民用建筑用電及節(jié)能

1、民用建筑的電氣節(jié)能民用建筑的電氣節(jié)能同濟(jì)大學(xué)電子信息工程學(xué)院 智能建筑設(shè)計(jì)研究所 李 強(qiáng)一、概述 “建設(shè)生態(tài)文明基本形式節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長(zhǎng)方式、消費(fèi)模式?！敝袊?guó)共產(chǎn)黨第十七次全國(guó)代表大會(huì)報(bào)告 從歷史發(fā)展來看，多年來我國(guó)的gdp（按可比價(jià)格計(jì)算）增長(zhǎng)了十倍，但同期我國(guó)能源消耗卻增長(zhǎng)了四十多倍！ 一次能源利用率低下，且二次能源（電能）浪費(fèi)驚人。 2007年我國(guó)煤炭資源回采率僅為28%38%。 火力發(fā)電標(biāo)準(zhǔn)煤耗為：347319 g/kwh二、中國(guó)能耗的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)字 以2006年為例，中國(guó)大陸的gdp占全球gdp的4（5），而我們?yōu)榇烁冻龅拇鷥r(jià)是： 石油消耗占世界的10 鐵礦石消耗

2、占世界的27 煤炭消耗為34-37 水泥等建材消耗為42-46我國(guó)的單位產(chǎn)值能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高30-80 約為美國(guó)的7.4倍 日本的12.8倍 世界平均水平的4.3倍 中國(guó)gdp每增長(zhǎng)1%，能耗增加1.5%1.8%發(fā)電成本和投資分析 火力發(fā)電： 75% （0.240.31元/kwh) 水力發(fā)電： 24.6% (0.080.12/kwh) 其它： 0.4% (核電、風(fēng)電、太陽能）風(fēng)力發(fā)電： 約0.570.703元/kwh （注1）光伏發(fā)電： 1.101.50元/kwh* （注2）注1： 50mw風(fēng)電場(chǎng) ，等效滿負(fù)荷2000h工作，投資約900011000元/kw 折舊按12.5年計(jì)算注2： 多晶硅

3、價(jià)格按100150美元/kg計(jì)算火電投資 70008500元/kw (300mw機(jī)組）風(fēng)電投資 900012000元/kw 節(jié)能投資 約10002000元/kw 結(jié)論： 節(jié)能是最有效的“發(fā)電” 2007年 中國(guó)各行業(yè)能耗 .隨著現(xiàn)代化城市建設(shè)和小城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展，民用建筑耗能在全部能源消耗中的比重持續(xù)上升。l 目前，我國(guó)民用建筑單位面積能耗是世界平均值的2.3倍。l 民用建筑中主要的能源消耗是電力，其節(jié)能降耗具有相當(dāng)?shù)闹匾饬x。l 民用建筑的節(jié)能降耗主要包括節(jié)能設(shè)計(jì)和運(yùn)行節(jié)能兩方面。工業(yè)企業(yè) 49%55%民用建筑 14%16%交通運(yùn)輸 21%25%其他類別 9%12%民用建筑高能耗原因分析 1.

4、設(shè)計(jì)上的缺陷 43%-49% 2.不適當(dāng)?shù)男薷?約10% 3.安裝調(diào)試的缺陷 12%-18% 4.運(yùn)行管理不當(dāng) 12%-15% 5.維護(hù)保養(yǎng)欠缺 約13%民用建筑設(shè)計(jì)中的主要缺陷 單純追求建筑的視覺效果，片面求“新”、求“奇”，導(dǎo)致建筑型式、格局定位不當(dāng) 過分的“奢侈、豪華”，導(dǎo)致了設(shè)計(jì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提高 為求保險(xiǎn)，不恰當(dāng)?shù)丶哟笤O(shè)計(jì)的冗余度，使建筑設(shè)備輕載、低效運(yùn)行 缺乏可操作的節(jié)能政策法規(guī) ，客觀上鼓勵(lì)了粗放型的設(shè)計(jì)而非節(jié)能的設(shè)計(jì)在滿足使用功能要求的條件下，選擇合理的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（如：照明標(biāo)準(zhǔn)）。在設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用節(jié)能型電氣設(shè)備產(chǎn)品（如節(jié)能型變壓器，節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器）。優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)方案，合理設(shè)定變電站

5、的位置，縮短低壓供電半徑，減少不必要的變配電線路損耗。配電變壓器的容量選擇，應(yīng)綜合考慮其固定損耗和負(fù)載損耗，合理選用電氣線纜的規(guī)格！充分利用建筑物的自然通風(fēng)條件，降低專用通風(fēng)設(shè)備的電能消耗。選擇先進(jìn)、實(shí)用的技術(shù)措施，加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控和管理。民用建筑中電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的要點(diǎn)： 低壓電線電纜的選擇應(yīng)避免認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)；低壓電線電纜的選擇應(yīng)避免認(rèn)識(shí)上的誤區(qū)； 按允許載流量考慮，按允許載流量考慮，yjv電纜損耗高于電纜損耗高于vv電纜電纜 兩種電纜的比較（條件：空氣溫度25，明敷）vv-4x25 i1=105（a ） r（ 65 ）=1.16r0p1=i12 *r（65 ）單芯yjv-4x25 i2=121

6、（a） r（85）=1.24 ro p2=i22 *r（85）單芯 r2=r11+(t2-t1) 單芯銅線電阻 =0.004/ c0 電阻溫度系數(shù)（銅） p2/p1=1.42（倍） yjv電纜線損是vv線纜的1.42倍 空調(diào)冷凍水泵和冷卻水泵的變工況運(yùn)行其節(jié)能可達(dá)18-32，宜采用低壓變頻器（一機(jī)對(duì)一泵）驅(qū)動(dòng)其調(diào)速運(yùn)行 電梯和自動(dòng)扶梯系統(tǒng)的輕載節(jié)能運(yùn)行，可有8-20的節(jié)能潛力。 優(yōu)先采能節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器作為熒光燈和hid光源的配套附件。 從廣義上考慮，電子鎮(zhèn)流器不節(jié)能！、建筑變配電系統(tǒng)的運(yùn)行節(jié)能熒光燈采用兩種鎮(zhèn)流器的比較序號(hào)類型自身功耗（）光效比開機(jī)浪涌電流倍數(shù)鎮(zhèn)流器壽命（小時(shí)）1節(jié)能型電感鎮(zhèn)

7、流器.-.-2電子鎮(zhèn)流器.1-53普通電感鎮(zhèn)流器 8 -12 1.01.50-0 按節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的平均壽命期40000小時(shí)計(jì)算，電子鎮(zhèn)流器平均比節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器節(jié)電80度，按 0.6元/度計(jì)算，節(jié)約電費(fèi)約48元。 在40000工作小時(shí)內(nèi)，電子鎮(zhèn)流器需更換813.3個(gè)，產(chǎn)生了814個(gè)電子廢棄物，而電子鎮(zhèn)流器的生產(chǎn)過程也是要耗能的！ 電子鎮(zhèn)流器的價(jià)格約為節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的1.05-1.25倍，在40000工作小時(shí)壽命周期內(nèi)，采購(gòu)電子鎮(zhèn)流器的費(fèi)用為節(jié)能型感電子鎮(zhèn)流器費(fèi)用的8.4-15.29倍！總費(fèi)用可達(dá)176元或更多（合格的電子鎮(zhèn)流器約2224元）。 以一座4萬平方米的辦公大樓為例，辦公室照明采

8、用的36w的熒光燈可達(dá)8000-9000只。如熒光燈配用電子鎮(zhèn)流器，則在40000工作小時(shí)內(nèi)，將產(chǎn)生約6.4-11.2萬只電子廢棄物！這些電子垃圾的處理很難，不僅需要消耗能源，而且會(huì)給整個(gè)生態(tài)環(huán)境帶來沉重的壓力！ 結(jié)論： 僅單單從照明的角度來看，采用電子鎮(zhèn)流器是節(jié)能的，但從廣義上看，電子鎮(zhèn)流器是不節(jié)能的！ 電子鎮(zhèn)流器可以做到高功率因數(shù)，但不是必須作成高功率因數(shù)的。 從整個(gè)社會(huì)的鎮(zhèn)流器生產(chǎn)制造過程來看（暫時(shí)不考慮廢棄物處理），在電氣照明設(shè)計(jì)中應(yīng)該選用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，而非電子鎮(zhèn)流器。 建議：國(guó)家行業(yè)管理部門制定相關(guān)產(chǎn)業(yè)的政策，在建筑照明工程中優(yōu)先推廣節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器。 在新建和改建項(xiàng)目中禁止使用

9、老式的電感鎮(zhèn)流器（36w熒光燈電感鎮(zhèn)流器自身損耗最多可達(dá)12w,市售產(chǎn)品有的損耗達(dá)23w） 。 從環(huán)境保護(hù)和節(jié)能的雙重目的出發(fā)，應(yīng)嚴(yán)格限制各類電子鎮(zhèn)流器的生產(chǎn)和銷售，大力推廣節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的應(yīng)用四、其它建筑節(jié)能技術(shù)措施 制定政策、嚴(yán)格管理，對(duì)新建和改建項(xiàng)目進(jìn)行嚴(yán)格的、切實(shí)可行的節(jié)能設(shè)計(jì)審查 民用建筑中，多臺(tái)變壓器應(yīng)滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件（參照全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施-電氣節(jié)能專篇），當(dāng)變壓器負(fù)載率過低、不符合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件時(shí)，應(yīng)將部分變壓器退出運(yùn)行。 低壓系統(tǒng)的功率因數(shù)宜不低于0.92，以降低變壓器的負(fù)荷率，減少變壓器的負(fù)載損耗。 對(duì)微機(jī)及各種辦公電子設(shè)備的使用，應(yīng)避免長(zhǎng)期掛網(wǎng)空轉(zhuǎn)運(yùn)行，不僅減少電子產(chǎn)品的無功消耗（休眠狀態(tài)的微機(jī)