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智能楼宇整体节能方案
发布日期:2019-5-28 11:10:37
一、现状分析为响应我国提出的“走可持续发展的道路”的号召,在目前能源不充足的国情下,开展节能研究,具有很大的意义。近年来,随着我国经济和社会快速发展,楼宇办公建筑公共区域日益增多,需要尽快解决目前建筑

一、现状分析


为响应我国提出的“走可持续发展的道路”的号召,在目前能源不充足的国情下,开展节能研究,具有很大的意义。近年来,随着我国经济和社会快速发展,楼宇办公建筑公共区域日益增多,需要尽快解决目前建筑灯光、空调及用水功耗能多的问题。


国家对降低楼宇能耗工作同样非常重视,1998年1月1日起实施的《中华人民共和国节约能源法》,对依法推进楼宇节能工作具有重要意义。目前楼宇能耗现状主要包括:


① 落后的能源分配管理模式,导致楼宇管理者仅从保障人员及设备的安全角度对电能进行分配和管理,从不着眼于用电设备的效率和使用成本来进行精益管理;


② 用电设备数量规格众多繁杂,由于大量非线性负载的使用,导致负荷严重非线性,产生电压瞬变、电流浪涌及谐波等不良电力品质现象,消耗了大量的无用功率,导致电力系统功率因数低下,电力污染严重。


△图片为杭州歌德大酒店,版权属于原作者


二、问题分析 


一组来自国家有关部门的调查数字显示:我国楼宇年电力消耗总量占全国总消耗量的10%,能源费用超过800亿元/年,尤其在大型公共楼宇中,中央空调和照明是最大的两个“电老虎”。


照明分室内照明和室外照明,根据相关数据显示照明系统是楼宇的第二大能耗,目前照明方面主要存在以下几个问题:


① 灯具:在目前的楼宇建筑公共区域照明系统中,大量采用了白炽灯和普通节能灯,而白炽灯将面临全面停产,节能灯不能频繁开关,用在公共区域照明系统中极易损坏,寿命低。


② 控制方式:在目前的楼宇建筑公共区域照明系统中,普遍采用触摸开关和声控开关,而声控开关经常误动作,造成误亮,且有噪声干扰,触摸开关使用不方便,不卫生。


③ 管理漏洞:很多民用建筑公共区域照明经常无人管理,无论是上班还是下班,无论有人还是无人,照明灯24 小时灯火通明,照明利用率极低。


④ 采光:在照明设计中对天然采光的利用很不充分,有些场所完全靠人工照明。


中央空调系统一般占各类办公楼宇建筑能耗的40%以上,主要原因在于设计选型时设备余量一般为20%左右,却很少在满负荷状态下运行,造成空载功耗偏高;其次为了节省一次投资成本,系统缺少调控装置,导致风机、水泵长期处于最大流量运行状态,不能根据实际运行工况的负荷进行有效调节,产生不必要的能源浪费;另外主辅机和末端之间缺乏合理动态调节和合理匹配,导致系统效率低下。


办公、通信等其他设备等随着社会经济的不断发展数量也在不断加大,导致系统产生大量谐波和瞬变浪涌现象,不仅存在电能浪费,对设备安全使用也造成了巨大影响。


供排水系统、柜机空调等电器等也存在不同程度的能源不合理使用,节能降耗空间也相当大。


三、节能方案设计


本方案遵循保证功能、经济实用、节约能源、保护环境的设计原则,通过各类智能系统、场景模式及各类传感器的搭配使用,可有效解决楼宇的高耗能问题。


方案前提:


① 建筑照明节能设计应满足正常需要为基本前提,从满足建筑功能正常使用的角度看,足够的照度是照明设计的底线,不能因为有节能方面的需求就牺牲必要的照度要求;


② 经济性和可行性,从过往案例来看,楼宇节能的主要方向是灯光照明,而照明节能的主要方法是使用节能灯具和智能控制方式;


③ 满足GB50034-2004《建筑照明设计标准》;


④ 选择合适的控制方式,按需开启照明、空调等系统,达到节能的目的。


方案重点:


1、节约用电


① 空调系统节电。夏季空调温度不低于26摄氏度,冬季空调温度设置不高于20摄氏度,禁止开窗、开门使用空调,上班晚 10分钟开空调、下班提前10分钟关闭空调。做到室内无人时不开空调,人走关闭空调。坚持定期清洗空调,提高空调能效水平。


② 照明系统节电。机关工作人员办公时间要充分利用自然光照,除阴雨天外,原则上白天不开照明灯具;离开办公室或下班时随手关灯,夜间加班、值班人员离开后要做到人走灯灭。


③  杜绝“长明灯”。加快淘汰低效照明产品,对楼梯、走廊、卫生间等公共区域进行照明控制改造,逐步安装自动控制开关。明确专人加强办公楼公共部位的照明管理。

④ 安排人员定时进行巡查,及时关闭不必要的灯具。

⑤ 办公设备节电。计算机、打印机、复印及传真机等办公设备不用时,应随时关闭;在长时间未使用以及下班后,要切断电源,减少待机消耗


2、强化节水意识


加强对各类用水设备的维护和改造,定期对供水设施进行检查和维修。


3、合理选择灯具与电器配件 


灯具效率(也叫光输出系数)是衡量灯具利用能量效率的重要标准,它是灯具输出的光通量与灯具内光源输出的光通量之间的比例。在满足眩光限制要求下,应选择直接型灯具;根据使用场所的不同,选择控光合理的灯具;选用光通革维持率好的灯具;采用光利用系数高的灯具,采用照明与空调一体化灯具。


4、合理确定照度及功率密度值 


进行照明设计之前应先详细了解工程概况,根据工程性质、功能、环境、规模,确定主要房间及场所的标准照度值和功率密度值(LPD),以判断照明设计是否满足要求的标准依据。


5、照明智能控制 


选择合理的照明配电方式,可以取得很好的节能效果。照明配电宜采用放射式和树干式相结合的系统。减少配电分支线路的长度,降低照明线路电流值,能降低了线路能耗和电压损失。


合理的照明控制方式,可以取得很好的节能效果。照明灯具布置及控制方式应尽量做到人性化控制,在方便使用的前提下,为节约用电创造条件。本方案照明控制方式包括开关式、调光式、自动与手动相组合式、场景连动式以及系统预设式。


通过智能控制系统可实现大楼公共照明的远程实时开/关及亮度控制,或计划时间开、关,实现公共照明的实时控制的无人值守,同时人体感应器根据感应对灯光开闭实行自动控制,从而有效降低管理成本,并实现整幢大楼运行状态的远程监控,当出现故障时实现主动报警上传,有效减少巡查工作。除此之外,还可远程对灯具运行状态进行检测、故障诊断,提供实时运行记录数据,为运维提供便利和科学的分析数据。


6、空调智能控制


空调智控系统支持智能面板和无面板(场景联动、系统预设、无线控制)两种控制方式,可通过现场面板、定时设置、人体感应、光线感应相结合,对空调、风机盘管等设备进行全方位控制,为高度个性化的集中控制需求提供最贴合的解决方案。场景模式可通过智能面板或无线遥控自由切换,如办公模式、会客模式、会议模式等。室内新风、温度等亦可预设合理值,从而最大限度的达到节约减耗的目的。


7、根据时间/地点因地制宜


① 自然采光良好的场所,充分利用自然光,减少点灯时间。按照使用场所选择不同控制方式。灯具布置时就应将自然采光充足和不充足的场所区分开,以便根据照明使用的特点和时段采取分区分时控制方式,并适当增加照明开关数量,如靠窗户一侧的照明灯具最好能单独控制;会议室、多功能厅等场所按靠近或远离讲台分组。


② 走廊、门厅、楼梯问等公共场所,宜采用集中控制和节能自熄开关,或按建筑使用条件和特殊要求采取分区、分组控制,这样在夜间人员稀少或有自然采光时,可以适当地关闭一部分照明,有利于节约能源。


③ 上班时间段可设置定时对灯光、空调等设备进行自动控制,下班后时间段则可通过人体感应的方式实现有人时开启、无人时延迟关闭。节假日期间系统自动转换为移动感应模式工作,在保证基本照明、供暖充足的基础上,最大限度节约能耗。


四、方案价值


采用绿色节能方案不仅是落实“节约能源,保护资源,造福子孙”和贯彻《中华人民共和国节约能源法》所做的一件实事,也是为保护人类生存的发展空间所做的一份贡献。


通过用户使用验证,节能减耗后的经济效益也是尤为可观。根据相关测算,本方案通过最优化控制程序和预设时间程序控制实现全面节能,最优的节能效果可达35%,对于典型2万平方米的办公楼来说,节约30%的能耗等于每年节省20万RMB的运营成本,而35%即能节约≈23.3万RMB。


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