建筑電氣設(shè)計(jì)能效評價(jià)指標(biāo)的研究與應(yīng)用
1引言
隨著我國城市化的加速進(jìn)行，各種類型的建筑物拔地而起。在實(shí)際的工程實(shí)踐中，由于各種原因造成變壓器容量普遍選擇較大，大大超過建筑用電高峰時期的用電負(fù)荷。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[1][2]介紹，許多民用建筑的變壓器負(fù)荷率在高峰時沒有達(dá)到30%，在非用電高峰時變壓器的負(fù)荷率則更低，實(shí)際運(yùn)行的變壓器負(fù)荷率最低只有4.3%，造成能源浪費(fèi)和固定資產(chǎn)投資增加。因此，有必要引進(jìn)一種能效評價(jià)體系對建筑電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行評價(jià)，以保障變壓器負(fù)荷率運(yùn)行在合理的范圍之內(nèi)，達(dá)到節(jié)能減排、減少投資的目的。
當(dāng)前，我國的能效評價(jià)體系被已廣泛應(yīng)用，比如家電、電動機(jī)、變壓器、光源、鎮(zhèn)流器等產(chǎn)品已有相應(yīng)的能效評價(jià)指標(biāo)（簡稱EEEI，下同）的國家標(biāo)準(zhǔn)[1][3][6]，照明設(shè)計(jì)所采用的照明功率密度值LPD則是照明設(shè)計(jì)的能效評價(jià)指標(biāo)，這些產(chǎn)品或設(shè)計(jì)的EEEI已經(jīng)使用十多年，有較成熟的經(jīng)驗(yàn)。受此啟發(fā)，建筑電氣設(shè)計(jì)能否也引入能效評價(jià)指標(biāo)對其進(jìn)行評價(jià)？為此，筆者通過對北京、上海、廣州等不同氣候特點(diǎn)的典型城市采集不同類型民用建筑的實(shí)際用電數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、分析與處理，來探討建筑電氣設(shè)計(jì)的EEEI。
2建筑電氣設(shè)計(jì)能效評價(jià)指標(biāo)的研究
2.1 數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)采集是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的工作，周期長、數(shù)據(jù)多，通過與北京、上海、廣州三地供電部門的協(xié)商、溝通與合作，筆者將上述三地2012年至2013年中的部分民用建筑用電數(shù)據(jù)加以采集與整理。數(shù)據(jù)采集包括建筑名稱、建筑類型、建筑面積、變壓器容量和臺數(shù)、一年中最大用電負(fù)荷Pmax、最大負(fù)荷時的功率因數(shù)cosΦ等。所采集的數(shù)據(jù)為建筑物一年中連續(xù)運(yùn)行30min的最大平均值。
另外由于不同建筑類型的用電情況有著明顯的區(qū)別，因此在整理數(shù)據(jù)時，將不同類型的建筑用電數(shù)據(jù)加以分類處理。
表1~7分別為辦公類建筑、商業(yè)類建筑、酒店、醫(yī)院建筑、體育建筑、學(xué)校建筑、展覽類建筑的實(shí)際用電數(shù)據(jù)。
表1 辦公建筑數(shù)據(jù)
|
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
|
GZO-1 |
30000 |
212.79 |
7.09 |
GZO-23 |
21225 |
648.44 |
30.55 |
|
GZO-2 |
9600 |
93.19 |
9.71 |
GZO-24 |
28300 |
875 |
30.92 |
|
GZO-3 |
48730 |
735.48 |
15.09 |
GZO-25 |
31800 |
1064.21 |
33.47 |
|
GZO-4 |
30000 |
804.28 |
26.81 |
GZO-26 |
33291 |
1122.58 |
33.72 |
|
GZO-5 |
35680 |
1070.35 |
30.00 |
GZO-27 |
36000 |
1341.94 |
37.28 |
|
GZO-6 |
14369 |
457.96 |
31.87 |
GZO-28 |
25673 |
1034.04 |
40.28 |
|
GZO-7 |
11000 |
381.72 |
34.70 |
GZO-29 |
170000 |
3586.7 |
21.10 |
|
GZO-8 |
23146 |
825.96 |
35.68 |
BJO-30 |
207850 |
8205.2 |
39.48 |
|
GZO-9 |
3000 |
120 |
40.00 |
BJO-31 |
232000 |
5789.4 |
24.95 |
|
GZO-10 |
20228 |
812.9 |
40.19 |
BJO-32 |
9209 |
292 |
31.71 |
|
GZO-11 |
19714 |
843.96 |
42.81 |
BJO-33 |
65000 |
1994 |
30.68 |
|
GZO-12 |
9620 |
420 |
43.66 |
BJO-34 |
79200 |
705 |
8.90 |
|
GZO-13 |
6400 |
33.83 |
5.29 |
BJO-35 |
319380 |
1654 |
5.18 |
|
GZO-14 |
36000 |
1248 |
34.67 |
SHO-36 |
85531 |
2563 |
29.97 |
|
GZO-15 |
20600 |
22.8 |
1.11 |
SHO-37 |
20000 |
2023 |
101.15 |
|
GZO-16 |
20131 |
90 |
4.47 |
SHO-38 |
74642 |
735.48 |
9.85 |
|
GZO-17 |
55890 |
532.8 |
9.53 |
SHO-39 |
52000 |
804.28 |
15.47 |
|
GZO-18 |
53256 |
590.28 |
11.08 |
SHO-40 |
75000 |
1070.35 |
14.27 |
|
GZO-19 |
43000 |
679.48 |
15.80 |
SHO-41 |
47170 |
457.96 |
9.71 |
|
GZO-20 |
25700 |
545.58 |
21.23 |
SHO-42 |
56000 |
381.72 |
6.82 |
|
GZO-21 |
24592 |
600 |
24.40 |
SHO-43 |
29665 |
825.96 |
27.84 |
|
GZO-22 |
58318 |
1497.27 |
25.67 |
SHO-44 |
56860 |
120 |
2.11 |
注：BJO-北京某辦公建筑；GZO-廣州某辦公建筑；SHO-上海某辦公建筑。
表2 商業(yè)建筑數(shù)據(jù)
|
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
|
GZB-1 |
30000 |
1860 |
62.00 |
GZB-16 |
126000 |
4391.49 |
34.85 |
|
GZB-2 |
37600 |
1332 |
35.43 |
GZB-17 |
69871 |
2571.43 |
36.80 |
|
GZB-3 |
39050 |
1740 |
44.56 |
GZB-18 |
29458 |
1200 |
40.74 |
|
GZB-4 |
50000 |
2172 |
43.44 |
BJB-19 |
91000 |
1580 |
17.36 |
|
GZB-5 |
60000 |
2880 |
48.00 |
BJB-20 |
480635 |
1209 |
2.52 |
|
GZB-6 |
155432 |
2155 |
13.86 |
BJB-21 |
224026 |
5091 |
22.73 |
|
GZB-7 |
10717 |
160 |
14.93 |
SHB-22 |
66000 |
5114 |
77.48 |
|
GZB-8 |
22642 |
478 |
21.09 |
SHB-23 |
18000 |
1305 |
72.50 |
|
GZB-9 |
20010 |
435 |
21.74 |
SHB-24 |
145000 |
9492 |
65.46 |
|
GZB-10 |
34579 |
808 |
23.37 |
SHB-25 |
70000 |
1232 |
17.60 |
|
GZB-11 |
22701 |
547.83 |
24.13 |
SHB-26 |
230000 |
5088 |
22.12 |
|
GZB-12 |
65000 |
1697.3 |
26.11 |
SHB-27 |
100000 |
4154 |
41.54 |
|
GZB-13 |
63397 |
1695.65 |
26.75 |
SHB-28 |
104633 |
3867 |
36.96 |
|
GZB-14 |
111134 |
3387.23 |
30.48 |
SHB-29 |
40000 |
2065 |
51.63 |
|
GZB-15 |
27115 |
842.55 |
31.07 |
注：GZB-廣州某商業(yè)建筑；BJB-北京某商業(yè)建筑；SHB-上海某商業(yè)建筑。
表3 酒店建筑數(shù)據(jù)
|
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
|
GZH-1 |
100838 |
919.15 |
9.12 |
GZH-21 |
74700 |
1132 |
15.15 |
|
GZH-2 |
20001 |
483.92 |
24.19 |
GZH-22 |
33800 |
1227 |
36.30 |
|
GZH-3 |
24395 |
1050 |
43.04 |
BJH-23 |
127667 |
2953.9 |
23.14 |
|
GZH-4 |
45350 |
1603.3 |
35.35 |
BJH-24 |
48719 |
2256 |
46.31 |
|
GZH-5 |
24654 |
1137.45 |
46.14 |
BJH-25 |
120000 |
1550 |
12.92 |
|
GZH-6 |
75346 |
3604.87 |
47.84 |
BJH-26 |
133671 |
2972 |
22.23 |
|
GZH-7 |
153378 |
1791.29 |
11.68 |
BJH-27 |
35600 |
774 |
21.74 |
|
GZH-8 |
35043 |
214.13 |
6.11 |
BJH-28 |
48666 |
476 |
9.78 |
|
GZH-9 |
46000 |
1687.27 |
36.68 |
BJH-29 |
480000 |
2748 |
5.73 |
|
GZH-10 |
45792 |
1745.45 |
38.12 |
BJH-30 |
74700 |
1132 |
15.15 |
|
GZH-11 |
33000 |
1322.45 |
40.07 |
BJH-31 |
33800 |
1227 |
36.30 |
|
GZH-12 |
179126 |
7380.81 |
41.20 |
SHH-32 |
54802 |
3467 |
63.26 |
|
GZH-13 |
29417 |
1402.25 |
47.67 |
SHH-33 |
43182 |
1374 |
31.82 |
|
GZH-14 |
127667 |
2953.9 |
23.14 |
SHH-34 |
120000 |
6078 |
50.65 |
|
GZH-15 |
48719 |
2256 |
46.31 |
SHH-35 |
54129 |
2388 |
44.12 |
|
GZH-16 |
120000 |
1550 |
12.92 |
SHH-36 |
60000 |
2152 |
35.87 |
|
GZH-17 |
133671 |
2972 |
22.23 |
SHH-37 |
53984 |
1670 |
30.94 |
|
GZH-18 |
35600 |
774 |
21.74 |
SHH-38 |
40000 |
1646 |
41.15 |
|
GZH-19 |
48666 |
476 |
9.78 |
SHH-39 |
54000 |
2466 |
45.67 |
|
GZH-20 |
480000 |
2748 |
5.73 |
注： GZH-廣州某酒店建筑；BJH-北京某酒店建筑；SHH-上海某酒店建筑。
表4 醫(yī)院建筑數(shù)據(jù)
|
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
|
GZY-1 |
37285 |
75 |
2.01 |
BJY-12 |
74000 |
2305 |
31.15 |
|
GZY-2 |
120000 |
934.74 |
7.79 |
BJY-13 |
71719 |
1630 |
22.73 |
|
GZY-3 |
32765 |
283.56 |
8.65 |
BJY-14 |
106320 |
4889 |
45.98 |
|
GZY-4 |
10431 |
166.53 |
15.96 |
BJY-15 |
85000 |
1440 |
16.94 |
|
GZY-5 |
30000 |
1107.69 |
36.92 |
BJY-16 |
61900 |
1288 |
20.81 |
|
GZY-6 |
30000 |
1250 |
41.67 |
BJY-17 |
70000 |
1662 |
23.74 |
|
GZY-7 |
34617 |
2021.05 |
58.38 |
SHY-18 |
61000 |
3689 |
60.48 |
|
BJY-8 |
43785 |
1083.50 |
24.75 |
SHY-19 |
79982 |
3498 |
43.73 |
|
BJY-9 |
150000 |
5632.00 |
37.55 |
SHY-20 |
44200 |
2819 |
63.78 |
|
BJY-10 |
50649 |
1517 |
29.95 |
SHY-21 |
45000 |
77 |
1.71 |
|
BJY-11 |
70000 |
2312 |
33.03 |
SHY-22 |
84382 |
4480 |
53.09 |
注： GZY-廣州某醫(yī)院建筑；BJY-北京某醫(yī)院建筑；SHY-上海某醫(yī)院建筑。
表5 體育場館建筑數(shù)據(jù)
|
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
|
BJT-1 |
34383 |
1370 |
39.85 |
BJT-8 |
84000 |
2861 |
34.06 |
|
BJT-2 |
8056 |
230 |
28.55 |
BJT-9 |
80890 |
2861 |
35.37 |
|
BJT-3 |
30000 |
792 |
26.40 |
BJT-10 |
10561 |
512 |
48.48 |
|
BJT-4 |
258000 |
4781 |
18.53 |
BJT-11 |
254000 |
3956 |
15.57 |
|
BJT-5 |
15507 |
414 |
26.70 |
BJT-12 |
93000 |
4536 |
48.77 |
|
BJT-6 |
57000 |
2651 |
46.51 |
SHT-13 |
60000 |
2789 |
46.48 |
|
BJT-7 |
8609 |
593 |
68.88 |
SHT-14 |
187900 |
5026 |
26.75 |
注： BJT-北京某體育場館；SHT-上海某體育場館。
表6 學(xué)校建筑數(shù)據(jù)
|
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
|
BJS-1 |
627787 |
6083 |
9.69 |
BJS-20 |
77958 |
1100 |
14.11 |
|
BJS-2 |
225800 |
4950 |
21.92 |
BJS-21 |
71319 |
628 |
8.81 |
|
BJS-3 |
232424 |
2812 |
12.10 |
BJS-22 |
8300 |
147 |
17.71 |
|
BJS-4 |
50000 |
1125 |
22.50 |
SHS-23 |
89823 |
410 |
4.56 |
|
BJS-5 |
180000 |
828 |
4.60 |
SHS-24 |
240000 |
6083 |
25.34 |
|
BJS-6 |
44106 |
790 |
17.91 |
SHS-25 |
13000 |
228 |
17.54 |
|
BJS-7 |
23000 |
321 |
13.96 |
SHS-26 |
250000 |
908 |
3.63 |
|
BJS-8 |
21133 |
257 |
12.16 |
SHS-27 |
398000 |
649 |
1.63 |
|
BJS-9 |
26618 |
615 |
23.10 |
SHS-28 |
28012 |
272 |
9.71 |
|
BJS-10 |
39000 |
269 |
6.90 |
SHS-29 |
29000 |
233 |
8.03 |
|
BJS-11 |
42600 |
746 |
17.51 |
SHS-30 |
24301 |
508 |
20.90 |
|
BJS-12 |
16305 |
278 |
17.05 |
SHS-31 |
21100 |
794 |
37.63 |
|
BJS-13 |
137840 |
1300 |
9.43 |
SHS-32 |
30000 |
138 |
4.60 |
|
BJS-14 |
10050 |
627 |
62.39 |
SHS-33 |
4500 |
99 |
22.00 |
|
BJS-15 |
2500 |
33 |
13.20 |
SHS-34 |
3190 |
180 |
56.43 |
|
BJS-16 |
55700 |
5020 |
9.01 |
SHS-35 |
4709 |
107 |
22.72 |
|
BJS-17 |
557000 |
83 |
2.48 |
SHS-36 |
6184 |
80 |
12.94 |
|
BJS-18 |
23800 |
200 |
8.40 |
SHS-37 |
5249 |
12 |
2.29 |
|
BJS-19 |
6363 |
487 |
76.54 |
注： BJS-北京某學(xué)校；SHS-上海某學(xué)校。
表7 展覽館建筑數(shù)據(jù)
|
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
建筑物 編碼 |
建筑物建筑面積（m2） |
最大用電負(fù)荷（kW） |
最大負(fù)荷密度（W/ m2） |
|
BJE-1 |
63390 |
1097.89 |
17.32 |
BJE-7 |
63390 |
1043 |
16.45 |
|
BJE-2 |
60000 |
1128.63 |
18.81 |
SHE-8 |
250000 |
5432 |
21.73 |
|
BJE-3 |
102280 |
4934 |
48.24 |
SHE-9 |
98000 |
4824 |
49.22 |
|
BJE-4 |
60000 |
1088 |
18.13 |
SHE-10 |
46434 |
2241 |
48.26 |
|
BJE-5 |
11000 |
473 |
43.00 |
SHE-11 |
166100 |
6667 |
40.14 |
|
BJE-6 |
426130 |
689 |
1.62 |
SHE-12 |
7000 |
483 |
69.00 |
注：BJE-北京某展覽館；SHE-上海某展覽館。
2.2 數(shù)據(jù)分析
2.2.1能效指標(biāo)
不同產(chǎn)品或行業(yè)的能效評價(jià)指標(biāo)有自己的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。比如配電變壓器能效評價(jià)指標(biāo)是以配電變壓的損耗作為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[3]，其能效限定值定義為在規(guī)定測試條件下空載損耗和負(fù)載損耗的允許最高限定值；而節(jié)能評價(jià)值定義為在規(guī)定測試條件下配電變壓器空載損耗和負(fù)載損耗比能效限定值更低的標(biāo)準(zhǔn)值。建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)常用的指標(biāo)有變壓器容量指標(biāo)（單位VA/m2）、負(fù)荷密度（單位W/m2）及用電指標(biāo)（單位kWh/m2）[6]，這三個指標(biāo)都有各自的用途和側(cè)重點(diǎn)，負(fù)荷密度是以設(shè)備的安裝容量為基礎(chǔ)，它是為了方便對各級配電箱（柜）、變壓器等容量的選擇；用電指標(biāo)是實(shí)際運(yùn)行時的數(shù)據(jù)，它與建筑電氣設(shè)計(jì)并沒有必然的聯(lián)系，主要反映了建筑物實(shí)際用電情況；變壓器容量指標(biāo)是用來評價(jià)建筑電氣設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，當(dāng)設(shè)計(jì)按照規(guī)范合理的設(shè)計(jì)時，通過它能反映建筑電氣設(shè)計(jì)是否達(dá)到了應(yīng)有的節(jié)能要求。因此建筑電氣設(shè)計(jì)的EEEI采用變壓器容量指標(biāo)進(jìn)行能效評價(jià)。
2.2.2分析方法
為了便于應(yīng)用，建筑電氣設(shè)計(jì)的EEEI設(shè)定為2級指標(biāo)，即能效限定值和節(jié)能值，文獻(xiàn)6對此有詳細(xì)說明，請讀者參考。筆者采用除峰谷最大值法[6]確定能效限定值及能效節(jié)能值，結(jié)合最新的IEC60364-8-1的初步結(jié)論，當(dāng)變壓器的負(fù)載率在40%-65%時，變壓器的效率最高，并能滿足高等級民用建筑二級及以上等級負(fù)荷的供電可靠性要求[7]。這樣即可保證供電可靠性，又能提高供配電系統(tǒng)的效率，有效地減少電能的浪費(fèi)。變壓器負(fù)荷率為40%對應(yīng)于能效限定值，負(fù)荷率為65%對應(yīng)于能效節(jié)能值。
上述表1~7可以采用散點(diǎn)圖表示，以更加直接、形象表示所采集的數(shù)據(jù)，便于分析和研究。圖中◆為廣州數(shù)據(jù)，■為北京數(shù)據(jù)，▲為上海數(shù)據(jù)。
圖1 辦公建筑最大負(fù)荷密度散點(diǎn)圖
圖2 商業(yè)建筑最大負(fù)荷密度散點(diǎn)圖
圖3 酒店建筑最大負(fù)荷密度散點(diǎn)圖
圖4 醫(yī)院建筑最大負(fù)荷密度散點(diǎn)圖
圖5 體育場館建筑最大負(fù)荷密度散點(diǎn)圖
圖6 學(xué)校建筑最大負(fù)荷密度散點(diǎn)圖
圖7 展覽館建筑最大負(fù)荷密度散點(diǎn)圖
由于采集樣本數(shù)據(jù)較多，加之實(shí)際運(yùn)行情況的復(fù)雜性，有的數(shù)據(jù)明顯離散，應(yīng)將其除去，本研究用除峰谷最大值法與萊茵達(dá)準(zhǔn)則[6]相結(jié)合的方法來尋找壞點(diǎn)[5]并處理數(shù)據(jù)。
由上可得，辦公建筑的最大負(fù)荷密度值LDmax=43.66W/ m2，商業(yè)建筑的最大負(fù)荷密度值LDmax=65.46 W/m2，酒店的最大負(fù)荷密度值LDmax=47.84 W/m2，醫(yī)院建筑（主要指醫(yī)院整體）的最大負(fù)荷密度值LDmax=58.38W/m2 ，體育場館建筑的最大負(fù)荷密度值LDmax=48.77 W/m2，學(xué)校建筑的最大負(fù)荷密度值LDmax=37.63 W/m2，展覽館建筑的最大負(fù)荷密度值LDmax=49.22 W/m2。根據(jù)所得的不同建筑類型的最大負(fù)荷密度值，用公式（1）即可確定不同建筑類型的建筑電氣設(shè)計(jì)EEEI的節(jié)能值及限定值。
TCI=LDmax/(η·cosΦ) （1）
式中，TCI——變壓器的容量指標(biāo)，單位：VA/m2；
LDmax——建筑物年最大負(fù)荷密度，單位：W/m2；
η——變壓器負(fù)荷率，分別取40%和65%；
cosΦ——功率因數(shù)，取0.9。
表8 辦公建筑變壓器限定值與節(jié)能值
|
建筑類型 |
最大負(fù)荷密度（W/m2） |
推導(dǎo)出變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
取整后變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
||
|
最大值 |
最小值 |
限定值 |
節(jié)能值 |
||
|
辦公 |
43.66 |
121.3 |
74.6 |
120 |
75 |
|
對應(yīng)變壓器負(fù)荷率 |
- |
40% |
65% |
40% |
65% |
注：本表適用于一類和二類辦公建筑。
表9 商業(yè)建筑變壓器限定值與節(jié)能值
|
建筑類型 |
最大負(fù)荷密度（W/m2） |
推導(dǎo)出變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
取整后變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
||
|
最大值 |
最小值 |
限定值 |
節(jié)能值 |
||
|
商業(yè) |
65.46 |
181.8 |
111.9 |
180 |
110 |
|
對應(yīng)變壓器負(fù)荷率 |
- |
40% |
65% |
40% |
65% |
注：本表適用于大型及以上規(guī)模的商業(yè)建筑。
表10 酒店建筑變壓器限定值與節(jié)能值
|
建筑類型 |
最大負(fù)荷密度（W/m2） |
推導(dǎo)出變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
取整后變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
||
|
最大值 |
最小值 |
限定值 |
節(jié)能值 |
||
|
酒店 |
47.84 |
132.9 |
81.8 |
135 |
80 |
|
對應(yīng)變壓器負(fù)荷率 |
- |
40% |
65% |
40% |
65% |
注：本表適用于三星級及以上等級的旅館建筑。
表11 醫(yī)院建筑變壓器限定值與節(jié)能值
|
建筑類型 |
最大負(fù)荷密度（W/m2） |
推導(dǎo)出變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
取整后變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
||
|
最大值 |
最小值 |
限定值 |
節(jié)能值 |
||
|
醫(yī)療建筑 |
45.98 |
127．7 |
78.6 |
130 |
80 |
|
對應(yīng)變壓器負(fù)荷率 |
- |
40% |
65% |
40% |
65% |
注：本表適用于二級、三級綜合醫(yī)院，不適用于醫(yī)技樓等醫(yī)療設(shè)備集中、用電負(fù)荷大的建筑。
表12 體育場館建筑變壓器限定值與節(jié)能值
|
建筑類型 |
最大負(fù)荷密度（W/m2） |
推導(dǎo)出變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
取整后變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
||
|
最大值 |
最小值 |
限定值 |
節(jié)能值 |
||
|
體育建筑 |
48.77 |
135.5 |
83.4 |
135 |
85 |
|
對應(yīng)變壓器負(fù)荷率 |
- |
40% |
65% |
40% |
65% |
注：本表適用于乙級及以上等級的封閉式體育建筑，不適用于敞開式的體育建筑。
表13 學(xué)校建筑變壓器限定值與節(jié)能值
|
建筑類型 |
最大負(fù)荷密度（W/m2） |
推導(dǎo)出變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
取整后變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
||
|
最大值 |
最小值 |
限定值 |
節(jié)能值 |
||
|
教育 |
37.63 |
104.5 |
64.3 |
105 |
65 |
|
對應(yīng)變壓器負(fù)荷率 |
- |
40% |
65% |
40% |
65% |
注：本表適用于大專院校及規(guī)模較大的中學(xué)中教學(xué)樓、辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓等類型建筑，整個校園的變壓器容量指標(biāo)需根據(jù)校園規(guī)模取0.45~0.7的同時系數(shù)。
表14 展覽館建筑變壓器限定值與節(jié)能值
|
建筑類型 |
最大負(fù)荷密度（W/m2） |
推導(dǎo)出變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
取整后變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
||
|
最大值 |
最小值 |
限定值 |
節(jié)能值 |
||
|
展覽類建筑 |
49.22 |
136.7 |
84.1 |
135 |
85 |
|
對應(yīng)變壓器負(fù)荷率 |
- |
40% |
65% |
40% |
65% |
注：本表適用于展覽、會展、博物館等文化類建筑。
2.2.3地域差異對數(shù)據(jù)處理結(jié)果的影響
由于此次數(shù)據(jù)采集是北京、上海、廣州三地的數(shù)據(jù)，三地所處的緯度都有所差異，氣候條件差別較大，北京是寒冷地區(qū)，上海是夏熱冬冷地區(qū)，廣州是夏熱冬暖地區(qū)，從上述各圖表可以看出，去除離散的數(shù)據(jù)后，北京、上海、廣州各類建筑的除峰谷最大值差別不大，在工程可接受范圍內(nèi)。因此，本文所得出的結(jié)論與地域及其氣候條件關(guān)系不大，適合于全國范圍內(nèi)的各類民用建筑。
3結(jié)論
建筑電氣設(shè)計(jì)能效指標(biāo)的研究與應(yīng)用，對建筑電氣設(shè)計(jì)行業(yè)有著重大的意義，將上述研究總結(jié)而得出EEEI的指標(biāo)，如表15所示。
表15 民用建筑EEEI的限定值與節(jié)能值
|
建筑類型 |
最大負(fù)荷密度（W/m2） |
取整后變壓器容量指標(biāo)（VA/m2） |
備注 |
|
|
限定值 |
節(jié)能值 |
|||
|
辦公 |
43.66 |
120 |
75 |
適用于一類和二類辦公建筑 |
|
商業(yè) |
65.46 |
180 |
110 |
適用于大型商業(yè)建筑 |
|
酒店 |
47.84 |
135 |
80 |
適用于三星級及以上等級的旅館建筑 |
|
醫(yī)療 |
45.98 |
130 |
80 |
適用于二級、三級綜合醫(yī)院，不適用于醫(yī)技樓等醫(yī)療設(shè)備集中、用電負(fù)荷大的建筑 |
|
體育 |
48.77 |
135 |
85 |
適用于乙級及以上等級的封閉式體育建筑，不適用于敞開式的體育建筑 |
|
教育 |
37.63 |
105 |
65 |
適用于大專院校及規(guī)模較大的中學(xué)中教學(xué)樓、辦公樓、實(shí)驗(yàn)樓等類型建筑，整個校園的變壓器容量指標(biāo)需根據(jù)校園規(guī)模取0.45~0.7的同時系數(shù)。 |
|
展覽類 |
49.22 |
135 |
85 |
適用于展覽、會展、博物館等 |
需要說明，EEEI是節(jié)能的評價(jià)指標(biāo)，不是設(shè)計(jì)指標(biāo)，切不可用表中的數(shù)值反推變壓器總裝機(jī)容量。
本文僅起到拋磚引玉的作用，希望引起電氣屆的同仁對建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的重視。由于所采集的數(shù)據(jù)有限，諸如體育、醫(yī)療、教育、展覽等類型建筑的研究尚有明顯不足之處，有待完善和深入研究，也希望更多的同仁參與到建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)研究之中，以提高我國建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的水平。
參考文獻(xiàn)
[1] 《建筑電氣節(jié)能技術(shù)及設(shè)計(jì)指南》，李炳華、宋鎮(zhèn)江主編，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011年11月第一版
[2] “調(diào)整單位建筑面積電氣設(shè)計(jì)容量重要性的研究”，張輝、李一力、錢秋延，《建筑電氣》2011年01期
[3] “變壓器能效標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)識”，趙躍進(jìn)，《電氣制造》2012年08期
[4] 《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176-93
[5] “動態(tài)測試數(shù)據(jù)中壞點(diǎn)處理的一種新方法——絕對值法及應(yīng)用研究”，楊世杰，《中國測量技術(shù)》，第32卷第1期.2006年1月
[6] “淺談建筑電氣設(shè)計(jì)的能效評價(jià)指標(biāo)”，李炳華、周彬、岳云濤、李鵬、顧春雷、宋鎮(zhèn)江，《電氣應(yīng)用》2014年5月
[7] 《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施指南》，中國建筑學(xué)會電氣分會編，中國電力出版社；2008年5月1日，第1版