詳解既有公共建筑電氣節(jié)能改造案例

詳解既有公共建筑電氣節(jié)能改造案例--廣州市設(shè)計大廈摘要本文結(jié)合既有辦公建筑節(jié)能改造的實踐，闡述了電氣節(jié)能改造的主要技術(shù)路線和實施方法，對改造前后的用電能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比和分析，驗證了改造效果，為既有公共建筑電氣節(jié)能改造提供借鑒經(jīng)驗。1項目概況廣州市設(shè)計大廈于1996年建成，地下1層，地上21層，總建筑面積21319m2；地上1?14層為廣州市設(shè)計院自用辦公樓層，15?21層為出租辦公樓層。本次改造的范圍是1?14層，改造建筑面積約為12300m2，改造內(nèi)容主要包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空調(diào)、電氣及照明、給排水、智能化等系統(tǒng)。2改造前的節(jié)能診斷和改造方案改造工程開始之初，對整棟大廈的設(shè)備運(yùn)行情況和用電能耗情況進(jìn)行了摸查，同時結(jié)合現(xiàn)有的電氣節(jié)能先進(jìn)技術(shù)和投資回報周期測算，有針對性地制定切實可行的改造方案。具體診斷項目和改造方案見表1?！?L表1改造前節(jié)盤診斷和改造方案頊目?至西廉統(tǒng)設(shè)缶羔世?生浪若畫氓7*無〒目w揑新設(shè)備e自動控制盞逆天進(jìn)進(jìn)丹樂養(yǎng)圧*天用變乘控削設(shè)備戲貝羚■確拄和空謂恵塔毎創(chuàng)帝卑設(shè)亙匸鬼空盤犧爼白苗戲疥評祈瘵袋黑胡設(shè)迫老th黑要拒封喬別孑甘能*主晅詞丟冃高命f髓進(jìn)迫和tt■貝*設(shè)匿也能蕭羽擔(dān)潮系統(tǒng)?直妊詣塗坯變證対〃1渕*設(shè)渥建塗屜L電* M毛變玉箜詛頁一堆諭門⑴徒耗較藝?垃*更拱為SCEH15豐呂鈕更五畐［空戴抜淀降幔鬥毎感叵ftffi10軍巨玄）設(shè)笹芝it.世捱高.壬節(jié)隹蠟謔揑剌翟3和運(yùn)行棋式序含俱見拱皇框加建龜肖纏軸蠱匝計晝*無*毛設(shè)用電殲哽計亙蕓盪?頭貶甘頂汁亙和能淫生蘇它蠱滝?只設(shè)計豆系茨.壟討苣道芋竟匪耗迸行芬?丐:厲對各糞能耗進(jìn)疔分檸和節(jié)能言電設(shè)員龍誰宜含些足系茨-丈時峑荊水、電、再-惑月亙*進(jìn)行能國#豬掙頂計匡羽事忻對殍癸進(jìn)各進(jìn)行迪一酋丑三卞能運(yùn)行

表1列出的7個電氣改造項目中，有3項最終未能實施。3空調(diào)控制系統(tǒng)節(jié)能改造大廈的中央空調(diào)系統(tǒng)除了更換部分能效低的設(shè)備外，冷源系統(tǒng)設(shè)置了群控，冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔、空氣處理機(jī)等設(shè)置了變頻控制裝置。對于空調(diào)末端設(shè)備：1） 設(shè)置了基于co2濃度的動態(tài)新風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)需求化通風(fēng)；2） 采用自主專利的變參量自校正控制技術(shù)，根據(jù)房間溫度變化通過PID運(yùn)算，自動調(diào)節(jié)送風(fēng)量和冷凍水量；3） 風(fēng)機(jī)盤管采用直流無級調(diào)速和聯(lián)網(wǎng)控制。對于中央空調(diào)系統(tǒng)：設(shè)置了中央空調(diào)能效自動跟蹤評價系統(tǒng)，動態(tài)監(jiān)測中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行信息，尋找不合理的用能部位，分析系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，為節(jié)能管理提供參考數(shù)據(jù)。1） 跟蹤系統(tǒng)通過各類傳感器與變送器收集中央空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)跟蹤、監(jiān)測、統(tǒng)計和顯示等功能；2） 評價系統(tǒng)則是基于現(xiàn)有用電設(shè)備評價體系以“能效比”為主要依據(jù)來衡量設(shè)備是否節(jié)能，即以“每單位制冷量的空調(diào)耗電量”來進(jìn)行能效評價，并對中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行實時動態(tài)跟蹤。中央空調(diào)能效自動跟蹤和評價系統(tǒng)控制界面見圖1和圖2。圖1中央空調(diào)能效跟蹤系統(tǒng)界面

UANSP1N14<曾Gtu/LOf^軸UANSP1N14<曾Gtu/LOf^軸uDb^i^iJjiubkKl^F=FfcKS.**C-*<T：；>*■圖2中央空調(diào)能效評價系統(tǒng)界面hiXiMrtn■耐L/kMSPI=M中世卍調(diào)出川十哉杠釵應(yīng)山^恤訃T.血峯巒■帚曲腳葩環(huán)VMJ^lLElJI沖切?y-i<iTs■hiXiMrtn■耐L/kMSPI=M中世卍調(diào)出川十哉杠釵應(yīng)山^恤訃T.血峯巒■帚曲腳葩環(huán)VMJ^lLElJI沖切?y-i<iTs■in卅."iH神甲lain*各険叫■Wir■曲屮卻HA4cpfti,nki&4照明系統(tǒng)節(jié)能改造設(shè)計大廈照明設(shè)施使用年限較長，照明功率密度值略高于《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034-2004)規(guī)定的限值，但實際照度遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)最低照度要求。照明系統(tǒng)改造的目標(biāo)就是提高系統(tǒng)的能效，降低照明安裝功率，提高照度和舒適性。對改造前后標(biāo)準(zhǔn)層辦公區(qū)域的照明安裝功率進(jìn)行統(tǒng)計，并對每個工作位的桌面照度進(jìn)行了測量，獲得的數(shù)據(jù)如表2所示。

盂萱it井年樓忌icru忌10^11忌Z為?2x23WTE喧営実進(jìn)燈te宜號黃蓋燈=S高麵預(yù)更慝動型豈子械燈盤高社諮榻Q盤 .54%54712E04DE豊此照畫1h^37此彳建査1H10E177均勻査0.-390.430.57LPI唯昭訂1EL4E11.旺10.0E從上述的數(shù)據(jù)對比可以看出，光源的光效和燈具的效率當(dāng)然是越高越好，但從照明系統(tǒng)的改造實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)光源的光效和燈具的效率過高，眩光問題就是必須要考慮和限制的；如果燈具安裝高度較低，燈位正下方的照度會比較高，燈具的照射的范圍比較小，如果燈具間距不是足夠小的話，勢必影響均勻度，若要照顧均勻度，就要縮短燈間距，增加燈具數(shù)量，從而獲得過高的照度，造成不必要的浪費(fèi)。5照明控制系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)層辦公區(qū)域：采用了有源有線的控制系統(tǒng)，辦公區(qū)、接待區(qū)設(shè)置基于作息時間的時間控制、基于人流量的人體感應(yīng)控制、基于室外光照度的照度感應(yīng)控制（根據(jù)室外光強(qiáng)弱開關(guān)靠窗一側(cè)的燈具）、手動控制；飲水機(jī)采用時間控制和手動控制。控制系統(tǒng)框圖如圖3所示。圖3辦公區(qū)智能照明控制系統(tǒng)框圖

電梯廳、衛(wèi)生間：采用了無源無線的控制系統(tǒng)。電梯廳設(shè)置時間控制/手動控制（西電梯廳）、就地人體/照度感應(yīng)控制（東電梯廳），衛(wèi)生間設(shè)置時間控制、人體感應(yīng)控制、照度感應(yīng)控制、手動控制。該系統(tǒng)安裝配線可以大幅度減少，特別適用于在不改動天花、墻體的前提下加裝智能照明控制的項目。圖4無齊無集臍明梗塊箱 圉5圖4無齊無集臍明梗塊箱 圉5無雯瞎壷傳感餐圖右無腐無龜控制直扳圖7無源無線智能照明控制系統(tǒng)框圖I悅控斛蹩AS|F機(jī)揑購族Hi擁制網(wǎng)美無叛常I悅控斛蹩AS|F機(jī)揑購族Hi擁制網(wǎng)美無叛常1總3C手機(jī)址艷震塊V盤険風(fēng)屮控電M丈和無蝕 無卸:t終肝失虹ttaSiE仃雷甕感砲2S智能照明控制系統(tǒng)根據(jù)人流量、室外光照度和作息時間自動開關(guān)燈，實現(xiàn)“人走燈滅”和按需開關(guān)燈的功能。具體的控制程序設(shè)定見表3。表孑證陰控制琨序設(shè)定表時間齡照吏控制用關(guān)諛叨14:0^17:^0人俊酒應(yīng)建瑋囂衛(wèi)血12:00^14:■?ir：5oni9：MitA坊：oo=i￡ ■"投入若開.二控人仮世.應(yīng)逗吋曲⑴23.：0^~:55刊-手拄主丘宣7警該室令注異黃耳手坪呂葉iff，兩崔折呈婷時段榜人羽葺義工磋鬥吉舍陽贊.T分葉毀、卡垢景東皂幅廳獨(dú)立憲應(yīng)蹇衛(wèi)生間外樂6能源計量與綜合管理系統(tǒng)系統(tǒng)采用開放式結(jié)構(gòu)，通過接口協(xié)議將冷水機(jī)組群控系統(tǒng)、空調(diào)末端控制系統(tǒng)、中央空調(diào)能效自動跟蹤評價系統(tǒng)、照明控制系統(tǒng)、用水用電計量計費(fèi)系統(tǒng)等納入統(tǒng)一的節(jié)能管理系統(tǒng)平臺，對空調(diào)、給排水、供配電、照明、插座等設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集、監(jiān)控、分析和綜合評價，通過對建筑設(shè)備運(yùn)行管理和能源計量分析，達(dá)到優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，實現(xiàn)最佳運(yùn)行管理模式的目的。能源計量與綜合管理系統(tǒng)框圖如圖8所示。圖8能源計量與綜合管理系統(tǒng)框圖

中央奩調(diào)中央奩調(diào)7節(jié)能改造的實施效果空調(diào)系統(tǒng)改造前，空調(diào)季（2011年7月至11月）的用電量為450640kWh，改造后（更換設(shè)備、增加控制和管理系統(tǒng)），空調(diào)季（2012年7月至11月）的用電量為229459kWh，系統(tǒng)改造后同期能耗相對改造前降低49.08%。照明系統(tǒng)改造前（2011年9月至2012年8月）年耗電量為376404kWh,改造后（2012年9月至2013年8月）年耗電量為257040kWh,系統(tǒng)改造后同期能耗相對改造前降低了31.71%。相對改造前，建筑空調(diào)和照明系統(tǒng)平均降耗