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摘要:一個建筑工程項目從設計開始到竣工完成為止,電氣設計師通常會比較關注;而建筑工程項目一旦交付使用后,對于此項目的后續運行工作,設計師一般都很少去了解。原來的設計與實際的使用到底有多大距離,原來設計中所選擇的設備容量是大了、還是小了等問題,設計師關注不多。一般是運行中出現了問題,使用單位才會通知原設計師到現場處理問題。這正是大多數設計師比較欠缺的地方,建筑工程項目的后續跟蹤服務、設計師多到現場去了解設備實際運行情況,發現問題及時處理,并進行分析、歸納與總結,對于以后的設計工作是很有幫助的。
關鍵詞:辦公樓;能耗數據;分析
引言
能耗成本作為企業付現成本重要組成部分是企業降本增效重要關注點之一,近年來隨著國家節能減排以及碳排放管控力度的不斷加大,對企業節能高效可持續發展提出更高要求。對于長輸管道企業而言,能耗成本在企業輸油氣操作成本中占比達30%以上,具體到熱油管線,管輸生產能耗主要由電力消耗和熱力消耗兩部分構成,這兩部分在熱油管線生產能耗中占比達95%以上。通常在管輸方案制定過程中,優化運行是以安全節能為出發點,在滿足上下游生產需求的前提下,通過全線輸油泵的合理匹配,消除節流損失優化電力消耗,通過加熱設備的合理匹配,提高加熱設備熱效率,優化熱力消耗,力求在完成生產任務的前提下,電力消耗量和熱力消耗量達到最優。
1某辦公樓的設計
1.1工程概況
長沙市某公司2016年新建辦公樓,建筑高度23.9m,辦公樓地上實測面積25163.55m2,辦公樓配套地下室面積10838m2,合計36001.55m2。變壓器的裝機容量為2×1000kVA。長沙市位于長江中游,屬于典型的夏熱冬冷地區。本項目用電負荷包括了4大類:照明(插座)、空調、動力和特殊用電負荷。其中的特殊用電主要是公司的職工廚房、餐廳和計算機房用電負荷。而空調采用的是中央空調系統,分為兩部分:2~3層采用水源熱泵多聯機系統(2層局部采用風冷熱泵多聯機系統);地下室及1層、4~7層采用風冷熱泵多聯機系統。空調用電負荷總裝機容量為1.27MW。
1.2用電總能耗分布情況
從該辦公樓能耗平臺收集到的2018年全年用電總能耗數據(如圖1所示):用電總耗能為3230.9MWh,其中空調系統為1871.2MWh,動力100.7MWh,照明能耗828.6MWh,特殊用電430.4MWh。從上面的數據分析中,可以看出,空調系統用電占比達到57.91%。
2用電現狀及其存在的問題
2.1對節能用電工作重視不足
一所辦公樓要在節能上有所突破,主要取決于三大條件:一是統一辦公樓領導與師生對節電節能的認識,提高重視程度;二是要具備并完善全校節能管理的相關條件,尤其是制度創建方面、機構設立方面以及隊伍培養方面;三是要有充足的資金投入在節能技術上。但目前某辦公樓卻對節能用電工作不重視,沒有成立專門節能機構,只要求相關部門做好節能,沒能從實際節能技術應用方面投入,在多年的發展中,為了給在校師生的工作學習營造良好的物質環境和條件,只考慮到設備是否能夠滿足使用要求,投入了很多的用電設備,卻并未考慮其節能標準是否達到。因此,在學校用電設備逐漸增加、用電范圍大大擴展的情況下,也沒有任何部門提出投入經費加以改造達到節能要求,只從制度上單純控制,節能壓力巨大,最終形成惡性循環。
2.2節電技術應用及成本收益方面的問題
作為人才培養的重要基地,辦公樓對人才培養投入的成本和效益產出的計算往往較為精準,但在校園創建上還需要更大進步。有資料顯示,在節電措施的實施中,辦公樓如果從安裝檢測設施、改造配置設施,加大節能技術應用力度,研發節電產品,那么其節電的效率將提高至少40%。就目前某辦公樓的調查來看,其在人才培養投入與用電設備技術投入上呈現顯著的差異性,導致節電問題遲遲得不到解決。
2.3節電基礎條件建設滯后
目前,我國很多辦公樓的基礎條件建設還以后勤部門為主力軍,負責統一管轄校園的節電工作,缺少節能辦公室或能源管理部門,而參與管理的人員素質參差不齊,基礎條件嚴重滯后,這必然無法及時發現辦公樓內部存在的浪費用電現象,也無法從根本上實現節電目標。
3用電節能措施
3.1建筑空調系統節能設計
現在建筑體系中一般還會包含空調系統。空調系統運行對電能消耗較大,是機電工程節能設計的關鍵。空調系統設計時要對系統風機進行獨立控制,根據建筑節能標準要求,使用新風空調系統。新風系統的風機管要設計在出風口位置,禁止接入回風口。風機裝置一旦與回風口連接,會直接影響空調系統的風量等,導致空調能耗的極大浪費。空調系統設計中還要考慮房間的使用特點,如果是空間較大并且使用者較多的房間,要使用全空氣式空調系統,從而提高空空調換風量和空氣流通量,提高空調運行效率進而實現節能目的[5]。空調系統的主要功能是調節建筑物室內的溫度,制冷能力是空調系統的最基本功能。空調系統運行過程中是通過冷凍水泵來實現制冷,冷凍水泵功率要盡可能大。空調系統要設計成變頻,在空調系統使用要求較少時可以通過變頻功能改變輸出功率,輸出功率降低后隨之會減少電能的消耗,從而達到節能目的。
3.2建筑照明系統節能設計
照明系統是建筑機電工程中不可或缺的重要能源體系。照明系統在設計過程中,要考慮到建筑物不同區域的照明需求,在對照明需求較大的區域盡量設計能夠通過控制開關進行分級控制的照明系統,如控制照明設備的關閉,從而達到照明設備運行數量的控制目的。在照明需求不高或者不持續的區域內,可以盡量使用自動感應照明設備,如走廊等建筑區域內可以使用感應燈,當有人通過使自動點亮,無人時自動關閉,從而更好地節約電力能源的消耗[4]。建筑照明設備既要滿足美觀要求,又要滿足節能要求,在選擇照明用燈泡時可以主要考慮新型節能燈具。白熾燈對能源的消耗較大,熒光燈的能源消耗較少,除了燈具類型的合理選擇外,還可以在照明系統上安裝鎮流器,通過鎮流器來實現電能的節約目的。
3.3其他節能參考意見
a.對于冬冷夏熱地區,在空調系統采用電動壓縮機制冷時,辦公建筑空調系統用電負荷占比在50%左右,部分辦公樓建筑將超出50%。b.冬冷夏熱地區的辦公建筑,變壓器的負載率根據氣溫的變化而變化,其中在炎熱的夏季將達到設計的最大值,其他時間基本上在60%及以下。c.在辦公建筑項目的設計階段,電氣設計師可以根據空調系統的負荷情況,來確定變壓器的大致裝機容量,這里是在空調系統采用電動壓縮機制冷,用電負荷提供的資料要求比較準確為前提條件。d.建筑電氣設計師要多收集設計項目后續的運行數據與資料,并加以分析,以便將設計做得更好。
電力論文投稿刊物:《軟件和集成電路》旨在推動計算機在我國的應用,推動我國軟件產業的建立和發展,促進軟件應用社會化、軟件開發工程化、軟件成果商品化和軟件經營企業化等方面的工作更好開展。
結束語
建筑電氣設計師從學校畢業進入設計單位后,大多數時間都在忙于具體項目的設計,大多數是查規范、找手冊,在電腦前進行“紙上談兵”。當然,這些也是設計師的正常工作流程。但是,在設計完成及項目竣工后,較少去收集其運行資料的,因此,也就很難知道自己的設計是否合理。筆者認為,真正要想做好設計,書本上來的資料終究是有限的,還需要在具體的實際項目(特別是已投入運行的項目)中不斷學習、思考與總結,這樣才能做出好的設計作品來。
參考文獻
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作者:張永強
級別:北大核心,JST,CSCD,CSSCI,WJCI
ISSN:1002-2104
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格式:咨詢顧問
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