北京交通學(xué)校智能化項(xiàng)目建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
一、建筑節(jié)能的意義及建筑能耗的構(gòu)成
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)階段建筑耗能量已占社會(huì)總耗能的30%，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城鎮(zhèn)建設(shè)的高速發(fā)展，以及人民生活水平的日益提高，專家們預(yù)言：如不及時(shí)地加以改善，這個(gè)比例將迅速地上升到40%左右。國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心發(fā)布，目前新建建筑中，95%以上仍然是高能耗建筑。建筑耗能已經(jīng)成為我國(guó)最難治的城市病之一，影響著中國(guó)城市的可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。由此可見，建筑節(jié)能刻不容緩，應(yīng)置于社會(huì)發(fā)展的重要地位，《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》由建設(shè)部和國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布，已于7月1日起正式實(shí)施。這是我國(guó)批準(zhǔn)發(fā)布的第一部公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
建筑節(jié)能是指在保證基本的衛(wèi)生、健康、舒適標(biāo)準(zhǔn)下，提高建筑的能源利用效率。按照國(guó)際通行的分類，建筑能耗是指民用建筑使用過程中的能耗，其中包括居住建筑和公共建筑以及服務(wù)業(yè)，主要包括建筑采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、照明、家用電器、電梯、通風(fēng)等方面的能耗，由此可見，建筑節(jié)能是從設(shè)計(jì)、施工到設(shè)備材料各行業(yè)全員參與的系統(tǒng)工程。而由于采暖、空調(diào)、通風(fēng)能耗約占建筑總能耗的2/3左右，該部分系統(tǒng)節(jié)能措施成功與否是控制建筑能耗的關(guān)鍵所在。
二、北京交通學(xué)校智能化系統(tǒng)簡(jiǎn)介
北京交通學(xué)校位于北京市大興區(qū)，公司承攬新建的現(xiàn)代教育中心及綜合體育館樓機(jī)電總包工程，工程規(guī)模達(dá)4萬平方米，整個(gè)智能化系統(tǒng)如圖一、圖二所示。
圖一：北京交通學(xué)校機(jī)電項(xiàng)目系統(tǒng)框架
圖二：北京交通學(xué)校弱電智能化系統(tǒng)框架
三、北京交通學(xué)校項(xiàng)目中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
由于本項(xiàng)目實(shí)行機(jī)電總包建設(shè)方式，強(qiáng)電系統(tǒng)及弱電系統(tǒng)均由我公司實(shí)施，在強(qiáng)弱電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備及系統(tǒng)選型、工程實(shí)施過程中始終將節(jié)資節(jié)能的理念作為重要指導(dǎo)方針，從設(shè)備選型到各設(shè)備的監(jiān)控有著很好的匹配，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)，達(dá)到了很好的節(jié)能效果。
從設(shè)備選型上，選擇了帶有負(fù)荷可調(diào)的泰豪智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整輸出，最大限度減少能量損耗；在智能化系統(tǒng)配備上，分別配備了綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明監(jiān)控系統(tǒng)等，對(duì)建筑設(shè)備中能耗大戶進(jìn)行了很好的監(jiān)控；當(dāng)然對(duì)于其他象安全防范、校園網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)也進(jìn)行了節(jié)能考慮，由于篇幅所限以及能耗比重的原因，在此只對(duì)上述的幾個(gè)能耗大戶的節(jié)能方案進(jìn)行介紹。
?。ㄒ唬⒅悄苄惋L(fēng)冷螺桿機(jī)組
如前所述，采暖、空調(diào)、通風(fēng)能耗約占建筑總能耗的2/3左右，而冷凍站設(shè)備（冷凍機(jī)、冷凍泵、冷卻塔、冷卻泵）占其中的50％，冷水機(jī)組占30％左右，冷凍泵占10％。
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)荷共計(jì)1050KW，在設(shè)計(jì)中采用的是風(fēng)冷螺桿機(jī)組，置于建筑頂層，省去了冷卻塔和冷卻泵，從設(shè)計(jì)上即達(dá)到了節(jié)資節(jié)能的效果。
在設(shè)備選型中選擇了泰豪的智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組，配置為3臺(tái)300KW的FSH300加1臺(tái)150KW的FSH150，通過樓宇自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)4臺(tái)機(jī)組的群控，一是根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的多少?zèng)Q定機(jī)組啟動(dòng)的臺(tái)數(shù)及啟動(dòng)的類型；二是根據(jù)每臺(tái)機(jī)組的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間來平均機(jī)組的使用壽命。泰豪智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組具有如下的特點(diǎn)：
?。?）每臺(tái)智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組均具有自動(dòng)能量調(diào)節(jié)功能，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)25％、50％、75％和100％運(yùn)行，配合機(jī)組臺(tái)數(shù)控制，低成本（同變頻機(jī)組相比）最大限度的實(shí)現(xiàn)了輸出功率同需求負(fù)荷的匹配，達(dá)到節(jié)能的效果。
?。?）每臺(tái)泰豪的智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組均提供了TCP/IP協(xié)議的遠(yuǎn)程測(cè)控接口，并內(nèi)嵌WEB化的操控界面，在不增加任何成本的情況下可以方便的實(shí)現(xiàn)廠家及業(yè)主對(duì)設(shè)備的檢測(cè)、控制和管理。
（二）綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)
設(shè)備運(yùn)行能耗是商業(yè)運(yùn)作的主要支出之一。在今天的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，在中國(guó)這種能源狀況下，合理控制這些費(fèi)用并不斷設(shè)法提高質(zhì)量，能削減支出，為了有效控制這些費(fèi)用，首先應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這就是電力監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)存在的原因，它可以提供節(jié)余設(shè)備投資和設(shè)備運(yùn)行潛在消耗所需的信息。事實(shí)上，電力節(jié)能委員會(huì)做的一份研究表明，檢測(cè)類儀表的平均回收期限少于6個(gè)月，投資的平均匯報(bào)率為200％。
采用智能化變配電系統(tǒng)，對(duì)于系統(tǒng)的操作，可通過編制程序，對(duì)系統(tǒng)的各種操作進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，并以圖形或表格的形式進(jìn)行顯示，非常直觀、有效。對(duì)于信號(hào)的采集，一方面是信號(hào)的種類可根據(jù)實(shí)際情況的需要進(jìn)行采集，尤其是一些直接關(guān)系到系統(tǒng)變化趨勢(shì)的信息，系統(tǒng)能不斷采集和分析，提前給出必要的提示或警告，便于系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。智能化變配電系統(tǒng)可對(duì)每個(gè)回路上的斷路器狀態(tài)、柜內(nèi)及母線溫度、操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械性能、絕緣水平等進(jìn)行檢測(cè)，為系統(tǒng)運(yùn)行的測(cè)量、保護(hù)、控制等提供必要的依據(jù)，并對(duì)發(fā)生故障的部分進(jìn)行錄波、故障記錄，為故障分析提供可靠的數(shù)據(jù)。智能化變配電系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力電子技術(shù)等，取代傳統(tǒng)的二次回路，具有接線簡(jiǎn)單、性能可靠、易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
北京交通學(xué)校項(xiàng)目采用雙路10KV供電方式，通過兩臺(tái)1250KW干式變壓器后進(jìn)入低壓配電系統(tǒng)。在該變配電系統(tǒng)中，我們使用了愛博精電電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)能專業(yè)化地滿足電能管理的要求，主要體現(xiàn)在對(duì)電能成本、電能質(zhì)量、供電連續(xù)性三方面。對(duì)于供電成本，主要方面是在于減少損耗，系統(tǒng)可以識(shí)別主要的耗電源、在內(nèi)部進(jìn)行成本分配，讓用戶對(duì)成本有更直觀的了解，利用多站點(diǎn)集合的優(yōu)勢(shì)，在降低成本方面，可隨時(shí)查看能源消耗模式，控制用電高峰。對(duì)于電能質(zhì)量，該系統(tǒng)可以對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行諧波分析，電壓波動(dòng)探測(cè)，擾動(dòng)探測(cè)，中性線電流監(jiān)控。例如配電系統(tǒng)中的諧波，他導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行效率降低，縮短設(shè)備的使用壽命，加大了容量，增大了系統(tǒng)的損耗。嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致一些設(shè)備運(yùn)行不正常。在保證供電系統(tǒng)供電連續(xù)性方面，該系統(tǒng)可以幫助用戶分析和控制配電系統(tǒng)，從而提高供電的可靠性。該系統(tǒng)通過一個(gè)圖形互動(dòng)界面，將收集到的測(cè)量數(shù)據(jù)集中起來，并將其格式化，它可以提前發(fā)現(xiàn)問題，并加以解決，從而避免設(shè)備出現(xiàn)故障以及由此而引起的停電。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，要迅速判斷故障點(diǎn)以及故障原因往往是困難的，從而延誤了及時(shí)恢復(fù)供電的可能性，而系統(tǒng)可以及時(shí)診斷出問題所在，給維護(hù)人員提供有效的信息，保證了即使出現(xiàn)故障，也比傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)能盡快消除故障，恢復(fù)供電。
一、建筑節(jié)能的意義及建筑能耗的構(gòu)成
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)階段建筑耗能量已占社會(huì)總耗能的30%，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城鎮(zhèn)建設(shè)的高速發(fā)展，以及人民生活水平的日益提高，專家們預(yù)言：如不及時(shí)地加以改善，這個(gè)比例將迅速地上升到40%左右。國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心發(fā)布，目前新建建筑中，95%以上仍然是高能耗建筑。建筑耗能已經(jīng)成為我國(guó)最難治的城市病之一，影響著中國(guó)城市的可持續(xù)發(fā)展，進(jìn)而影響經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。由此可見，建筑節(jié)能刻不容緩，應(yīng)置于社會(huì)發(fā)展的重要地位，《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》由建設(shè)部和國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布，已于7月1日起正式實(shí)施。這是我國(guó)批準(zhǔn)發(fā)布的第一部公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
建筑節(jié)能是指在保證基本的衛(wèi)生、健康、舒適標(biāo)準(zhǔn)下，提高建筑的能源利用效率。按照國(guó)際通行的分類，建筑能耗是指民用建筑使用過程中的能耗，其中包括居住建筑和公共建筑以及服務(wù)業(yè)，主要包括建筑采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、炊事、照明、家用電器、電梯、通風(fēng)等方面的能耗，由此可見，建筑節(jié)能是從設(shè)計(jì)、施工到設(shè)備材料各行業(yè)全員參與的系統(tǒng)工程。而由于采暖、空調(diào)、通風(fēng)能耗約占建筑總能耗的2/3左右，該部分系統(tǒng)節(jié)能措施成功與否是控制建筑能耗的關(guān)鍵所在。
二、北京交通學(xué)校智能化系統(tǒng)簡(jiǎn)介
北京交通學(xué)校位于北京市大興區(qū)，公司承攬新建的現(xiàn)代教育中心及綜合體育館樓機(jī)電總包工程，工程規(guī)模達(dá)4萬平方米，整個(gè)智能化系統(tǒng)如圖一、圖二所示。
圖一：北京交通學(xué)校機(jī)電項(xiàng)目系統(tǒng)框架
圖二：北京交通學(xué)校弱電智能化系統(tǒng)框架
三、北京交通學(xué)校項(xiàng)目中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
由于本項(xiàng)目實(shí)行機(jī)電總包建設(shè)方式，強(qiáng)電系統(tǒng)及弱電系統(tǒng)均由我公司實(shí)施，在強(qiáng)弱電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、設(shè)備及系統(tǒng)選型、工程實(shí)施過程中始終將節(jié)資節(jié)能的理念作為重要指導(dǎo)方針，從設(shè)備選型到各設(shè)備的監(jiān)控有著很好的匹配，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)目標(biāo)，達(dá)到了很好的節(jié)能效果。
從設(shè)備選型上，選擇了帶有負(fù)荷可調(diào)的泰豪智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組，根據(jù)實(shí)際負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整輸出，最大限度減少能量損耗；在智能化系統(tǒng)配備上，分別配備了綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)、機(jī)電設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、智能照明監(jiān)控系統(tǒng)等，對(duì)建筑設(shè)備中能耗大戶進(jìn)行了很好的監(jiān)控；當(dāng)然對(duì)于其他象安全防范、校園網(wǎng)絡(luò)等系統(tǒng)也進(jìn)行了節(jié)能考慮，由于篇幅所限以及能耗比重的原因，在此只對(duì)上述的幾個(gè)能耗大戶的節(jié)能方案進(jìn)行介紹。
?。ㄒ唬⒅悄苄惋L(fēng)冷螺桿機(jī)組
如前所述，采暖、空調(diào)、通風(fēng)能耗約占建筑總能耗的2/3左右，而冷凍站設(shè)備（冷凍機(jī)、冷凍泵、冷卻塔、冷卻泵）占其中的50％，冷水機(jī)組占30％左右，冷凍泵占10％。
本項(xiàng)目設(shè)計(jì)負(fù)荷共計(jì)1050KW，在設(shè)計(jì)中采用的是風(fēng)冷螺桿機(jī)組，置于建筑頂層，省去了冷卻塔和冷卻泵，從設(shè)計(jì)上即達(dá)到了節(jié)資節(jié)能的效果。
在設(shè)備選型中選擇了泰豪的智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組，配置為3臺(tái)300KW的FSH300加1臺(tái)150KW的FSH150，通過樓宇自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)4臺(tái)機(jī)組的群控，一是根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的多少?zèng)Q定機(jī)組啟動(dòng)的臺(tái)數(shù)及啟動(dòng)的類型；二是根據(jù)每臺(tái)機(jī)組的累計(jì)運(yùn)行時(shí)間來平均機(jī)組的使用壽命。泰豪智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組具有如下的特點(diǎn)：
?。?）每臺(tái)智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組均具有自動(dòng)能量調(diào)節(jié)功能，可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)25％、50％、75％和100％運(yùn)行，配合機(jī)組臺(tái)數(shù)控制，低成本（同變頻機(jī)組相比）最大限度的實(shí)現(xiàn)了輸出功率同需求負(fù)荷的匹配，達(dá)到節(jié)能的效果。
?。?）每臺(tái)泰豪的智能型風(fēng)冷螺桿機(jī)組均提供了TCP/IP協(xié)議的遠(yuǎn)程測(cè)控接口，并內(nèi)嵌WEB化的操控界面，在不增加任何成本的情況下可以方便的實(shí)現(xiàn)廠家及業(yè)主對(duì)設(shè)備的檢測(cè)、控制和管理。
（二）綜合電力監(jiān)控系統(tǒng)
設(shè)備運(yùn)行能耗是商業(yè)運(yùn)作的主要支出之一。在今天的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，在中國(guó)這種能源狀況下，合理控制這些費(fèi)用并不斷設(shè)法提高質(zhì)量，能削減支出，為了有效控制這些費(fèi)用，首先應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這就是電力監(jiān)測(cè)和控制系統(tǒng)存在的原因，它可以提供節(jié)余設(shè)備投資和設(shè)備運(yùn)行潛在消耗所需的信息。事實(shí)上，電力節(jié)能委員會(huì)做的一份研究表明，檢測(cè)類儀表的平均回收期限少于6個(gè)月，投資的平均匯報(bào)率為200％。
采用智能化變配電系統(tǒng)，對(duì)于系統(tǒng)的操作，可通過編制程序，對(duì)系統(tǒng)的各種操作進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，并以圖形或表格的形式進(jìn)行顯示，非常直觀、有效。對(duì)于信號(hào)的采集，一方面是信號(hào)的種類可根據(jù)實(shí)際情況的需要進(jìn)行采集，尤其是一些直接關(guān)系到系統(tǒng)變化趨勢(shì)的信息，系統(tǒng)能不斷采集和分析，提前給出必要的提示或警告，便于系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行。智能化變配電系統(tǒng)可對(duì)每個(gè)回路上的斷路器狀態(tài)、柜內(nèi)及母線溫度、操作機(jī)構(gòu)的機(jī)械性能、絕緣水平等進(jìn)行檢測(cè)，為系統(tǒng)運(yùn)行的測(cè)量、保護(hù)、控制等提供必要的依據(jù)，并對(duì)發(fā)生故障的部分進(jìn)行錄波、故障記錄，為故障分析提供可靠的數(shù)據(jù)。智能化變配電系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電力電子技術(shù)等，取代傳統(tǒng)的二次回路，具有接線簡(jiǎn)單、性能可靠、易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。
北京交通學(xué)校項(xiàng)目采用雙路10KV供電方式，通過兩臺(tái)1250KW干式變壓器后進(jìn)入低壓配電系統(tǒng)。在該變配電系統(tǒng)中，我們使用了愛博精電電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)能專業(yè)化地滿足電能管理的要求，主要體現(xiàn)在對(duì)電能成本、電能質(zhì)量、供電連續(xù)性三方面。對(duì)于供電成本，主要方面是在于減少損耗，系統(tǒng)可以識(shí)別主要的耗電源、在內(nèi)部進(jìn)行成本分配，讓用戶對(duì)成本有更直觀的了解，利用多站點(diǎn)集合的優(yōu)勢(shì)，在降低成本方面，可隨時(shí)查看能源消耗模式，控制用電高峰。對(duì)于電能質(zhì)量，該系統(tǒng)可以對(duì)供配電系統(tǒng)進(jìn)行諧波分析，電壓波動(dòng)探測(cè)，擾動(dòng)探測(cè)，中性線電流監(jiān)控。例如配電系統(tǒng)中的諧波，他導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行效率降低，縮短設(shè)備的使用壽命，加大了容量，增大了系統(tǒng)的損耗。嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致一些設(shè)備運(yùn)行不正常。在保證供電系統(tǒng)供電連續(xù)性方面，該系統(tǒng)可以幫助用戶分析和控制配電系統(tǒng)，從而提高供電的可靠性。該系統(tǒng)通過一個(gè)圖形互動(dòng)界面，將收集到的測(cè)量數(shù)據(jù)集中起來，并將其格式化，它可以提前發(fā)現(xiàn)問題，并加以解決，從而避免設(shè)備出現(xiàn)故障以及由此而引起的停電。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，要迅速判斷故障點(diǎn)以及故障原因往往是困難的，從而延誤了及時(shí)恢復(fù)供電的可能性，而系統(tǒng)可以及時(shí)診斷出問題所在，給維護(hù)人員提供有效的信息，保證了即使出現(xiàn)故障，也比傳統(tǒng)的供電系統(tǒng)能盡快消除故障，恢復(fù)供電。
