碳中和智能楼宇建设方案V2.docx
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1、碳中和智能楼宇建设方案L工程概况1.1 .工程背景今年两会,碳达峰、碳中和成为当仁不让的热词,受到代表委员们及国 内外舆论的高度关注。去年9月,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩 论上郑重宣布,中国二氧化碳排放力争于2030年前到达峰值,努力争取2060 年前实现碳中和。在“双碳目标的牵引与倒逼之下,绿色必会成为十四五 乃至未来中国开展的底色。推动产业结构优化升级,不断提高产业绿色低碳开展 水平,大力调整能源结构,坚持和完善能耗双控制度,狠抓重点领域节能。其中, 建筑领域是社会总能耗的重要组成局部之一,根据相关统计,在我国社会总能耗 中,建筑运行能耗约占30% ,建材生产和运输过程中的能
2、耗约占16.7% ,两者 加在一起,能耗到达社会总能耗的46.7% ,公共建筑特别是大型公共建筑节能 潜力是非常巨大的。建筑能耗中的大型建筑因设备运行能耗大、人员密集等因素, 其建筑能耗到达普通住宅能耗的810倍。因此,大型办公建筑的节能管理是全 社会减排的重要工作之一。为贯彻国务院关于加快建立健全绿色低碳循环开展经济体系的指导意见 (国发20214号)文件精神,国家电网公司发布关于印发碳达峰、 碳中和行动方案的通知(国家电网开展2021138号),其中对于强 化公司办公节能减排提出要求:强化建筑节能,推进现有建筑节能改造和新建 建筑节能设计,推广采用高效节能设备,充分利用清洁能源解决用能需求
3、。积极 采用节能环保汽车和新能源汽车,促进交通用能清洁化,减少用油能耗随后, 表、牵引电量统计报表、外电源统计报表等,且具备同比、环比、类比功能。报表支持多种业务类型,如能耗数据报表、能耗账单、能耗分析报表、综合报告 等。报表以图形(棒图、曲线、表盘、饼图等)、文字、表格等多种形式显示,并可 直接打印导出为Excel等格式。4.方案设计4.1. .设计依据:节能监测技术通那么GB/T15316-2009 ;公共建筑能耗远程监测系统技术规程JGJT 285-2014智能建筑设计标准GB/T50314-2015 ;建筑电气工程施工质量验收规范(GB 50303-2015 )公共建筑节能设计标准(G
4、B50189-2015 )综合布线系统工程设计规范(GB/T 50311)建筑电气安装分项工程施工工艺标准(533)电气装置安装工程施工及验收规范GBJ232 ;多功能电能表通信规约DL/T645 ;建筑照明设计标准GB 50034-2013电能计量装置技术管理规程DL/T 448-2000 ;采暧通风与空气调节设计规范GB 50019 ;采暖通风与空气调节设计规范 条文说明GB 50019-2016通风与空调工程施工质量验收规范GB50243-201610民用建筑能耗数据采集标准JGJ/T 154 ;民用建筑绿色设计规范JGJ/T 229民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736公共
5、机构能耗监控系统通用技术要求GB/T36674关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理的实施意见;国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗动态监测系统建设实施方案;控制网络LONWORKS技术规范第1局部:协议规范 GB/Z20177.1-2006 ;分布式电源并网运行控制规范GB_T_33592-2017分布式光伏发电系统集中运维技术规范GB_T_38946-20204.2. 设计原那么运用物联网、大数据、云计算、人工智能、网络平安等先进技术,建设智慧能源 综合一体化管理平台,实现供能和用能系统全过程、各环节、一体化、全方位的监、 控、管解决方案,提高能源管理智能化水平以及供用能系统平安性,
6、到达能效提升、 按需供能的目的,提供平安可靠、智能高效、便捷集约的能源服务,促进公共办公建 筑绿色、健康、平安、智慧开展。4.3. 总体建设思路1)建设基于工业物联网的能源管理网络框架基于工业物联网的技术体系为智慧能源管理系统的数据采集、数据传输、设备互 联、智能监控、数据展示等功能提供稳定的基础,保障整体系统的先进性、可靠性、稳定性、实时性、平安性、开放性。11通过基于工业物联网的技术体系,与以太网无缝对接,将现场已具备或已设计的 智能仪表、控制终端、传感器、执行器等设备充分利用,接入同一个现场控制网络, 将电力监控、给排水、空调通风、供热、能耗监测、电梯、照明等多系统设备,通过 高速专用主
7、干网络整合至综合能源管理系统,可根据实际管理需求设立不同专业或不 同运维部门的工作子站,防止了各种专业系统与智能化集成系统之间技术协议壁垒, 系统稳定可靠,节约投资,符合时下物联网技术的开展趋势。2)建设智慧能源综合一体化管理平台上级能原管理中心系统应用软件冷热量表电力监范冬运电悌程程传输技术I智慧能源综合If化管理平台於DLAQ工I7r传感器和执行器计量与监 控终端变域器照明控制%统可靠性和.环境适应性系统应用层通信传输层信息接口技术控制网络技术Lonwork源制网络技术(ISQ/IEC 14908-1/ )生 4冷冻机多联机风机盘曾增汪泵现场设各现场子网应用的各类设备如计量器具、传感器、执
8、行器、控制器、智能网关等, 构建的系统设备层现场控制网络采用统一的技术体系和现场组网技术。建设可靠的智 慧能源综合一体化管理平台,提供一个可靠、开放、实时、稳定、平安的智慧能源管 理平台,实现建筑能源可视化管理、大数据分析、平安与智慧化管理。4.4. 建设内容本次智慧能源综合一体化管理平台建设覆盖的范围包括:分类分项计量、供配电 系统智能化监控、给排水系统智能化监控、暖通空调系统智能化监控、供热系统智能 化监控、照明系统智能化监控、开水炉智能化管控、电梯平安监控、智能化设备运维12 管理、第三方智能化系统集成等内容。4. 4. 1,分类分项计量1)能耗模型为全面、实时掌握公共建筑各种用能数据,
9、满足能耗分析、能耗诊断、用能管理 等方面的要求,需要对能源进行计量和监测,因此类分项分户能耗模型是公共建筑智 慧能源管理系统的重要基础。针对大厦工程建设分类、分项模型如下:13由供电_40010kV V照明插座用电-动力用电暖通空调用电厂室内照明照明泛光照明- 插座,电开水器 电梯-给排水泵L排风机冷热源站r中央空调一-冷源主机-热泵主机-循环水泵-冷却塔风机集中空调-空调末端-留合空调机组同风空调机组分散空调L VRV空调匚风机盘管 r室外机-室内机信息中心信息设备信息中心专用空调总能耗一市政供水,厨房炊事设备L特殊用电-食堂用电|厨房空调风机L特殊用电生活用水 -消防用水 -试验用水 L其
10、他用水匚中水回收-集中供冷量-集中供热量-其他供能量2)配电分项分层计量方案本方案将针对大楼实际用电情况,在大楼变电所、楼层配电间、冷热站、泵房等 重要设备机房内增加回路用能计量装置,各个分项计量点位,有互感器的利旧,实现 各回路的用能实时监测和分项计量,为能耗管理、用能平安、能效分项等提供数据支 撑。也为物业电费的分摊管理提供依据。(1)配电所计量方案14对配电所内两路高压馈线和两路低压总进线配置多功能电力监控终端,实现高低 压用能计量,并通过高低压用能平衡计算分析,可监测了解变压器的运行能效;通过 实时用能负荷监测,掌握变压器的负载率,为后续变压器的维护、增容改造提供依据; 为40路低压出
11、线配置多功能电力监控终端,实现变电所用能回路计量全覆盖。变电所配电分项计量配置清单与投资预算:序号设备名称型号数量单位单价(万)总价(万)备注1智能电力监控终XlU 师PM100E 含线缆温度与漏电 流监测452网络控制器Smartserver IOT 配控制箱、开关电 源等1台3工业交换机EDS-408A-SS-SC 配光纤终端盒、尾 纤、跳线等1Z-x4线缆及施工电源线、通信线、 光纤等1套5变电所能耗计量 模块1套分层计量方案为实现楼层配电精细化管理和平安用能管理,本项改造方案将在楼层强电间的照明控制柜内和动力控制柜内各安装一块多功能电力监控终端,柜内增加电流互感器;该多功能电力监控终端
12、不仅具有常规的电能参数计量监测,还具有漏电流和线缆温度监测等功能,可以实时监测供电回路的用电平安。分层计量改造配置清单如下:设备名称型号数量单位单价(万)总价(万)备注1智能电力监控终,山 u而PM100E配电流互 感器、线缆温度传感 器和漏电流传感器85套2网络控制器Smart server IOT 配控制箱、开关电源 等2Za3工业交换机EDS-408A-SS-SC 配光纤终端盒、尾 纤、跳线等1台4线缆及施工电源线、通信线、光 纤等1套155楼层能耗计量模 块1套通过对照明插座、空调、动力、特殊用电的实时监测和统计,以系统精准而详实 的数据为基础,利用能耗监测系统充分实现能源的定量、定额
13、管理、能耗动态趋势分 析、能效的分析诊断,节能潜力的挖掘、节能效益的评价等;利用系统完整、准确的数据自动生成能源统计帐表,以统计数据支撑各级部门及 单位的能耗公示、用能定额管理、收费管理;对运行数据进行报表管理,按照使用单 位实际管理需求,定制运行报表,包括年报、月报、日报等;通过对用能参数的实时 监测,对超限等异常情况进行报警;3)用水计量监测方案对大型公共建筑给水管网建立建筑用水二级计量体系。本方案对市政总用水、建筑给水(高、 中、低分区供水)、杂用水、空调补水、消防用水等计量监测点配置远传智能水表,所有远传智 能水表通过水表网关就近接入现场控制网络,实现用水计量监测。同时可配置相应的压力
14、传感器、 电动调节阀等装置,可对给水网管的压力进行实时监测及调控,以便及时发现管网故障,实现区 域供水平安化、信息化、现代化的目的。在二级用水点计量覆盖到位的情况下,可与一级总水表进行动态平衡分析,系统可分别演示 各区的供水逻辑关系(方向,管径,阀门、计量表等),并演示有直接逻辑关系的任何组态主干、 支线区域给水拓扑图及能够进行区域水平衡计算,及时发现建筑内供水系统跑、冒、滴、漏等异 常状况,有效节约水资源。用水计量配置清单如下表所示:序号设备名称型号数量单位单价(万)总价(万)备注1智能水表DN150 (暂估)2套162智能水表DN100 (暂估)4套3智能网关GW200A配智能 网关箱、开
15、关电源 等2个4线缆及施工电源线、通信线等1套5水计量分析模 块1套4)空调冷热量计量监测方案对冷冻站和供热站的集分水水器对应总管路加装空调冷热量表,计量冷热站制备的冷热量数据、用于cop能效分析,也便于统计计算冷热量使用情况。能量表配置清单详见下表:序a设备名称型号数量单位单价(万)总价(万)备注1智能空调冷热量表JGTUC-2000SWT250 含 供回水温度、流量传感器2套2智能网关GW100B酉己智能网关箱1套3线缆及施工电源线、通信线等1套4冷热量分析计量模 块1套4. 4. 2.供配电系统智能化1)配电所智能化改造对建筑变配电室进出线开关和母联开关进行遥测、遥信和遥控,结合各变配电
16、室 平安监控实现各变配电室智能化监控。测量电流、电压、功率、压力、温度等有关电 能质量的数据,监视电气开关和设备、机械设备的工作状态和运转情况状态,监视并 记录各变配电室的平安及设备的运行情况,同时具有防火防盗的功能。对变压器温度、 母排温度等涉及到电气平安的重要参数进行实时监测和异常故障实时报警。通过配电智能化,提高供配电系统管理的自动化水平,能够提高供电可靠性,改17进电能质量,降低运行费用,减轻运行人员的劳动强度,及时处理事故,减少事故停 电时间,更好地保证供配电系统的平安经济运行。1 .高压继保监控变电所高压系统,进出线回路都安装有ABB的继保装置,采用智能网关将继保系统集成。实现对高
17、压系统保护与计量的监测。2 .变压器监控采用智能网关与变压器温控仪进行实时通信,可实现以下功能:1)远程监测功能远程监测变压器运行时的温度及冷却风扇的运行状态,实时将监测到数据反应到 系统平台中。2)冷却风扇智能控制依据监测到的温度,对冷却风扇做自动启停控制或远程控制。3)报警功能当风扇开启后,仍然监测到变压器的温度超过限定值,系统将发出变压器超温报 警,并通过系统平台将报警信息发出;当风机出现运行故障时,发出故障报警,并通过系统平台及时通知检修人员。3.低压回路智能监控1)监控对象400V低压总进线;400V母联开关;400V低压出线。2)监控方案18低压回路监控通过在低压配电回路上安装多功
18、能电力监控终端,进行电能计量, 监测配电回路的各项运行参数,并根据需要对配电回路进行改造,配合加装的电操机 构可以进行控制。监控功能阐述如下:遥测远程测量,采集并传送回路的运行参数,如三相电压、三相电流、有功/无功/视 在功率、功率因素、频率、电压/电流不平衡率、231次谐波分析、线缆温度、漏 电流等参数。遥信远程信号采集,采集并传送各种保护和开关量信息,通过对现场数据的实时采集 并上传至系统平台,与应用端软件的联合工作,实时显示各配电回路的状态量。遥控远程控制,接受并执行系统管理员的遥控命令,主要是对配电回路现有的断路器 进行远程分合闸控制。远程分合闸控制和人工重合闸相比,可大幅度减少操作时
19、间, 在配电系统检修或接受上级单位调遣指令时,可有效提高工作效率,减少不必要的损 失。本方案的远程分合闸操作将与预防性电气火灾监测及报警信息联动运行,在预测 到回路的异常参数或接收到危险报警时,实时自动化控制,防止灾难性事件发生。4 .母排测温监控对低压总线母排安装温度传感器:在线监测各相母排温度,实现超温报警功能, 本地实时温度查看,远程温度上传,超温事件存储及查询功能。5 .出线对配电室内的出线回路安装电缆温度传感器,监测电缆温度;同时出线回路安装19针对此项工作,发布国家电网后勤2021198号文国家电网 关于绿色智能建筑建设的指导意见,要求公司各单位新建、扩建和改建各类生产运营用房应严
20、格执行GB 50189公共建筑节能设计标准、GB50314智能建筑设计标准、Q/GDW11382国家电网电网小型基建建设标准、Q/GDW 11562国家电网生产辅助技改大修工程技术规 范以及相关制度标准,坚持依法合规、绿色节能、经济合理、功能实 用、科学运营的原那么,有序推进公司各级单位各类生产运营用房绿色节能 环保、平安高效运行。提出自2021年起,新建生产运营用房能耗水平到达 JGSW012021中央和国家机能源资源消耗定额基准值,已建生产运营用房 能耗水平2030年前到达定额基准值的工作目标。1.2.工程概况综合办公大楼建筑面积3.2万平方米。2007年5月建成投入使用,地上22 层,主
21、要用于办公,地下一层是设备用房和停车库。该大楼的主要用能是电和水。主要用能设备有大楼照明、办公插座、水冷式 中央空调、VRV空调、电梯、水泵、风机、信息机房、全电厨房等;大楼供冷、 供热采用集中中央空调,信息机房等重要场所采用VRV空调和精密空调。大楼的用能系统没有能耗计量集中监测系统,BAS系统也已经废弃。2018 年,大楼内所有的照明灯源更换为LED灯源,玻璃作了隔热保温功能的贴膜处 理。去年,更换了两台中央空调主机、3台冷冻泵和3台冷却泵。2015年-2020年度的用能账单如下表:从2015-2020年的用能情况分析,建筑平均用电量为307.6万度,计算单 位建筑面积电耗为307.6万千
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