蒙智利
(海南希望建設(shè)開(kāi)發(fā)有限公司,海南 白沙 572800)
與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的超高層建筑電氣能耗較高,并長(zhǎng)期存在綠色節(jié)能照明狀況欠佳、布線(xiàn)不合理、諧波嚴(yán)重、供配電網(wǎng)損耗大等不合理的現(xiàn)象,嚴(yán)重影響了建筑內(nèi)部綜合智能化的發(fā)展。本文筆者主要結(jié)合高層住宅建筑實(shí)例,著重對(duì)該項(xiàng)目的電氣節(jié)能技術(shù)措施進(jìn)行認(rèn)真分析研究。
某住宅項(xiàng)目為兩幢商住混合連體高層,框架剪力墻結(jié)構(gòu),均為地上31 層,裙樓部分為4 層商業(yè)組成的高端物業(yè),配有地下車(chē)庫(kù),并兼作變配電室用,其中一至四層為商場(chǎng),且A、B 兩棟樓的5 至31 層為民用住宅,均為標(biāo)準(zhǔn)層,每層有4 戶(hù),共216 戶(hù)。項(xiàng)目總建筑面積約32703m2,其中住宅面積約為22548m2,商業(yè)面積約為5705m2,停車(chē)位167 個(gè),地下車(chē)庫(kù)的建筑面積為4450m2,建筑主體高度均為97.8 米。
從供電能力、傳輸效率、熱穩(wěn)定性等幾方面綜合考慮,選用10kV 電壓等級(jí)供電。10kV 電壓級(jí)比低壓供電更有優(yōu)勢(shì),其線(xiàn)損更小,金屬投入量更少,同時(shí)也有利于提高用戶(hù)端電壓質(zhì)量。對(duì)于用戶(hù)而言,10kV 電壓級(jí)供電是一種兼顧現(xiàn)在和未來(lái)的優(yōu)化選擇。
本工程為普通高層民用住宅建筑,用電設(shè)備電壓為220/380V,低壓配電距離最長(zhǎng)不到150 米。對(duì)所有設(shè)備均采用低壓220/380V 三相五線(xiàn)制TN-C-S 系統(tǒng)配電。主要采用以下措施保證電能質(zhì)量:1) 選用D,yn11 聯(lián)接組別的三相配電變壓器,采用±5%無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓分頭;2) 將電井及層配盡可能設(shè)置在負(fù)荷中心,減小輸送電壓損失;3) 采用銅芯電纜,選擇合適導(dǎo)體面積,將電壓損失控制在5%以?xún)?nèi);4) 采用就地?zé)o功補(bǔ)償,使功率因數(shù)不小于0.91,在變電所低壓側(cè)采取集中補(bǔ)償,自動(dòng)投切;5) 將單相設(shè)備均勻的分布在三相配電系統(tǒng)中;6) 照明與動(dòng)力配電回路分開(kāi)。對(duì)于較大容量的電力設(shè)備如電梯,空調(diào)等采用專(zhuān)線(xiàn)供電。
變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí),宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器:有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷;季節(jié)性負(fù)荷變化較大;集中負(fù)荷較大。結(jié)合本工程的具體情況,考慮到一、二級(jí)重要負(fù)荷的供電安全可靠,故選擇兩臺(tái)主變壓器。選擇兩臺(tái)等容量的變壓器,互為備用,每臺(tái)變壓器容量按總視在計(jì)算負(fù)荷容量的70%~80%且不小于全部的一、二級(jí)負(fù)荷(445.2kVA),即應(yīng)該選擇容量為800kVA 的變壓器兩臺(tái)。正常運(yùn)行時(shí)A 棟、B 棟負(fù)荷分別由兩臺(tái)變壓器供電,通過(guò)合理分配負(fù)荷,可使兩臺(tái)變壓器正常運(yùn)行負(fù)荷相當(dāng),均為70%~80%左右,當(dāng)一臺(tái)故障時(shí),另一臺(tái)可帶全部的一級(jí)負(fù)荷和部分三級(jí)負(fù)荷。
本工程的燈具根據(jù)安裝高度和房間大小分別選用環(huán)型熒光燈和雙U 形緊湊型節(jié)能燈,在廚房、水泵房等潮濕環(huán)境選用密封型熒光燈;應(yīng)急照明燈具選用自帶蓄電池的應(yīng)急型燈具,當(dāng)工作電源失電時(shí)應(yīng)急燈能自動(dòng)點(diǎn)亮。采用T8 熒光燈,其與同一光度的傳統(tǒng)電燈泡(白熾燈) 相比有更高的發(fā)光效率。T8 熒光燈所消耗的能量中較高的比例被轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光,較少被轉(zhuǎn)化為熱能,所以使用中的同一光度的T8 熒光管比白熾燈溫度要低。白熾燈一般只能把大約10%的輸入能量轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光。同一光度的T8 燈管一般只需前者消耗的約1/3至1/4 的電能,使用壽命亦較傳統(tǒng)燈泡長(zhǎng)大約10 至20 倍之多。
照明系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)中,控制方式的設(shè)置尤其關(guān)鍵。本項(xiàng)目中,如在公共區(qū)域場(chǎng)所根據(jù)其不同功能需要設(shè)置不同的控制方式,如定時(shí)控制、現(xiàn)場(chǎng)編程開(kāi)關(guān)控制、場(chǎng)景控制、監(jiān)控室軟件控制、調(diào)光控制、感應(yīng)控制等。而室外公共照明區(qū)域,應(yīng)充分利用天然光,對(duì)于可關(guān)斷部分支路通過(guò)控制手段,根據(jù)不同時(shí)刻需求,可分區(qū)控制。比如本工程景觀(guān)照明及公共部位的燈光節(jié)能控制除了規(guī)定人走燈滅的原則外,同時(shí)還設(shè)置了幾種混合控制方式,如:集中控制、定時(shí)控制、調(diào)光和聲光控制等。
高層建筑電氣設(shè)備較多,布線(xiàn)要科學(xué)合理,以建筑物內(nèi)部機(jī)電設(shè)備負(fù)荷容量及分布、供電距離、機(jī)電設(shè)備特性為基礎(chǔ),供配電系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清晰,安全可靠。本項(xiàng)目的供配電線(xiàn)路總長(zhǎng)度較長(zhǎng),線(xiàn)路上電能總損耗量相當(dāng)大。在本項(xiàng)目中結(jié)合建筑用電的實(shí)際情況,在保證線(xiàn)路輸電電能質(zhì)量水平前提下,以節(jié)能降耗為目的,積極推行各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)措施,有效減少輸電線(xiàn)路上的電能損耗。通過(guò)合理選用導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型,縮短輸電線(xiàn)路長(zhǎng)度,導(dǎo)線(xiàn)在敷設(shè)的時(shí)候要科學(xué)布線(xiàn),避免彎路,同時(shí),變壓器供電中心應(yīng)盡量靠近負(fù)荷中心位置,另外低壓配電室應(yīng)盡量靠近電氣豎井,以縮短饋電線(xiàn)路的供電距離。另外,由于項(xiàng)目體量大,出現(xiàn)部分機(jī)電設(shè)備距離饋電系統(tǒng)較遠(yuǎn)的情況,在這部分的線(xiàn)路選型上,在保證載流量、導(dǎo)熱性,電壓降、以及保護(hù)配合需要等基本功能條件下,適當(dāng)增加導(dǎo)線(xiàn)截面積。
本文結(jié)合實(shí)際工程實(shí)例,主要圍繞該項(xiàng)目建筑電氣節(jié)能技術(shù)要點(diǎn)展開(kāi)分析,歸納總結(jié)的電氣節(jié)能技術(shù)、措施方法。但由于建筑電氣節(jié)能技術(shù)涉及到多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)系統(tǒng)組成,是一個(gè)參變量較多的復(fù)雜大系統(tǒng),由于篇幅有限,上文對(duì)該案例的高層住宅的電氣節(jié)能技術(shù)方面的分析還不夠全面,僅是初步研究,有待深入學(xué)習(xí)。