摘要:結(jié)合廣州某三星級綠色建筑甲級寫字樓設(shè)計(jì)實(shí)例,從供配電的節(jié)能設(shè)計(jì)、照明系統(tǒng)的節(jié)能措施、電能管理及能耗監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)論述綠色公共建筑電氣設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞:綠色建筑;電氣設(shè)計(jì);節(jié)能;監(jiān)測
1 引言
綠色建筑是指“在建筑的全壽命周期內(nèi),最大限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材)、保護(hù)環(huán)境和減少污染,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?!比嫱七M(jìn)建筑節(jié)能和推廣綠色建筑成為世界各國節(jié)能減排措施之一,綠色建筑已經(jīng)成為未來城市建筑發(fā)展的趨勢。
本文結(jié)合廣州市某三星級綠色建筑甲級寫字樓設(shè)計(jì)實(shí)例,簡述綠色公共建筑電氣設(shè)計(jì)方案。本項(xiàng)目開發(fā)定位為低密度的生態(tài)型文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園區(qū)。其中三星級綠色建筑A-1棟為5層的綜合樓,建筑高度為23.65m,辦公建筑面積18416m2;商業(yè)建筑面積5744m2。地下室建筑面積8707m2,為機(jī)動車庫,非機(jī)動車庫和設(shè)備用房。
2 供配電的節(jié)能設(shè)計(jì)
變配電房位置設(shè)置在地下室,盡可能深入負(fù)荷中心,選用D,yn11型結(jié)線低損耗SCRBH15型非晶合金干式變壓器,它的最大優(yōu)點(diǎn)是超低空載損耗值,空載損耗較普通干式變壓器低70%左右,省能源、用電效率高。還有著運(yùn)轉(zhuǎn)溫度低、絕緣老化慢、變壓器使用壽命長、無污染、較好的耐諧波能力特性。
合理確定變壓器負(fù)載率,將變壓器的經(jīng)常負(fù)載率控制在75%~85%之間,使其在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行,采用合理的配電方式,減少線損,同時(shí)合理選擇配電級數(shù)減少配電環(huán)節(jié),盡可能地避免變電級數(shù)多而產(chǎn)生的電能消損,低壓供電半徑控制在100m左右,降低壓降,并減少電能損耗,提高供電網(wǎng)絡(luò)的供電質(zhì)量及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。
功率因數(shù)的補(bǔ)償采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞?,變電所低壓集中補(bǔ)償后,功率因數(shù)不小于0.9。熒光燈、金鹵燈等就地補(bǔ)償。采用合理的方式抑制和治理諧波,減少UPS電源、EPS電源及變頻器等電子設(shè)備對低壓配電系統(tǒng)造成的諧波污染,降低對自身及上級電網(wǎng)的影響,并降低自身損耗,提高電網(wǎng)質(zhì)量。
合理選擇線纜載面,調(diào)整負(fù)荷分配,盡量使運(yùn)行時(shí)的三相負(fù)荷平衡,以減少變壓器的零序損耗。采用新型節(jié)能工藝流程采用先進(jìn)的節(jié)能裝備、簡化工藝流程、合理地確定系統(tǒng)之間的儲備系數(shù),降低電能消耗指標(biāo)。項(xiàng)目所選用工藝機(jī)電設(shè)備的負(fù)荷率必須達(dá)到國家技能設(shè)計(jì)規(guī)范要求,提高設(shè)備利用率。
3 照明系統(tǒng)的節(jié)能措施
嚴(yán)格按照國家規(guī)范確定建筑物照明的功率密度,合理選擇不同配光曲線的燈具,且合理布置照明燈具數(shù)量及位置。照明節(jié)能設(shè)計(jì)就是在保證不降低作業(yè)面視覺要求、不降低照明質(zhì)量前提下,力求減少照明系統(tǒng)中光能的損失,從而最大限度地利用光能,擬采用的節(jié)能措施有以下幾種:
3.1 充分利用自然光,與建筑專業(yè)密切配合,做到充分合理地利用自然光,使之與室內(nèi)人工照明有機(jī)結(jié)合,從而大大節(jié)約人工照明電能。
3.2 嚴(yán)格按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034中規(guī)定各種場所的照明標(biāo)準(zhǔn)、視覺要求、照明功率密度等參數(shù),有效地控制單位面積燈具安裝功率,在滿足照明質(zhì)量的前提下,選用光效高、顯色性好的光源及配光合理、安全高效的光源及燈具。室外照明、泛光照明等擬采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。在滿足眩光限制和配光要求條件下,選用效率高的燈具。
3.3 采用低能耗性能優(yōu)的光源用電附件。熒光燈管、緊湊型熒光燈擬采用電子鎮(zhèn)流器(低噪聲、諧波含量?。?/p>
3.4 根據(jù)建筑物各功能、標(biāo)準(zhǔn)和使用等具體情況,對照明進(jìn)行合理有效的分散、集中、手動、自動控制。例如入口大堂、大空間廳等場所采用分區(qū)、分組集中控制;樓梯間采用紅外感應(yīng);前室、走道照明采用紅外感應(yīng)控制方式及定時(shí)控制方式,以減少開燈時(shí)間,降低照明能耗。
4 電能管理及能耗監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)對園區(qū)內(nèi)的高低壓配電系統(tǒng)、變壓器、發(fā)電機(jī)組、直流屏、智能化系統(tǒng)配電UPS等實(shí)施自動監(jiān)測。
4.1 系統(tǒng)構(gòu)成
4.1.1 系統(tǒng)由服務(wù)器(兼工作站)、通信管理機(jī)、數(shù)據(jù)采集單元、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備及應(yīng)用軟件等設(shè)備構(gòu)成。
4.1.2 系統(tǒng)采用間隔層、站級層和網(wǎng)絡(luò)層三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
4.1.3 間隔層由微機(jī)綜合保護(hù)測控單元及智能測量儀表等單元組成,分別安裝于高、低壓開關(guān)柜上,并以總線形式接入站級層主控單元,傳輸介質(zhì)采用屏蔽對絞電纜。主要完成中壓繼電保護(hù)、測量和信號采集并與主控單元進(jìn)行通信等功能。
4.1.4 站級層由主控單元構(gòu)成,主要是作為本站間隔層設(shè)備采集電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理、儲存、調(diào)配以及信協(xié)議的轉(zhuǎn)換,并接入網(wǎng)絡(luò)層,將本站經(jīng)處理的數(shù)據(jù)上傳和接受網(wǎng)絡(luò)層下傳的設(shè)定參數(shù)或控制信號等指令。
4.1.5 網(wǎng)絡(luò)層采用100M以太網(wǎng)絡(luò),主控單元通過以太網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)層,與圖形工作站聯(lián)成計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的集中監(jiān)視、測量、控制和管理。
4.2 系統(tǒng)主要功能
4.2.1 對10KV中壓配電系統(tǒng)實(shí)行自動監(jiān)視、控制、繼電保護(hù)和測量;
4.2.2 對0.4KV低壓配電系統(tǒng)及變壓器、發(fā)電機(jī)組、直流屏、UPS等電力設(shè)備實(shí)行自動監(jiān)視和測量;
4.2.3 對電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行自動采集和分析,并進(jìn)行集中管理,全面實(shí)現(xiàn)用電管理的無人值守或少人值班,節(jié)約運(yùn)行及管理成本;
4.2.4 對能源消耗情況進(jìn)行分析,提供能耗報(bào)表并為物業(yè)管理提供節(jié)能依據(jù);
4.2.5 對電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,及時(shí)消除故障隱患,提高電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的可靠性;
4.2.6 提供電力系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)的報(bào)表;
4.2.7 可根據(jù)需要設(shè)置或自動生成電力系統(tǒng)運(yùn)行所需的各類報(bào)表。
5 結(jié)束語
近幾年,支持綠色建筑發(fā)展的政策陸續(xù)出臺,綠色建筑已然上升到了國家戰(zhàn)略的高度。政府對節(jié)能減排工作的高度重視,而建筑作為節(jié)能降耗的重要領(lǐng)域,加快推進(jìn)綠色建筑刻不容緩。在實(shí)施綠色建筑過程中,電氣設(shè)計(jì)的健康、綠色、節(jié)能是實(shí)現(xiàn)綠色建筑的重要保證,本文從建筑電氣設(shè)計(jì)專業(yè)角度闡述實(shí)現(xiàn)綠色建筑的諸多元素,力求達(dá)到提高照明效率,節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境的目的。
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