孫奮林
引言:在對建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設計主要參考規(guī)范及遵循原則,進行簡單闡述后,從合理進行建筑變配電中心基址的選擇、合理進行供配電豎井優(yōu)化布設、供配電變壓器的合理選型與應用等三個方面,詳細探討了建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能降耗技術措施。
建筑電氣是建筑系統(tǒng)中的重要耗能用戶,約占整個建筑總能耗量的1/3左右。城鎮(zhèn)現代化水平的不斷提高,對建筑電氣節(jié)能要求也越來越高,一項完善可靠地建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設計,不僅可以確保建筑內部各系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運營發(fā)展,同時還可以為建筑長期處于低能耗的高效運行工況奠定良好的基礎。建筑電氣系統(tǒng)的優(yōu)化節(jié)能,對促進能源高效分配、合理利用、節(jié)能降耗等,均具有舉足輕重的作用。建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能是建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設計中的重點,如何將有效的節(jié)能方案和節(jié)能技術合理運用到實際工程項目中,是建筑電氣工程師研究的重要內容,非常具有工程實踐應用研究意義。
1.建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設計主要參考規(guī)范及遵循原則
建筑供配電系統(tǒng)作為建筑電氣系統(tǒng)中的核心組成部分,其在方案優(yōu)化必選設計過程中必須嚴格遵照相關技術規(guī)范標準要求進行。目前,建筑工程中供配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設計主要參考規(guī)范有:GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設計標準》;GB50052-2009《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》;JGJ16-2008《民用建筑電氣設計規(guī)范》;GB50034-2004《建筑照明設計標準》;GB50411-2007《建筑節(jié)能工程施工質量驗收規(guī)范》;GB/T50378-2006《綠色建筑評價標準》等。在實踐工程項目節(jié)能優(yōu)化設計過程中,應遵循以下原則,即:
(1)應確保建筑物的電氣功能的正常高效運用,即:對于建筑照明系統(tǒng)而言,應滿足建筑物空間內部照明需要的照度、色溫、顯色等技術指標指數要求;對于通風空調系統(tǒng)而言,要結合建筑物功能特性,確保系統(tǒng)為其提供舒適安逸的溫濕度及恰當的新風量;對于電梯拖拽系統(tǒng)而言,要使上下、左右的運輸通道暢通無阻;對于一些具有特殊功能的場所,如娛樂場所等,應確保供配電系統(tǒng)中電氣設施的安全可靠用電、展廳應具備工藝照明及電力用電等功能。
(2)應充分考慮項目后期運營的經濟效益特性,尤其應重視建筑供配電系統(tǒng)后期運行維護的可行性、可靠性和節(jié)能經濟性。合理設計的出節(jié)能方案,減少建筑投運后的運行維護費用,充分挖掘建筑供配電系統(tǒng)內部存在的節(jié)能降耗潛力,提高節(jié)能方案的經濟性。
(3)綜合性建筑供配電系統(tǒng)的設計內容較多,綜合考慮因素較復雜,要求高,其優(yōu)化節(jié)能方案應從長遠著手,充分貫徹安全、可靠、經濟、合理、技術先進等設計理念,精心考慮進行優(yōu)化設計,確保設計方案具有較高的精細精益化特性。
2.建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能降耗技術措施探討
建筑供配電系統(tǒng)是建筑電氣系統(tǒng)中的電能分配的重要載體,同時也是智能樓宇綜合服務水平有效發(fā)揮的重要保障性系統(tǒng)。在進行建筑供配電系統(tǒng)優(yōu)化節(jié)能設計過程中,除了要保障建筑物內部各功能系統(tǒng)發(fā)揮出其優(yōu)良高效的功能特性外,還應從的電氣系統(tǒng)優(yōu)化控制管理、節(jié)能經濟運行維護等方面進行優(yōu)化必選,確保建筑電氣系統(tǒng)中各功能設備均能長期處于節(jié)能優(yōu)良運行工況,降低建筑電氣系統(tǒng)運行能耗,達到節(jié)能降耗的目的。
2.1 合理進行建筑變配電中心基址的選擇
建筑變配電中心是電能分配調度的核心場所,合理的基址選擇,可能獲得較好的節(jié)能效果。在進行節(jié)能優(yōu)化設計時,首先應根據建筑物內部負荷特性,詳細準確的統(tǒng)計出建筑物內部的各負荷特性、供電容量和用電等級等,并結合城區(qū)供電網的區(qū)域分布,優(yōu)選出技術上可行、經濟上合理的安全可靠、穩(wěn)定經濟的建筑變配電中心基址。應盡量將建筑變配電中心設置在靠近用電負荷中心位置,這樣一方面可以減少建筑供配電線路路徑,避免長距離供電、迂回供電等不利現象。減少建筑供配電系統(tǒng)中動力電纜、控制電纜等的總長度,降低建筑供配電系統(tǒng)的整體投資,提高項目建設的經濟性;另外,選擇合理的建筑變配電中心基址,可以優(yōu)化供電網絡,縮短供配電線路半徑,確保供電具有較高的安全可靠性,且能降低供配電線路的綜合損耗,確保建筑電氣系統(tǒng)中所有電氣設備能夠長期安全可靠運行在高效節(jié)能經濟區(qū)域,提高設備綜合能源利用效率,獲得較好節(jié)能效果。
2.2 合理進行供配電豎井優(yōu)化布設
要充分結合建筑物的結構和平面布置,經常同建筑結構工程師、建筑工程師等進行交流,合理布設各層的供配電豎井和層總控配電箱等的位置,盡量確保豎井、總配電箱處于用電負荷中心區(qū)域,減少分支供配電線路的長度,確保供配電系統(tǒng)的供電的安全可靠性,減少供配電線路的綜合損耗。
2.3 供配電變壓器的合理選型與應用
變壓器是建筑供配電系統(tǒng)的核心設備,同時也是建筑電氣系統(tǒng)節(jié)能降耗的重要研究對象。在建筑項目節(jié)能優(yōu)化設計過程中,應優(yōu)選S11、S13等高效節(jié)能型配電變壓器。此類新型節(jié)能變壓器通過對常規(guī)變壓器內部結構的優(yōu)化改良,可以降低變壓器內部鐵心磁阻,通常其空載電流僅有常規(guī)變壓器的20%~30%,有效提高配電變壓器運行的功率因數,同時可以降低配電變壓器的綜合運行能耗,這樣可以從建筑供配電系統(tǒng)的配電源頭獲得較好的節(jié)能降耗效果。在進行配電變壓器容量選擇過程中,要充分考慮到建筑供配電系統(tǒng)后期擴容需求,避免出現配電變壓器的負荷率取過高或過低等兩種極端運行工況。工程優(yōu)化節(jié)能設計過程中,配電變壓器負債率應控制在75%~85%左右較為合適。
結束語
建筑電氣系統(tǒng)中供配電系統(tǒng)優(yōu)化設計中的節(jié)能降耗潛力非常大,在工程實際優(yōu)化設計過程中,應充分結合建筑物功能功能特性,精心考慮,在設計方案中應盡量采用各種先進的節(jié)能設計理念、方案、技術和材料,確保設計方案具有較高的安全可靠性和節(jié)能經濟性,實現建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能、建筑電氣節(jié)能以及建筑節(jié)能三者間的充分融合,推動綠色建筑的快速高效建設發(fā)展。
參考文獻
[1] 王忠勇.高層建筑供配電系統(tǒng)節(jié)能設計分析[J].低壓電器:現代建筑電氣篇,2009,(22):64-67.
[2] 曹祥紅,張華,陳繼斌.建筑供配電系統(tǒng)設計[M].北京:人民交通出版社,2011.
[3] GB50411-2007《建筑節(jié)能工程施工質量驗收規(guī)范》[S].
(作者單位:中煤第六十八工程有限公司)