辦公建筑空調(diào)系統(tǒng)及電氣專業(yè)淺析

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摘要：為了推進城市更新,開展既有建筑改造工作,減少碳排量,提高既有建筑的節(jié)能效率,近幾年各大中小城市均對部分既有公共建筑進行了節(jié)能檢查,對現(xiàn)有機電系統(tǒng)進行調(diào)試。機電調(diào)試的主要內(nèi)容包括：建筑的暖通空調(diào)系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、設(shè)備的監(jiān)測與控制系統(tǒng)、高低壓供配電系統(tǒng)、建筑照明及室外亮化、景觀照明等。在保證建筑使用功能、有效提高舒適度前提下,有效節(jié)約能源、降低能量消耗。機電調(diào)試的過程主要包括：調(diào)試前的評估、調(diào)試評估過程中的判定原則及方法、具體的調(diào)試實施。以北辰購物中心改造項目為例,對建筑空調(diào)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行調(diào)試的全過程進行解析。

關(guān)鍵詞：既有辦公建筑;建筑空調(diào)系統(tǒng);供配電系統(tǒng);照明系統(tǒng);監(jiān)測與控制系統(tǒng)

本工程為北京市朝陽區(qū)北辰東路8號23號樓（現(xiàn)門牌25號樓北辰購物中心）裝修加固改造工程。改造前總建筑面積：30163.9m2,其中地上面積為22722.9m2,地下面積為7441m2（地下2層人防不在本次改造范圍內(nèi)）。建筑層數(shù)為：地上5層,地下2層（地下2層人防不在本次改造范圍內(nèi)）建筑層高：首層為4.6m,2層為4.4m,3～5層為4.5m,地下1層為3.0m,建筑高度23.95m,建筑西側(cè)室外地坪至女兒墻改造前后高度不變。改造后建筑的功能為辦公及首層商業(yè)配套。

1調(diào)試前期評估

1.1一般要求

本項目前期,向甲方提出要求,需提供如下資料。（1）本項目的竣工圖、變更、洽商等歸檔文件。（2）近1～3a的的機電運維記錄,包括設(shè)備更新、運行情況、系統(tǒng)各個參數(shù)。（3）單位的能耗狀況,包括水、電、熱、氣等能量使用及費用的支出。根據(jù)上述資料制定詳細(xì)的改造診斷報告,報告需包括：各系統(tǒng)的運行概況、檢查實際結(jié)果、分析判斷節(jié)能改造的必要性、具體的調(diào)試、改造方案等內(nèi)容。按暖通空調(diào)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、建筑照明系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控與控制系統(tǒng)等專業(yè)進行編制。

1.2暖通空調(diào)系統(tǒng)

根據(jù)暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)置情況,對該系統(tǒng)以下的各個參數(shù)、性能進行節(jié)能診斷。（1）室內(nèi)環(huán)境溫度、適度的平均值測定。（2）冷熱源為鍋爐房、換熱站、冷水機組、換熱站等性能系數(shù)、運行效率。（3）水系統(tǒng)的回水溫度的一致性、供回水溫差等參數(shù)的診斷。（4）循環(huán)泵、補水泵等泵類的運行效率診斷。（5）冷卻塔的風(fēng)機、新風(fēng)系統(tǒng)、送排風(fēng)系統(tǒng)、熱回收系統(tǒng)等風(fēng)機類運行效率的診斷。（6）風(fēng)機盤管、冷熱媒管、管道保溫性能等測試。

1.3供配電系統(tǒng)

對以下供配電系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置情況,運行狀態(tài)、參數(shù)、性能進行節(jié)能診斷。（1）系統(tǒng)設(shè)備變壓器、風(fēng)機、水泵電動機、末端用電設(shè)備、計量、測量的儀表儀盤的運行狀況。（2）整個系統(tǒng)的用電容量及配電的系統(tǒng)形式是否合理。（3）是否進行了分類分項計量,計量表設(shè)置是否合理。（4）供電質(zhì)量是否滿足,設(shè)否設(shè)置并運行著集中補償、就地補償設(shè)備。

1.4照明系統(tǒng)

對以下照明系統(tǒng)設(shè)備、線路、控制方式等進行節(jié)能診斷。（1）照明燈具、光源的選擇,燈具、光源都應(yīng)選用高效節(jié)能光源和燈具。（2）照度標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該按GB50034—2013《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。（3）電梯廳、走道、樓梯間等公共部位照明采用節(jié)能感應(yīng)燈或智能照明。（4）照明系統(tǒng)節(jié)能診斷應(yīng)提供照明系統(tǒng)節(jié)電率。

1.5監(jiān)測與控制系統(tǒng)
以下設(shè)備監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行節(jié)能診斷。（1）對于空調(diào)系統(tǒng)與集中采暖系統(tǒng)進行監(jiān)測和控制的基本要求。（2）按基本要求對供配電系統(tǒng)設(shè)備來進行監(jiān)測與控制操作。（3）按基本要求對照明系統(tǒng)設(shè)備進行監(jiān)測與控制操作。

1.6總體綜合診斷

既有辦公等公共建筑節(jié)能診斷應(yīng)包括下列內(nèi)容。（1）本建筑物的所有能耗總量是多少,并觀察其變化規(guī)律。（2）本建筑物能耗構(gòu)成的各分項,并分析各分項的比例。（3）通過對建筑物的能耗分析,找出存在的問題及問題的關(guān)鍵因素,再通過經(jīng)濟技術(shù)分析,編寫節(jié)能診斷報告。

2節(jié)能調(diào)適的判定原則與方法

2.1一般要求

在節(jié)能調(diào)試前期的準(zhǔn)備工作時,需優(yōu)先依據(jù)前期編制的節(jié)能調(diào)試檢測設(shè)備報告,并結(jié)合本建筑節(jié)能調(diào)試檢測準(zhǔn)則與方式進行操作與實踐,來確定是否有進行節(jié)能調(diào)試設(shè)備以及節(jié)能調(diào)試內(nèi)容設(shè)備的操作的需求。公共建筑節(jié)能的調(diào)試應(yīng)匹配與遵循以下判定準(zhǔn)則與方法：單項判定、分項判定、綜合判定。

2.2采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)單項判定

當(dāng)公共建筑采暖空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源系統(tǒng)設(shè)備沒有隨室外氣溫變化時,應(yīng)設(shè)置系統(tǒng)調(diào)節(jié)的自動控制裝置系統(tǒng),來進行相匹配的調(diào)試與完善。（1）公共建筑得設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)的循環(huán)水泵,水泵的運行水量超過原有設(shè)計值的20％,或者水泵的運行效率低于產(chǎn)品功率的80％時,應(yīng)該對循環(huán)水泵進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試。（2）當(dāng)空調(diào)水系統(tǒng)供回水的溫差的設(shè)計值大于實際工作運行時間的40％,超過整體工作運行時間的15％時,對空調(diào)水系統(tǒng)來進行適當(dāng)?shù)母脑煺{(diào)試。（3）當(dāng)空調(diào)水系統(tǒng)的采用為二次循環(huán)泵時,當(dāng)二次循環(huán)泵沒有采用變流量變速調(diào)節(jié)方法時,可以選擇變流量變速調(diào)節(jié)方法進行調(diào)試。（4）當(dāng)在公共建筑內(nèi)部存在較大的制冷冬季內(nèi)區(qū),且原來空調(diào)系統(tǒng)沒有天然冷源可使用時,應(yīng)進行相應(yīng)的改造調(diào)試。（5）當(dāng)建筑物設(shè)有的新風(fēng)系統(tǒng)工作時,新風(fēng)量達不到GB50189—2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)）規(guī)定時,需要對新風(fēng)系統(tǒng)進行調(diào)試。（6）過渡季,建筑物內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)和外窗面積開啟都不能采用新風(fēng)系統(tǒng)實現(xiàn)降溫要求時,應(yīng)進行新風(fēng)系統(tǒng)的相匹配的調(diào)試。（7）建筑物內(nèi)冷水系統(tǒng)支管主管的路回水溫度偏差測量值＞2℃時,熱水系統(tǒng)各支管主管路回水溫度測量值＞4℃時,應(yīng)進行相應(yīng)的水力平衡調(diào)試。

2.3供配電系統(tǒng)單項判定

（1）本項目的風(fēng)機水泵等設(shè)備均為10a前產(chǎn)品,設(shè)報告均需對設(shè)備進行更新,供配電系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)設(shè)備條件重新進行配電設(shè)置,調(diào)整相關(guān)的配電箱及控制箱。（2）根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研報告,本項目變壓器運行負(fù)荷率夏季為長期運行在80%左右,冬季運行在50%左右,變壓器可不進行調(diào)整。（3）本項目在設(shè)計時配電室僅有總計量,沒有分類、分項計量,不符合現(xiàn)行的國家、地方節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),需按新的規(guī)范重新設(shè)置,調(diào)整二級配電柜的計量系統(tǒng)。（4）本項目在分配電室內(nèi)設(shè)置集中無功補償系統(tǒng),補償容量為變壓器容量的30%,滿足補償及供電質(zhì)量的要求,可不進行調(diào)整。（5）根據(jù)調(diào)試報告三相供電電壓偏差誤差數(shù)據(jù)偏差應(yīng)為標(biāo)稱系統(tǒng)電壓的±(3～5)％;220V單相供電電壓偏差誤差數(shù)據(jù)偏差為標(biāo)稱系統(tǒng)電壓的±(3～5)％,滿足電能質(zhì)量要求,可不進行調(diào)整。

2.4照明系統(tǒng)單項判定

（1）本項目的燈具光源均為10a前產(chǎn)品,部分燈具光源還是白熾燈,已不滿足GB50034—2013規(guī)定的限值時要求,需要重新進行燈具、光源更換。（2）本項目的公共部分,如樓梯間、前室等沒有設(shè)置節(jié)能措施,需進行調(diào)整,改為節(jié)能自熄開關(guān)。（3）本項目地下室設(shè)有采光窗,沒有合理采用自然光的照明系統(tǒng)設(shè)備,應(yīng)進行調(diào)整。

2.5控制和監(jiān)測系統(tǒng)的單項判定

（1）本項目初期設(shè)計時,沒有設(shè)置監(jiān)測與控制系統(tǒng),根據(jù)設(shè)備條件及弱電豎井、機房條件,設(shè)置設(shè)監(jiān)測與控制系統(tǒng)。（2）本項目采用集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備,在進行調(diào)試時,應(yīng)對控制系統(tǒng)與配套的監(jiān)測設(shè)備進行調(diào)試（3）監(jiān)測系統(tǒng)裝配的傳感器系統(tǒng)、執(zhí)行器系統(tǒng)、閥門系統(tǒng)、電氣設(shè)備系統(tǒng)等選擇及裝配是否與設(shè)計要求相匹配,產(chǎn)品的說明書是否符合GB50093—2013《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》中有關(guān)規(guī)定,當(dāng)不滿足時,需進行調(diào)整。（4）當(dāng)控制和監(jiān)測系統(tǒng)無用電分項計量系統(tǒng),不符合調(diào)試前后節(jié)能產(chǎn)生效果對比時,應(yīng)及時進行調(diào)試。

3采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)和日常生活熱水供應(yīng)系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)

3.1一般要求

（1）對熱水供應(yīng)系統(tǒng)的節(jié)能系統(tǒng)和公共建筑空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進行調(diào)試操,宜綜合系統(tǒng)設(shè)備的更新調(diào)換和建筑物的使用功能更新升級進行。（2）對公共建筑的輸配送系統(tǒng)、冷熱源系統(tǒng)、末端設(shè)備系統(tǒng)進行調(diào)試操作時,各系統(tǒng)的配置應(yīng)相互協(xié)調(diào)匹配。（3）建筑內(nèi)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)綜合節(jié)能調(diào)試后,應(yīng)能實現(xiàn)主要用電系統(tǒng)設(shè)備、供熱和供冷量的計量監(jiān)測操作的分類分項計量監(jiān)測。

3.2冷熱源系統(tǒng)

（1）建筑內(nèi)冷熱源系統(tǒng)同時也是暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要能耗,在進行節(jié)能調(diào)試操作時,首先宜充分找到已有系統(tǒng)設(shè)備的節(jié)能的潛在能力,并在當(dāng)前設(shè)備不能與其需求相匹配時,再更換系統(tǒng)設(shè)備。（2）冷熱源系統(tǒng)調(diào)節(jié)應(yīng)依據(jù)現(xiàn)存冷熱源的工作記錄,通過對整個供熱、供冷季負(fù)荷的進行分析和記錄計算,來確定調(diào)試方案的順利進行。（3）公共建筑內(nèi)的冷熱源進行更新改造時,應(yīng)在現(xiàn)有生活熱水供應(yīng)及采暖空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,依據(jù)更新后建筑的使用性質(zhì)、規(guī)模大小,結(jié)合當(dāng)?shù)啬茉吹慕M成及價格出臺政策、環(huán)境保護規(guī)定等因素,綜合來確定調(diào)試的進行。（4）建筑物內(nèi)的冷熱源系統(tǒng)升級調(diào)整操作后,供回水系統(tǒng)溫度應(yīng)該能夠保證已具備空調(diào)末端系統(tǒng)和輸配系統(tǒng)的設(shè)計運行要求。（5）當(dāng)冷水機組或者熱泵機組的系統(tǒng)負(fù)荷與容量不符合相應(yīng)要求時,在保證系統(tǒng)開始運行的經(jīng)濟性、安全性以及匹配要求性的環(huán)境下,可利用在已有熱泵機組或者冷水機組上,增加設(shè)置變頻器,來提升機組的實際運行速度與效率。（6）冷和熱運行要求時間相異的區(qū)域內(nèi),應(yīng)分別設(shè)置不同的冷熱源系統(tǒng)來保證基本參數(shù)的測定,設(shè)備的正常運行與維修,基本的能量調(diào)節(jié)系統(tǒng),冷熱源及水系統(tǒng)的全面調(diào)節(jié)保護與聯(lián)動控制。

3.3輸配系統(tǒng)

（1）建筑物內(nèi)的集中熱水采暖系統(tǒng)（集中的熱源通過管路將熱量傳遞給用戶）調(diào)試后,系統(tǒng)循環(huán)水泵功能的耗電輸熱比即全日理論水泵輸送耗電量與全日系統(tǒng)供熱量的比值（EHR）應(yīng)滿足GB50189—2015的規(guī)定要求。（2）建筑物內(nèi)空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)（室內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)、室外空氣循環(huán)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)）節(jié)能改造更新后,風(fēng)機的風(fēng)量消耗功率應(yīng)滿足GB50189—2015規(guī)定。（3）當(dāng)對采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)（HVAC）的水泵或風(fēng)機進行改造時,更換后的風(fēng)機系統(tǒng)不應(yīng)低于GB19761—2009《通風(fēng)機能效限定值及節(jié)能評價值》中的節(jié)能評價值;更換后的水泵不應(yīng)低于GB1976—2007《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評價值》中的節(jié)能評價值。

3.4末端系統(tǒng)調(diào)試

（1）風(fēng)機盤管的三速開關(guān)和風(fēng)機啟停系統(tǒng)由手動控制。（2)應(yīng)設(shè)置室內(nèi)溫控器自動控制電動水閥。（3)需設(shè)置操作風(fēng)機啟停與電動水閥聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。（4）當(dāng)局部房間有供冷的需求在供暖季節(jié)和過渡季節(jié)時,應(yīng)首先利用直接使用室外的空氣來進行降溫的方法。

4供配電與照明系統(tǒng)調(diào)試

4.1一般要求

（1）在供配電與照明系統(tǒng)的調(diào)試時,應(yīng)有保障未改造區(qū)域的正常工作生活用電,應(yīng)制訂完整的臨時用電的技術(shù)措施。（2）供配電與照明系統(tǒng)的調(diào)試,供配電與照明系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)結(jié)合設(shè)備更新的情況及建筑的裝修標(biāo)準(zhǔn)進行操作。（3）照明系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的調(diào)試應(yīng)在滿足用電人身安全、功能匹配、節(jié)能需求的標(biāo)準(zhǔn)下進行,并宜利用高效節(jié)能的技術(shù)與產(chǎn)品。

4.2供配電系統(tǒng)

（1）本項目在調(diào)試時,由于部分商業(yè)增加餐飲板塊,用電負(fù)荷有所增加,需要根據(jù)新的負(fù)荷重新配電,對二級配電柜出線開關(guān)整定值、出線電纜等參數(shù)重新計算。（2）配電線路利用原有豎井敷設(shè),部分設(shè)備由于離豎井較遠,為以后的運維提供方便,地下室、地上層根據(jù)需要增加線槽,并根據(jù)新規(guī)范、消防強電線槽與普通線槽分開敷設(shè)。（3）根據(jù)負(fù)荷計算,本項目可不增加容量,變壓器可以進行增容調(diào)整。（4）在配電室內(nèi)分類分項計量監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)合理設(shè)置,分類分項計量電能表的作用應(yīng)必備遠傳功能,滿足數(shù)據(jù)上傳需求。

4.3照明系統(tǒng)

（1）當(dāng)揀選光源時,應(yīng)選擇滿足顯色性、色溫和開關(guān)時間等參數(shù)需求,并應(yīng)依據(jù)光源、燈具及鎮(zhèn)流器等的效能或效率、壽命等在進行綜合經(jīng)濟技術(shù)因素分析對比后進行選擇,滿足GB50034—2013的規(guī)定。（2）樓梯間、門廳、走廊等公共地帶的照明設(shè)施,按天然采光狀況環(huán)境與建筑使用的條件采用分組和分區(qū)的控制措施;集中控制應(yīng)用于公共地帶,并按需求采用降低照度或調(diào)光的控制措施。（3）地下車庫采用分組或雷達感應(yīng)的控制的方式來調(diào)整燈具的開啟。

5監(jiān)測與控制系統(tǒng)調(diào)試

5.1一般要求

根據(jù)運行數(shù)據(jù)、建筑功能、系統(tǒng)類型等通過技術(shù)經(jīng)濟對比確定調(diào)試措施,在原控制系統(tǒng)平臺上可以進行增減監(jiān)控系統(tǒng)功能,接口應(yīng)為對外開放型、標(biāo)準(zhǔn)接口,便于其他系統(tǒng)接入,電力系統(tǒng)監(jiān)控、智能照明系統(tǒng)監(jiān)控可以納入設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),對于風(fēng)機、水泵、電梯等設(shè)備運行參數(shù)進行修改時,應(yīng)做好保護措施,調(diào)試應(yīng)滿足運營管理的要求。

5.2供配電系統(tǒng)與照明系統(tǒng)的監(jiān)測與控制

供配電系統(tǒng)監(jiān)測及控制應(yīng)具有下列功能。（1）由監(jiān)測與控制系統(tǒng)管理的電能計量裝置（測量、記錄發(fā)電量）的檢查測定參數(shù),應(yīng)包括電流流量、電壓量、電量、有功功率、功率因數(shù)測定、無功功率等,來滿足用電分項計量的需求。（2）采取分時測定電價的用戶,需選配具有多功能電能計量裝置設(shè)備（高、低壓電網(wǎng)點亮測量）或分時計量功能設(shè)備的復(fù)費率電能計量。照明系統(tǒng)的監(jiān)測及控制宜具有的功能：控制、監(jiān)測室內(nèi)公共區(qū)域的分組照明控制系統(tǒng),,采用辦公區(qū)的照明調(diào)節(jié)控制（利用光信號的作用實現(xiàn)的對光源啟閉及明暗度的調(diào)節(jié)）系統(tǒng),進行電動遮陽系統(tǒng)與照明系統(tǒng)的聯(lián)動操作控制、室外泛光照明及景觀照明控制、停車場照明控制等。

6結(jié)語

通過對建筑物的室內(nèi)環(huán)境進行檢測,對建筑內(nèi)相關(guān)的設(shè)備進行改造及節(jié)能調(diào)試;公共辦公建筑節(jié)能改造調(diào)試過后,對被調(diào)試的系統(tǒng)或設(shè)備進行定期的評估與檢測,并在相同的運行工況下采用相同的檢測方法;應(yīng)定時對節(jié)能效果進行評估,以實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。

作者:任民 李樹仁 單位:北京市住宅建筑設(shè)計研究院有限公司