民用建筑用电负荷调研及EEEI的研究与应用

1、民用建筑用电负荷调研及EEEI的研究与应用共识：很多项目变压器装大了！变压器装大了，大多少？设计师敢冒风险减小变压器的容量？目录1 奥运之年北京实测数据及需要反思的问题2 万达广场实际运行数据3 京沪穗各类建筑物运行的数据4 EEEI是什么？5 结论奥运之年北京实测数据及需要反思的问题表 2008年北京各类建筑实测负荷2030%共6台，占16.7%10%以下4台，占11.1%1020%共5台，占13.9%3040%共4台，占11.1%建筑代码 建筑类型 建筑面积(m2) 单台变压器容量(kVA) 变压器台数 变压器总容量（kVA） 单位面积变压器容量VA/m2） 变压器最大负荷率 变压器负荷率

2、 实际值标准值1#变 2#变 3#变 4#变 5#变 6#变 A 政府办公楼 45450125045000110.0150-100 45.40%24.90%42.20%45.40%31.70%B 政府办公楼 3345312502250074.7315.80%15.80%6.40%C 政府办公楼 3000010002200066.6737.50%37.50%7.60%D 政府办公楼 4210012502250059.3856.40%52.20%56.40%L 商业办公楼 1080001600、2000 61040096.353.70%45.40%53.70%4.30%24.10%9.70%32.

3、80%F 商业办公楼 5450012504500091.7458.60%50.90%58.60%51.90%21.20%G 商业办公楼 3900012502250064.133.60%33.60%23.50%H 商场 4000016004640016090-180 60.40%53.70%55.30%45.60%60.40%I 综合性商业楼 11700020004800068.3865%63.50%62.70%55.10%65%E 酒店 3700012502250067.5760-100 28.20%27.80%28.20%J 酒店 9930016004640064.4548.10%48.10

4、%12.70%10.30%16.20%建筑类别用电指标（W/ m2）变压器容量指标VA/ m2建筑类别用电指标（W/ m2）变压器容量指标VA/ m2公寓30-5040-70医院30-7050-100宾馆、饭店40-7060-100高等院校20-4030-60办公楼30-7050-100中小学12-2020-30商业建筑一般：40-8060-120展览馆、博物馆50-8080-120大中型：60-12090-180体育场、馆40-7060-100演播室250-500500-800剧场50-8080-120汽车库（机械停车库）8-15（1723）12-34（25-35）表2.7.6 各类建筑物的

5、单位建筑面积用电指标7变压器负荷率变压器负荷率：1、最小4.3%；2、有一半变压器的负荷率低于40%10%以下4台，占11.1%；1020%共计5台，占13.9%；2030%共6台，占16.7%；3040%共4台，占11.1%。万达广场实际运行数据序号项目名称区域开业时间备注1北京石景山华北2008.12.19寒冷2长春红旗街东北2010.10.29严寒3武汉菱角湖华中2010.12.18夏热冬冷4上海江桥华东2011.6.18夏热冬冷5上海周浦华东2009.9.19夏热冬冷6宁波江北华东2010.12.10夏热冬冷7呼和浩特西北2010.11.5严寒8青岛CBD华北2009.11.27寒冷9

6、福州金融街华南2010.12.22夏热冬冷10广州白云华南2010.12.17夏热冬暖万达广场热工分区百货用电负荷标准名称设计负荷密度指标（W/m2）对应变压器装机容量指标（VA/m2）04DX101建筑电气常用数据6012090180香港地区行业数据值100114150.7172.2北京市地方标准100200151300万达指标130195华润指标120182凯德指标5583龙湖指标140212富丽指标80121设计用电指标对比国标设计下限60国标设计上限120香港设计下限100香港设计上限114百货用电负荷国标变压器下限90国标变压器上限180香港变压器下限150.7香港变压器上限172.

7、2百货用电负荷项目名称最大负荷变压器装机指标备注总用电负荷负荷指标总装机容量装机指标负载率指标（kW）（W/m2）(kVA)(VA/m2)长春红旗街110536.2320012341%严寒 呼和浩特149147.4445014139%严寒 北京石景山118341.3480016829%寒冷 青岛CBD180551.2480013644%寒冷 武汉菱角湖151057320012156%夏热冬冷 上海江桥160050.9485015439%夏热冬冷 上海周浦151359.3375014747%夏热冬冷 宁波江北102038.6400015130%夏热冬冷 福州金融街269170.152001356

8、1%夏热冬冷 广州白云3447113.66400210.963%夏热冬暖 万达广场百货用电实测数据实测负荷密度指标（W/m2）设计装机指标（VA/m2）变压器负载率（%）最大值113.6 19565%平均值59.3 19536%最小值36.2 19522%百货用电负荷结论：1）最大运行的负荷密度数据在36114W/m2，说明我国建筑电气常用数据04DX101和全国民用建筑工程设计技术措施/电气（2009版）的推荐值是合理的。2）地域性对最大负荷密度有较大的影响，冬暖夏热的广州负荷密度明显大于其他区域，严寒地区的长春负荷密度最小。总体趋势上，最大负荷密度随着严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖而增加。

9、3）物业运行对负荷率和最大负荷密度有较大影响，例如石景山万千百货，在营业时通常关掉一台冷冻机组。4）变压器最大负载率多数在合理的范围内，但是低于40%的最大负荷率占40%。因此，万达万千百货推荐的设计负荷密度指标由160W/m2下调到130W/m2; 设计的变压器容量指标由242VA/m2下调到195VA/m2。同时引入区域调整系数Kr：严寒地区，Kr=0.350.45；寒冷地区，Kr=0.40.55；夏热冬冷地区，Kr=0.450.65；夏热冬暖地区，Kr=0.81。百货用电负荷超市用电负荷设计用电指标对比标准名称设计负荷密度指标（W/m2）对应变压器装机容量指标（VA/m2）04DX101

10、建筑电气常用数据6012090180香港地区行业数据值100114150.7172.2北京市地方标准100200151300万达指标110165华润指标130197凯德指标120182龙湖指标160242富丽指标120182国标设计下限60国标设计上限120香港设计下限100香港设计上限114超市用电负荷国标变压器下限90国标变压器上限180香港变压器下限150.7香港变压器上限172.2万达广场超市用电实测数据项目名称最大负荷变压器装机指标备注总用电负荷负荷指标(w/m2)总装机容量装机指标负载率指标（kW）(W/m2)(kVA)(VA/m2)长春红旗街严寒 呼和浩特128066.42500

11、15360%严寒 北京石景山182288.9400019554%寒冷 青岛CBD130176.4320022148%寒冷 武汉菱角湖156180250015173%夏热冬冷 上海江桥141866320017552%夏热冬冷 上海周浦149771.5320021155%夏热冬冷 宁波江北105055.8285025043%夏热冬冷 福州金融街100056.9250016747%夏热冬冷 广州白云101762.32500153.148%夏热冬暖 实测最大负荷密度（W/m2）对应变压器容量指标（VA/m2）实测运营指标最大值88.9134.7实测运营指标平均值69.4105.1实测运营指标最小值55

12、.884.5万达广场超市用电实测数据结论：1）最大运行的负荷密度数据在5590W/m2，说明我国建筑电气常用数据04DX101和全国民用建筑工程设计技术措施/电气（2009版）的推荐值是合理的。2）地域性对最大负荷密度影响不如百货大，相对均衡，大概在（120%）70W/m2。3）变压器最大负载率在合理的范围内，最大负荷率的平均值为53%，最大值为73%，最小值为43%。因此，万达超市推荐的设计负荷密度指标由160W/m2下调到110W/m2; 设计的变压器容量指标由242VA/m2下调到165VA/m2。综上所述，区域调整系数Kr不适合超市。超市用电负荷大商业用电负荷大商业没有官方定义，没有标

13、准可依！公司 大玩家 KTV 院线 次主力店餐饮 次主力非餐饮 电器 酒楼 室内步行街餐饮 室内步行街非餐饮 室内步行街公共区 万达 120100100250100110160250100100华润 250 100150 - 100150 - 凯德 120 11540055100- 40055- 龙湖 100100100200(有燃气）100100- 200(有燃气）100- 400（没燃气） 400（没燃气） 富丽 1008015015080150- 15080- 部分房地产企业大商业负荷密度设计指标（W/m2)万达商业广场业态分布比例大商业用电负荷项目名称综合最大负荷变压器装机指标备注总用

14、电负荷负荷指标总装机容量装机指标负载率指标（kW）(w/m2)(kVA)(VA/m2)长春红旗街-严寒 呼和浩特372366.3800011966%严寒 北京石景山489547.270006783%寒冷 青岛CBD438141.7950011941%寒冷 武汉菱角湖8197113.61565018174%夏热冬冷 上海江桥436939.51460011042%夏热冬冷 上海周浦660163.12035016246%夏热冬冷 宁波江北425072.51250017848%夏热冬冷 福州金融街3046691251523634%夏热冬冷 广州白云325059.76400117.660%夏热冬暖 大商

15、业用电负荷万达广场大商业实测运营数据大商业用电负荷实测负荷密度（W/m2）对应装机密度（VA/m2）实测运营指标最大值114173实测运营指标平均值6497实测运营指标最小值4061结论：1）最大运行的负荷密度数据跨度较大，在40114W/m2，与业态有很大关系。2）地域对最大负荷密度影响不大。3）变压器最大负载率基本在合理的范围内，除福建的在34%外，其它均在40%以上，最大负荷率的最大值为83%。因此，万达大商业推荐的设计负荷密度指标为120W/m2; 设计的变压器容量指标为185VA/m2。综上所述，区域调整系数Kr不适合大商业建筑。大商业用电负荷京沪穗各类建筑运行的数据测量数据的城市

16、系统性、全区域、全覆盖的测试和研究！城市区域气候特点电气负荷特点北京寒冷地区最冷月平均温度0至-10，累年日平均温度稳定低于或等于5的日数为90天至145天。其气候特点是夏季炎热，冬季寒冷，当温度低于5以下时，如没有供暖设施，室内温度较低、舒适度较差。冬季绝大部分由市政集中供暖，少部分自备采暖设备，不会出现冬季用电高峰；夏季由空调制冷，会出现夏季用电高峰。上海夏热冬冷地区累年日平均温度稳定低于或等于5的日数为60天至89天，以及累年日平均温度稳定低于或等于5的日数不足60天，但累年日平均温度稳定低于或等于8的日数大于或等于75天。其气候特点是夏季酷热，冬季湿冷，空气湿度较大，当室外温度5以下时

17、，如没有供暖设施，室内温度低、舒适度差。该地区冬季没有市政集中供暖，一般采用空调、电热设备取暖，会出现冬季用电高峰；该地区夏季酷热，由空调制冷，会出现夏季用电高峰。广州夏热冬暖地区最冷月平均温度大于10，最热月平均温度25至29，累年日平均温度大于25的日数为100天至200天。其气候特点是夏季酷热，冬季温暖，空气湿度较大，必须考虑夏季防热措施，一般不需要冬季保暖。该地区冬季较温暖，无需供暖，冬季不会出现用电高峰；夏季酷热，且夏季持续时间较长，采用空调制冷，会出现夏季用电高峰。注：1 采集的数据没有包括严寒地区和温和地区；2 所采集的数据是连续运行30min的平均最大值。建筑类型数量占比办公4

18、422.34%商业2914.72%酒店3919.80%医疗2211.17%体育147.11%教育3718.78%展览类126.09%共计197100.00%共从北京、上海、广州采集197栋建筑的数据。征求意见稿后，又在南京、重庆等地补测一部分数据，进行验证！办公建筑数据建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）GZO-130000212.797.09GZO-2321225648.4430.55GZO-2960093.199.71GZO-242830087530.92GZO-34

19、8730735.4815.09GZO-25318001064.2133.47GZO-430000804.2826.81GZO-26332911122.5833.72GZO-5356801070.3530.00GZO-27360001341.9437.28GZO-614369457.9631.87GZO-28256731034.0440.28GZO-711000381.7234.70GZO-291700003586.721.10GZO-823146825.9635.68BJO-302078508205.239.48GZO-9300012040.00BJO-312320005789.424.95G

20、ZO-1020228812.940.19BJO-32920929231.71GZO-1119714843.9642.81BJO-3365000199430.68GZO-12962042043.66BJO-34792007058.90GZO-13640033.835.29BJO-3531938016545.18GZO-1436000124834.67SHO-3685531256329.97GZO-152060022.81.11SHO-37200002023101.15GZO-1620131904.47SHO-3874642735.489.85GZO-1755890532.89.53SHO-395

21、2000804.2815.47GZO-1853256590.2811.08SHO-40750001070.3514.27GZO-1943000679.4815.80SHO-4147170457.969.71GZO-2025700545.5821.23SHO-4256000381.726.82GZO-212459260024.40SHO-4329665825.9627.84GZO-22583181497.2725.67SHO-44568601202.11 除少数离散数据外，办公建筑最大实际运行的负荷密度大多在2040W/m2。 政府办公、商用写字楼的最大负荷密度差别不大。 地区差别不大。建筑物

22、编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）GZB-130000186062.00 GZB-161260004391.4934.85 GZB-237600133235.43 GZB4336.80 GZB-339050174044.56 GZB-1829458120040.74 GZB-450000217243.44 BJB-1991000158017.36 GZB-560000288048.00BJB-2048063512092.52 GZB-615543221

23、5513.86 BJB-21224026 509122.73 GZB-71071716014.93 SHB-2266000511477.48 GZB-82264247821.09 SHB-2318000130572.50 GZB-92001043521.74 SHB-24145000949265.46 GZB-103457980823.37 SHB-2570000123217.60 GZB-1122701547.8324.13 SHB-26230000508822.12 GZB-12650001697.326.11 SHB-27100000415441.54 GZB6

24、526.75 SHB-28104633386736.96 GZB-141111343387.2330.48 SHB-2940000206551.63 GZB-1527115842.5531.07 商业建筑数据 除少数离散数据外，商业建筑最大实际运行的负荷密度大多在2060W/m2，少数在6080W/m2。 百货、超市等商业建筑的最大负荷密度差别不大，与建筑物的档次有关。 地区差别不大。建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）GZH-1100838919.159.12 GZH-

25、2174700 113215.15 GZH-220001483.9224.19 GZH-2233800 122736.30 GZH-324395105043.04 BJH-231276672953.923.14 GZH-4453501603.335.35 BJH-2448719225646.31 GZH-5246541137.4546.14 BJH-25120000155012.92 GZH-6753463604.8747.84 BJH-26133671297222.23 GZH-71533781791.2911.68 BJH-2735600 77421.74 GZH-835043214.13

26、6.11 BJH-2848666 4769.78 GZH-9460001687.2736.68 BJH-2948000027485.73 GZH-10457921745.4538.12 BJH-3074700 113215.15 GZH-11330001322.4540.07 BJH-3133800 122736.30 GZH-121791267380.8141.20 SHH-3254802346763.26 GZH2547.67 SHH-3343182137431.82 GZH-141276672953.923.14 SHH-34120000607850.65GZH

27、-1548719225646.31 SHH-3554129238844.12GZH-16120000155012.92 SHH-3660000215235.87GZH-17133671297222.23 SHH-3753984167030.94 GZH-1835600 77421.74 SHH-3840000164641.15 GZH-1948666 4769.78 SHH-3954000246645.67GZH-2048000027485.73 酒店建筑数据 除少数离散数据外，酒店建筑最大实际运行的负荷密度大多在2060W/m2。 高等级酒店、经济型酒店的最大负荷密度有一定的差别。 地区差别

28、不大。建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）GZY-137285752.01 BJY-1274000230531.15 GZY-2120000934.747.79 BJY-1371719163022.73 GZY-332765283.568.65 BJY-14106320488945.98 GZY-410431166.5315.96 BJY-1585000 144016.94 GZY-5300001107.6936.92 BJY-1661900 128820.81 GZY-

29、630000125041.67 BJY-1770000 166223.74 GZY-7346172021.0558.38 SHY-1861000368960.48 BJY-8437851083.50 24.75 SHY-1979982349843.73 BJY-91500005632.00 37.55 SHY-2044200281963.78 BJY-1050649151729.95 SHY-2145000771.71 BJY-1170000231233.03 SHY-2284382448053.09 医院建筑数据 医院建筑类型较多，最大实际运行的负荷密度大多在2060W/m2。 门诊楼、住院

30、楼、医技楼等的最大负荷密度有一定的差别。 地区差别不大。建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）BJS-1627787 60839.69BJS-2077958 110014.11 BJS-2225800 495021.92 BJS-2171319 6288.81 BJS-3232424 281212.10BJS-228300 14717.71 BJS-450000 112522.50 SHS-23898234104.56 BJS-5180000 8284.60 SHS-242

31、40000608325.34BJS-644106 79017.91 SHS-251300022817.54 BJS-723000 32113.96 SHS-262500009083.63 BJS-821133 25712.16 SHS-273980006491.63 BJS-92661861523.10 SHS-28280122729.71 BJS-1039000 2696.90 SHS-29290002338.03 BJS-1142600 74617.51 SHS-302430150820.90 BJS-1216305 27817.05 SHS-312110079437.63 BJS-131

32、37840 13009.43 SHS-32300001384.60 BJS-1410050 62762.39 SHS-3345009922.00 BJS-152500 3313.20 SHS-34319018056.43BJS-1655700 50209.01 SHS-35470910722.72 BJS-17557000 832.48 SHS-3661848012.94 BJS-1823800 2008.40 SHS-375249122.29 BJS-196363 48776.54 学校建筑数据 除少数离散数据外，学校建筑最大实际运行的负荷密度大多在20W/m2上下。 学校建筑类型多，从幼儿

33、园到大学，从“五大”到国立学校，从培训机构到自成一体的校园，最大负荷密度差别较大。 地区差别不大。建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）BJT-134383137039.85BJT-884000286134.06 BJT-2805623028.55 BJT-980890286135.37 BJT-33000079226.40 BJT-101056151248.48 BJT-4258000478118.53 BJT-11254000395615.57BJT-515507414

34、26.70 BJT-1293000 453648.77 BJT-657000265146.51 SHT-1360000278946.48 BJT-7860959368.88 SHT-14187900502626.75 体育场馆建筑数据 体育建筑最大实际运行的负荷密度大多在2060W/m2。 开敞式、半开敞式、全封闭的体育建筑的最大负荷密度差别较大。 地区差别不大。建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）建筑物 编码建筑物建筑面积（m2）最大用电负荷（kW）最大负荷密度（W/ m2）BJE-1633901097.89 17.32 BJE-763390 10

35、4316.45 BJE-2600001128.63 18.81 SHE-8250000543221.73 BJE-3102280493448.24 SHE-998000482449.22 BJE-460000 108818.13 SHE-1046434224148.26 BJE-511000 47343.00 SHE-11166100666740.14BJE-6426130 6891.62 SHE-12700048369.00 展览馆建筑数据 除少数离散数据外，展览建筑最大实际运行的负荷密度大多在2070W/m2。 本次采集数据量不足，不能说明问题。EEEI是什么？EEEI=Energy Ef

36、ficiency Evaluation Index of building electrical design即建筑电气设计的能效评价指标！ 特点： 对建筑电气设计的成果进行能效评价 评价指标设计指标，评价指标是事后验证使用 通过评价指标验证不满足要求时，需优化、调整设计，直至满足要求 等级内容1表示产品达到国际先进水平，最节电，耗能最低2表示比较节电，但不及等级13表示产品的能源效率为我国市场的平均水平4表示产品能源效率低于市场平均水平5是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售。举例说明我国电气方面的能效标准结构类型应用举例能效等级对应标准备注2级照明功率密度LPD现行值和目标值

37、建筑照明设计标准GB 50034-2004、2013管型荧光灯镇流器能效限定值和节能评价值管形荧光灯镇流器能效限定值及能效等级GB 17896-2012新版本标准用镇流器效率代替老版本的能效因数BEF3级配电变压器能效限定值、目标能效限定值、节能评价值配电变压器能效限定值及节能评价值GB120052-2006实施一段时间后，将用目标能效限定值代替能效限定值电动机能效限定值、目标能效限定值、节能评价值中小型三相异步电动机能效限定值及节能评价值GB 18613-2006实施一段时间后，将用目标能效限定值代替能效限定值高压钠灯镇流器能效限定值、目标能效限定值和节能评价值高压钠灯用镇流器能效限定值及节

38、能评价值GB 19574-2004用能效因数BEF考核，BEF=100(/P)。实施一段时间后，将用目标能效限定值代替能效限定值金属卤化物灯镇流器1、2、3级金属卤化物灯用镇流器能效限定值及能效等级GB120053-2006用能效因数BEF考核，BEF=100(/P)。1级能效最高空调器1、2、3级房间空气调节器能效限定值及能效等级GB12021.3-20105级电冰箱1、2、3、4、5级家用电冰箱耗电量限定值及能源效率等级GB12021.2-2008见上页建筑电气设计二级能效评价等级 内容限定值表示建筑电气设计达到强制性要求，不满足限定值的设计为不合格设计节能值 表示建筑电气设计比较节能名称

39、定义特点单位适用范围变压器容量指标变压器总装机容量除以建筑面积反映了变压器单位建筑面积的安装容量VA/m2设计时使用负荷密度建筑物的总有功功率除以建筑物的建筑面积反映了建筑物中用电设备的安装容量W/ m2设计、运行均可使用用电指标建筑物在某段时间的用电量与建筑物的建筑面积之比反映了用电设备的实际使用情况kWh/ m2竣工后运行阶段建筑电气设计的能效指标研究新民规！ 新思路！新技术！24 建筑电气节能建筑电气设计评价指标最大值法：将所有样本的最大实际负荷作为基数，以此推导出变压器容量指标。为了能使评价结果能反应出实际情况，需要将离散的数据去除，然后再利用最大值法进行推算，这种方法叫除峰谷最大值法

40、。办公建筑莱茵达准则法 莱茵达准则4认为，对于所测量的数据X1、X2、Xn，根据概率论统计，当残余误差服从正态分布时，误差大于3的数据出现的概率为0.003，也就是说可以认为它是数据序列中的坏点。|Xi-X| 3 （1）满足式1，则认为Xi为坏点数据，应予以剔除；|Xi-X| 3 （2）符合式2，则认为Xi为正常数据，应予以保留。式中，X样本的平均值；Xi第i个样本的数值；样本的标准差。为了能够使变压器实际工作于高效状态，即负载率在40%-65%之间，根据建筑物年单位建筑面积最大运行负荷可以用下式计算出变压器的单位指标。TCI=LDmax/(T.Lcos) （3）式中，TCI变压器单位容量指标

41、，单位：VA/m2；LDmax建筑物年最大负荷密度，单位：W/m2，表7中的LDmax=43.66W/m2；L变压器负荷率，分别取40%和65%；T变压器的效率，即在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值，目前常用的SCB9、SCB10、SCB11系列变压器，T0.97，变压器容量越大，其效率越高；cos功率因数，取0.9。见下页！也有人主张取75%、85%526.4.2 Working point of the transformer The maximum efficiency of a transformer is when the iron and copper looses are equal, which correspon