民用建筑的用電及節(jié)能課件

民用建筑的電氣節(jié)能同濟大學(xué)電子信息工程學(xué)院智能建筑設(shè)計研究所李強民用建筑的電氣節(jié)能同濟大學(xué)電子信息工程學(xué)院1一、概述“建設(shè)生態(tài)文明基本形式節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費模式?！薄吨袊伯a(chǎn)黨第十七次全國代表大會報告》從歷史發(fā)展來看，多年來我國的GDP（按可比價格計算）增長了十倍，但同期我國能源消耗卻增長了四十多倍！一次能源利用率低下，且二次能源（電能）浪費驚人。2019年我國煤炭資源回采率僅為28%~38%?；鹆Πl(fā)電標準煤耗為：347~319g/kwh一、概述“建設(shè)生態(tài)文明基本形式節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)2二、中國能耗的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)字以2019年為例，中國大陸的GDP占全球GDP的4﹪（5﹪），而我們?yōu)榇烁冻龅拇鷥r是：石油消耗占世界的10﹪鐵礦石消耗占世界的27﹪煤炭消耗為34﹪-37﹪水泥等建材消耗為42﹪-46﹪

我國的單位產(chǎn)值能耗比發(fā)達國家高30﹪-80﹪約為美國的7.4倍日本的12.8倍世界平均水平的4.3倍中國GDP每增長1%，能耗增加1.5%~1.8%二、中國能耗的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)字以2019年為例，中國大陸的GDP3發(fā)電成本和投資分析

火力發(fā)電：75%（0.24~0.31元/kwh)水力發(fā)電：24.6%(0.08~0.12/kwh)其它：0.4%(核電、風(fēng)電、太陽能）風(fēng)力發(fā)電：約0.57~0.703元/kwh（注1）光伏發(fā)電：1.10~1.50元/kwh*（注2）注1：50MW風(fēng)電場，等效滿負荷2000h工作，投資約9000~11000元/kw折舊按12.5年計算注2：多晶硅價格按100~150美元/kg計算火電投資7000~8500元/kw(300MW機組）風(fēng)電投資9000~12000元/kw節(jié)能投資約1000~2000元/kw結(jié)論：節(jié)能是最有效的“發(fā)電”

發(fā)電成本和投資分析火力發(fā)電：75%（42019年中國各行業(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。目前，我國民用建筑單位面積能耗是世界平均值的2.3倍。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。民用建筑的節(jié)能降耗主要包括節(jié)能設(shè)計和運行節(jié)能兩方面。工業(yè)企業(yè)49%~55%民用建筑14%~16%交通運輸21%~25%其他類別9%~12%2019年中國各行業(yè)能耗工業(yè)企業(yè)49%~55%民用建筑5民用建筑高能耗原因分析1.設(shè)計上的缺陷43%--49%2.不適當(dāng)?shù)男薷募s10%3.安裝調(diào)試的缺陷12%--18%4.運行管理不當(dāng)12%--15%5.維護保養(yǎng)欠缺約13%民用建筑高能耗原因分析1.設(shè)計上的缺陷6民用建筑設(shè)計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)計的技術(shù)標準提高為求保險，不恰當(dāng)?shù)丶哟笤O(shè)計的冗余度，使建筑設(shè)備輕載、低效運行缺乏可操作的節(jié)能政策法規(guī)，客觀上鼓勵了粗放型的設(shè)計而非節(jié)能的設(shè)計民用建筑設(shè)計中的主要缺陷單純追求建筑的視覺效果，片面求“新”7在滿足使用功能要求的條件下，選擇合理的設(shè)計標準（如：照明標準）。在設(shè)計中優(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)計方案，合理設(shè)定變電站的位置，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、實用的技術(shù)措施，加強設(shè)備運行監(jiān)控和管理Ａ。民用建筑中電氣節(jié)能設(shè)計的要點：Ａ。民用建筑中電氣節(jié)能設(shè)計的要點：8低壓電線電纜的選擇應(yīng)避免認識上的誤區(qū)；按允許載流量考慮，YJV電纜損耗高于VV電纜兩種電纜的比較（條件：空氣溫度25℃，明敷）

VV-4X25I1=105（A）R（65）=1.16R0△P1=I12*R（65）單芯YJV-4X25I2=121（A）R（85）=1.24RO△P2=I22*R（85）單芯R2=R1[1+α(t2-t1)]單芯銅線電阻α=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倍低壓電線電纜的選擇應(yīng)避免認識上的誤區(qū)；VV-4X25I1=9空調(diào)冷凍水泵和冷卻水泵的變工況運行其節(jié)能可達18﹪-32﹪，宜采用低壓變頻器（一機對一泵）驅(qū)動其調(diào)速運行電梯和自動扶梯系統(tǒng)的輕載節(jié)能運行，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)的運行節(jié)能空調(diào)冷凍水泵和冷卻水泵的變工況運行其節(jié)能可達18﹪-32﹪10３６Ｗ熒光燈采用兩種鎮(zhèn)流器的比較序號類型自身功耗（Ｗ）光效比開機浪涌電流倍數(shù)鎮(zhèn)流器壽命（小時）1節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器４~５１.０-１.０５１.５３５０００-５５０００2電子鎮(zhèn)流器≤３.５１.1０８-１５２０００-５5００3普通電感鎮(zhèn)流器8-121.01.5３0０００-５0０００３６Ｗ熒光燈采用兩種鎮(zhèn)流器的比較序號類型自身功耗（Ｗ）光效比11按節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的平均壽命期40000小時計算，

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/度計算，節(jié)約電費約48元。在40000工作小時內(nèi)，電子鎮(zhèn)流器需更換8~13.3個，產(chǎn)生了8~14個電子廢棄物，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工作小時壽命周期內(nèi)，采購電子鎮(zhèn)流器的費用為節(jié)能型感電子鎮(zhèn)流器費用的8.4-15.29倍！！總費用可達176元或更多（合格的電子鎮(zhèn)流器約22~24元）。以一座4萬平方米的辦公大樓為例，辦公室照明采用的36w的熒光燈可達8000-9000只。如熒光燈配用電子鎮(zhèn)流器，則在40000工作小時內(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，而且會給整個生態(tài)環(huán)境帶來沉重的壓力！按節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的平均壽命期40000小時計算，12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。從整個社會的鎮(zhèn)流器生產(chǎn)制造過程來看（暫時不考慮廢棄物處理），在電氣照明設(shè)計中應(yīng)該選用節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，而非電子鎮(zhèn)流器。結(jié)論：13建議：國家行業(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。在新建和改建項目中禁止使用老式的電感鎮(zhèn)流器（36w熒光燈電感鎮(zhèn)流器自身損耗最多可達12w,市售產(chǎn)品有的損耗達23W）。從環(huán)境保護和節(jié)能的雙重目的出發(fā)，應(yīng)嚴格限制各類電子鎮(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)用建議：國家行業(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)14四、其它建筑節(jié)能技術(shù)措施制定政策、嚴格管理，對新建和改建項目進行嚴格的、切實可行的節(jié)能設(shè)計審查民用建筑中，多臺變壓器應(yīng)滿足經(jīng)濟運行條件（參照《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施-電氣節(jié)能專篇》），當(dāng)變壓器負載率過低、不符合經(jīng)濟運行條件時，應(yīng)將部分變壓器退出運行。低壓系統(tǒng)的功率因數(shù)宜不低于0.92，以降低變壓器的負荷率，減少變壓器的負載損耗。對微機及各種辦公電子設(shè)備的使用，應(yīng)避免長期掛網(wǎng)空轉(zhuǎn)運行，不僅減少電子產(chǎn)品的無功消耗（休眠狀態(tài)的微機功率因數(shù)＜0.1?。€可以大大減少因諧波電流引起的各種諧波損耗。建筑節(jié)能工程應(yīng)嚴格按GB50411-2019《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》進行驗收，防止節(jié)能施工項目中的“豆腐渣”工程。在各種智能建筑中，選用建筑智能化系統(tǒng)時，除了必要的管理功能外，應(yīng)大力加強建筑物節(jié)能方面的監(jiān)控功能。四、其它建筑節(jié)能技術(shù)措施15謝謝！謝謝！16謝謝！17謝謝！17民用建筑的電氣節(jié)能同濟大學(xué)電子信息工程學(xué)院智能建筑設(shè)計研究所李強民用建筑的電氣節(jié)能同濟大學(xué)電子信息工程學(xué)院18一、概述“建設(shè)生態(tài)文明基本形式節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費模式?！薄吨袊伯a(chǎn)黨第十七次全國代表大會報告》從歷史發(fā)展來看，多年來我國的GDP（按可比價格計算）增長了十倍，但同期我國能源消耗卻增長了四十多倍！一次能源利用率低下，且二次能源（電能）浪費驚人。2019年我國煤炭資源回采率僅為28%~38%?；鹆Πl(fā)電標準煤耗為：347~319g/kwh一、概述“建設(shè)生態(tài)文明基本形式節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)19二、中國能耗的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)字以2019年為例，中國大陸的GDP占全球GDP的4﹪（5﹪），而我們?yōu)榇烁冻龅拇鷥r是：石油消耗占世界的10﹪鐵礦石消耗占世界的27﹪煤炭消耗為34﹪-37﹪水泥等建材消耗為42﹪-46﹪

我國的單位產(chǎn)值能耗比發(fā)達國家高30﹪-80﹪約為美國的7.4倍日本的12.8倍世界平均水平的4.3倍中國GDP每增長1%，能耗增加1.5%~1.8%二、中國能耗的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)字以2019年為例，中國大陸的GDP20發(fā)電成本和投資分析

火力發(fā)電：75%（0.24~0.31元/kwh)水力發(fā)電：24.6%(0.08~0.12/kwh)其它：0.4%(核電、風(fēng)電、太陽能）風(fēng)力發(fā)電：約0.57~0.703元/kwh（注1）光伏發(fā)電：1.10~1.50元/kwh*（注2）注1：50MW風(fēng)電場，等效滿負荷2000h工作，投資約9000~11000元/kw折舊按12.5年計算注2：多晶硅價格按100~150美元/kg計算火電投資7000~8500元/kw(300MW機組）風(fēng)電投資9000~12000元/kw節(jié)能投資約1000~2000元/kw結(jié)論：節(jié)能是最有效的“發(fā)電”

發(fā)電成本和投資分析火力發(fā)電：75%（212019年中國各行業(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。目前，我國民用建筑單位面積能耗是世界平均值的2.3倍。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。民用建筑的節(jié)能降耗主要包括節(jié)能設(shè)計和運行節(jié)能兩方面。工業(yè)企業(yè)49%~55%民用建筑14%~16%交通運輸21%~25%其他類別9%~12%2019年中國各行業(yè)能耗工業(yè)企業(yè)49%~55%民用建筑22民用建筑高能耗原因分析1.設(shè)計上的缺陷43%--49%2.不適當(dāng)?shù)男薷募s10%3.安裝調(diào)試的缺陷12%--18%4.運行管理不當(dāng)12%--15%5.維護保養(yǎng)欠缺約13%民用建筑高能耗原因分析1.設(shè)計上的缺陷23民用建筑設(shè)計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)計的技術(shù)標準提高為求保險，不恰當(dāng)?shù)丶哟笤O(shè)計的冗余度，使建筑設(shè)備輕載、低效運行缺乏可操作的節(jié)能政策法規(guī)，客觀上鼓勵了粗放型的設(shè)計而非節(jié)能的設(shè)計民用建筑設(shè)計中的主要缺陷單純追求建筑的視覺效果，片面求“新”24在滿足使用功能要求的條件下，選擇合理的設(shè)計標準（如：照明標準）。在設(shè)計中優(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)計方案，合理設(shè)定變電站的位置，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、實用的技術(shù)措施，加強設(shè)備運行監(jiān)控和管理Ａ。民用建筑中電氣節(jié)能設(shè)計的要點：Ａ。民用建筑中電氣節(jié)能設(shè)計的要點：25低壓電線電纜的選擇應(yīng)避免認識上的誤區(qū)；按允許載流量考慮，YJV電纜損耗高于VV電纜兩種電纜的比較（條件：空氣溫度25℃，明敷）

VV-4X25I1=105（A）R（65）=1.16R0△P1=I12*R（65）單芯YJV-4X25I2=121（A）R（85）=1.24RO△P2=I22*R（85）單芯R2=R1[1+α(t2-t1)]單芯銅線電阻α=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倍低壓電線電纜的選擇應(yīng)避免認識上的誤區(qū)；VV-4X25I1=26空調(diào)冷凍水泵和冷卻水泵的變工況運行其節(jié)能可達18﹪-32﹪，宜采用低壓變頻器（一機對一泵）驅(qū)動其調(diào)速運行電梯和自動扶梯系統(tǒng)的輕載節(jié)能運行，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！?。隆⒔ㄖ兣潆娤到y(tǒng)的運行節(jié)能空調(diào)冷凍水泵和冷卻水泵的變工況運行其節(jié)能可達18﹪-32﹪27３６Ｗ熒光燈采用兩種鎮(zhèn)流器的比較序號類型自身功耗（Ｗ）光效比開機浪涌電流倍數(shù)鎮(zhèn)流器壽命（小時）1節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器４~５１.０-１.０５１.５３５０００-５５０００2電子鎮(zhèn)流器≤３.５１.1０８-１５２０００-５5００3普通電感鎮(zhèn)流器8-121.01.5３0０００-５0０００３６Ｗ熒光燈采用兩種鎮(zhèn)流器的比較序號類型自身功耗（Ｗ）光效比28按節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的平均壽命期40000小時計算，

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/度計算，節(jié)約電費約48元。在40000工作小時內(nèi)，電子鎮(zhèn)流器需更換8~13.3個，產(chǎn)生了8~14個電子廢棄物，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工作小時壽命周期內(nèi)，采購電子鎮(zhèn)流器的費用為節(jié)能型感電子鎮(zhèn)流器費用的8.4-15.29倍??！總費用可達176元或更多（合格的電子鎮(zhèn)流器約22~24元）。以一座4萬平方米的辦公大樓為例，辦公室照明采用的36w的熒光燈可達8000-9000只。如熒光燈配用電子鎮(zhèn)流器，則在40000工作小時內(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，而且會給整個生態(tài)環(huán)境帶來沉重的壓力！按節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器的平均壽命期40000小時計算，29