办公楼用电能耗数据的分析(实例范本).docx

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1、对某办公楼用电能耗数据的分析一个建筑工程项目从设计开始到竣工完成为止，电气设计师通常会比较关注；而建筑工程项目一旦交付使用后，对于此项目的后续运行工作，设计师一般都很少去了解。原来的设计与实际的使用到底有多大距离，原来设计中所选择的设备容量是大了、还是小了等问题，设计师关注不多。一般是运行中出现了问题，使用单位才会通知原设计师到现场处理问题。这正是大多数设计师比较欠缺的地方，建筑工程项目的后续跟踪服务、设计师多到现场去了解设备实际运行情况，发现问题及时处理，并进行分析、归纳与总结，对于以后的设计工作是很有帮助的。笔者近日收集到了某单位办公楼电气设备的一些运行数据，通过整理、分析，发现了一些有趣

2、的问题，或许对以后类似的工程项目设计会有些许帮助。通常做法电气的设计过程中，一般是通过负荷计算来确定10（20）.4kv变配电设备的型号、规格及其他相关的电气参数。而负荷计算方法有多种，通常用得较多的是单位指标估算法、需要系数法、二项式法等。对于民用建筑的电气设计，负荷计算一般采用需要系数法和单位指标法。而单位指标法又通常用在建筑工程项目的可行性研究及方案阶段；另外，还可以利用单位指标法来对己完成的设计项目进行验算，并判断设计指标是否合理。需要系数法则常常用于建筑工程项目的初步设计和施工图阶段。对于办公建筑，用电负荷的构成通常是照明（含插座）用电负荷、动力（水泵、风机、电梯等）用电负荷、空调用

3、电负荷及特殊用电负荷这4大类。其中的特殊用电负荷中，可能有厨房用电负荷及小型计算机房的用电负荷等。在设计阶段，空调及动力用电负荷基本上可以根据相关专业提供的设计资料来确定，照明用电负荷也可以根据相关的标准来确定大致的负荷容量，而插座、特殊用电负荷一般难以估算准确，通常会根据其建筑规模、档次及大致的使用需求等来估算用电负荷的容量。以上这些工作做完后，还可以通过单位指标法来进行检验，设计师通过基本判断，确认是在负荷指标范围内以后，便可以开始动手绘图了。在空调冷水机组采用电动压缩机制冷时，对于办公建筑变压器配置容量指标，业内比较权威的参考资料中，有如下指标：a.工业与民用供配电设计手册（第4版），1

4、30VAm2ob.全国民用建筑工程技术措施电气（2009）,50-100VAm2oc.国标图集19DXlOl建筑电气常用数据，对于一、二类办公建筑变压器容量节能评价指标限定值：110VAm2;目标值：70VAm2o某办公楼的设计（实例）工程概况某公司2016年新建办公楼，建筑高度23.9m,办公楼地上实测面积25163.55m2,办公楼配套地下室面积10838m2,合计36001.55m2.变压器的装机容量为2l000kVA.长沙市位于长江中游，属于典型的夏热冬冷地区。本项目用电负荷包括了4大类：照明（插座）、空调、动力和特殊用电负荷。其中的特殊用电主要是公司的职工厨房、餐厅和计算机房用电负荷

5、。而空调采用的是中央空调系统，分为两部分：23层采用水源热泵多联机系统（2层局部采用风冷热泵多联机系统）；地下室及1层、47层采用风冷热泵多联机系统。空调用电负荷总装机容量为1.27MW。用电总能耗分布情况从该办公楼能耗平台收集到的2018年全年用电总能耗数据（如图1所示）：用电总耗能为3230.9MWh,其中空调系统为1871.2MWh,动力100.7MWh,照明能耗828.6MWh,特殊用电430.4MWh。从上面的数据分析中，可以看出，空调系统用电占比达到57.91%。图I2018年用电能耗分布情况全年空调系统用电能耗情况该办公楼全年空调系统运行情况：4月和10月主机系统处于停机状态，但

6、仍有少量的末端在工作（风机盘管开启），其他月份每天的工作时间为8：30-22：OO0空调系统2018年的能耗情况如图2所示。Ooo。(X432=Mn、三起IJ2图22018年空调用电能耗情况从图2全年各月空调的耗能情况可以看出，只有7、8两个月的耗能比较大，这与长沙市炎热的夏季有关。查长沙市2018年全年气象资料，从每月平均气温（如图3所示）可以看出，7月、8月两个月的月平均气温在35C左右，空调系统的用电能耗比较高；4月、10月两个月的月平均气温在24C左右，比较舒适，不需要开空调，空调主机系统处于停运状态。图32018年月平均气温空调系统用电各月占总能耗的情况从全年总用电能耗分布情况来看，

7、空调系统年平均占比为57.91%,而每个月空调系统的能耗占比却不尽相同，主要还是与当地的气温变化有关。空调系统各月能耗占比情况如图4所示。图42018年空调系统月平均能耗占比情况从图4可以看出，除3月和11月，其他各月份（4月和10月停主机未计入）空调系统用电能耗，均超过了总能耗的50%。也就是说，本栋办公建筑主要能耗为空调系统。数据分析从上面案例的数据可以看出，本栋办公建筑单位指标变压器的装机容量为55.6VAm2,小于国标图集19DXlOl-I中目标值的要求，说明本栋大楼的电气设计是节能的。用电能耗情况分析本项目投入使用以来，每月用电设备的能耗变化随空调系统的投入情况而变化，全年最高负荷出

8、现在78月份，也是变压器负载率最高的两个月，2018年全年用电总能耗情况如图5所示。450400Ml2HUl4图52018年用电总能耗情况图5中，办公楼2018年各月份的用电能耗与空调系统用电能耗情况基本是相对应的。由此可见，空调系统是办公类建筑的耗能大户。如果不考虑空调系统的用电能耗情况，2018年整栋办公楼的用电能耗情况如图6所示,全年的用电能耗基本稳定。从图6可以看出，除2月和10月的月能耗少于100MWh夕卜，其他月份均超过100MWh,基本处于一个稳定的水平。2月份的能耗最少，是因为2月份处在春节长假期间，用电设备基本处于关机状态；10月份有国庆黄金周（还是有部分人在加班）。1401

9、201008060图62018年其他负载用电总能耗情况（空调除外）空调系统月平均实际投入情况从图2空调系统能耗情况分析，2018年空调系统的实际投入率，基本上是根据全年各月份气温变化而有较大的差异。笔者通过每月空调系统的用电能耗情况及实际投入运行的大致时间，折算出空调系统每月平均的实际投入率，如图7所示。图72018年空调系统月平均实际投入率从图7可以看出，空调系统的投入率最高的月份还是7月和8月，也就是气温最高的两个月，其他月份的月均投入率均不是很高，全年只有4个月时间的投入率超过了50%,变压器月平均负载率通过对办公楼2018年全年用电能耗数据分析，折算出各月份变压器实际运行时负荷的大致负

10、载率，如图8所示。图82018年变压器月平均负载率从图8可以很直观地看出，2018年全年变压器月平均负载率的变化情况，基本上也是随空调系统投入率的变化而变化的，可见办公楼空调系统对办公楼的能耗变化起决定性的作用。在长沙这样的冬冷夏热地区，最热的月份（78月）变压器的负载率可以达到设计的最大值，其他时间均在61%及以下。几点参考建议通过对上面的图表及数据分析，尽管一年的数据不能完全反映全部的真实情况，特别是在2018年中，没有出现极端的气候天气，但是，还是大致可以给以后的设计提供一些参考:a.对于冬冷夏热地区，在空调系统采用电动压缩机制冷时，办公建筑空调系统用电负荷占比在50%左右，部分办公楼建

11、筑将超出50%。b.冬冷夏热地区的办公建筑，变压器的负载率根据气温的变化而变化，其中在炎热的夏季将达到设计的最大值，其他时间基本上在60%及以下。c.在办公建筑项目的设计阶段，电气设计师可以根据空调系统的负荷情况，来确定变压器的大致装机容量，这里是在空调系统采用电动压缩机制冷，用电负荷提供的资料要求比较准确为前提条件。d.建筑电气设计师要多收集设计项目后续的运行数据与资料，并加以分析，以便将设计做得更好。大型办公建筑运行能耗特点统计分析本文通过对我国24个省市453栋大型办公建筑基本信息、运行参数以及能耗数据进行调研，分别对综合能耗和电力消耗进行了统计分析，在此基础上分析了建筑固有特点以及运行

12、特点与能耗的相关性,得出我国大型办公建筑能耗特点,并对主要能耗影响因素进行分析,为既有大型办公建筑能耗评价、诊断与优化运行工作提供一定的指导。中国建筑运行的总商品能耗为亿吨标准煤，约占全国能源消费总量的,其中公共建筑能耗亿吨标准煤，占建筑能耗总量的;城镇居住建筑能耗亿吨标准燥，占比;农村建筑能耗亿吨标准煤，占比;北方采暖能耗亿吨标准煤，占比1.客观认识大型公共建筑的能耗特征是开展建筑节能工作的基础,我国各地研究者对一些城市的公共建筑进行了大量的能耗调查与节能分析2口0。但目前我国基于建筑实际运行数据大规模调研、分析的研究相对较少。本文基于全国453栋办公建筑能耗调研数据，通过用能现状、能耗差异

13、及特点分析，客观描述了我国大型办公建筑用能水平及能耗特点,从宏观上认识了我国大型办公建筑的能耗现状。1基本概括本文在全国范围内调研搜集了453栋2631.5万m2大型办公建筑相关数据，样本分布在全国24个省，覆盖严寒、寒冷、温和、夏热冬冷、夏热冬暖五个气候区，考虑到我国办公建筑整体分布情况，调研样本夏热冬冷、夏热冬暖及寒冷地区样本量比较大，严寒地区和温和地区样本量较少。调研采用问卷形式，分为数据初步调研及数据复核两个阶段。调研内容包括建筑基本信息：建筑所在城市、建筑建成年份、建筑规模、围护结构、设备信息；用能系统形式：能源类型、空调系统类型；建筑运行情况：运行时长、建筑功能分区、系统运行逻辑、

14、节能措施；各类能源逐月能耗数据。2大型既有办公建筑综合能耗特点分析2.1 综合能耗特点大型办公建筑主要用能系统包括采暖系统、空调系统、照明系统、办公系统、动力系统、综合服务系统。对于大型办公建筑，不同建筑同一系统用能形式不同，如采暖空调系统，除消耗电力之外，还包括燃气、集中供热、集中供冷等不同用能形式；同一能源类型也可应用于不同建筑系统中，如电力用于采暖空调、照明、办公等多个系统。大型办公建筑能源消耗类型及用能系统。调研的办公建筑能源类型主要包括电力、天然气、外购热力三类，其中电力是主要的能源类型。电力在所有建筑样本均有使用；有35.98%的样本有天然气消耗；10.15%的样本使用了外购热力。

15、根据各类能耗数据计算建筑等效电，所有建筑年平均总等效电耗为238612.6万kWh,单位面积等效电耗为91.3kWhm2。样本建筑单位面积能耗分布，单位面积能耗处于4080kWhm2的建筑数量多，所占比例为49.7%,同时大多数建筑能耗水平处于80kWh-m2以下，这一能耗水平范围内的建筑占到总数的66.4%,同时建筑能耗超过140kWh-m2的建筑占比6.2%。2.2 建筑固有特点与能耗相关分析221不同地区建筑能耗分析气候因素是影响建筑能耗的主要因素之一，比较五个气候分区的建筑能耗的整体水平，对样本建筑统计，可以看出，能耗水平较高的是严寒地区，单位平米能耗为110.1kWhm2,能耗水平低的是温和地区，单位平米能耗为70.2kWh-m2,夏热冬冷地区与寒冷地区差异不大,2.2.2不同年份建筑能耗分析37.1 %的样本建筑建成年份主要为2011到2015年，占比高，其次是2006到2010年，1990年以前及2016年以后样本较少。对不同建成年份的建筑总能耗进行统计，20062010年建成的建筑能耗较高，年平均单位面积能耗在100.9kWh-m2左右。37.2 3不同围护结构建筑能耗分析围护结构热工性能是影响建筑能耗的重要因素之一，根据GB501892005公共建筑节能设计标准显示，2005年之前的办公建筑，其建筑填充墙材多为实心黏土狡、空心