制器(DDC)及監(jiān)控中心組成。由傳感器現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)得到各種的數(shù)據(jù),如溫度、壓力、濕度及流量等,上傳至每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制器后通過(guò)系統(tǒng)總線遠(yuǎn)程傳輸至首層監(jiān)控中心,經(jīng)過(guò)系統(tǒng)分析判斷后反饋控制指令。例如采集新風(fēng)的溫濕度、回風(fēng)溫濕度、CO2濃度監(jiān)測(cè)等;還能通過(guò)與智能照明系統(tǒng)的兼容,結(jié)合窗磁感應(yīng)和空調(diào)末端聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)辦公室空間的燈光、窗簾、空調(diào)等綜合智能場(chǎng)景控制。

1.6光伏發(fā)電系統(tǒng)

在展覽館天面安裝容量為50千瓦的太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng),年發(fā)電量約為6萬(wàn)千瓦時(shí),所發(fā)電力完全自行消耗,不并網(wǎng)售電。發(fā)電系統(tǒng)能與樓宇監(jiān)控系統(tǒng)兼容,能夠?qū)嵤┍O(jiān)控其發(fā)電量和歷史發(fā)電量。

2結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)展的需求,綠色節(jié)能的電氣設(shè)計(jì)理念必將被廣泛推廣。綠色節(jié)能并不是盲目地為了節(jié)能去追求高科技手段而忽視使用實(shí)際情況和投資成本等因數(shù),也不是犧牲建筑使用功能來(lái)達(dá)到所謂的節(jié)能效果,應(yīng)結(jié)合實(shí)際合理采用新技術(shù)、新方案,以提高建筑本身的綠色節(jié)能水平。

作者:趙永釗 單位:廣東中山建筑設(shè)計(jì)院股份有限公司