民用建筑的用电及节能课件

民用建筑的电气节能同济大学电子信息工程学院智能建筑设计研究所李强民用建筑的电气节能同济大学电子信息工程学院1一、概述“建设生态文明基本形式节约能源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。”——《中国共产党第十七次全国代表大会报告》从历史发展来看，多年来我国的GDP（按可比价格计算）增长了十倍，但同期我国能源消耗却增长了四十多倍！一次能源利用率低下，且二次能源（电能）浪费惊人。2019年我国煤炭资源回采率仅为28%~38%。火力发电标准煤耗为：347~319g/kwh一、概述“建设生态文明基本形式节约能源和保护生态环境的产业结2二、中国能耗的相关统计数字以2019年为例，中国大陆的GDP占全球GDP的4﹪（5﹪），而我们为此付出的代价是：石油消耗占世界的10﹪铁矿石消耗占世界的27﹪煤炭消耗为34﹪-37﹪水泥等建材消耗为42﹪-46﹪

我国的单位产值能耗比发达国家高30﹪-80﹪约为美国的7.4倍日本的12.8倍世界平均水平的4.3倍中国GDP每增长1%，能耗增加1.5%~1.8%二、中国能耗的相关统计数字以2019年为例，中国大陆的GDP3发电成本和投资分析

火力发电：75%（0.24~0.31元/kwh)水力发电：24.6%(0.08~0.12/kwh)其它：0.4%(核电、风电、太阳能）风力发电：约0.57~0.703元/kwh（注1）光伏发电：1.10~1.50元/kwh*（注2）注1：50MW风电场，等效满负荷2000h工作，投资约9000~11000元/kw折旧按12.5年计算注2：多晶硅价格按100~150美元/kg计算火电投资7000~8500元/kw(300MW机组）风电投资9000~12000元/kw节能投资约1000~2000元/kw结论：节能是最有效的“发电”

发电成本和投资分析火力发电：75%（42019年中国各行业能耗

.随着现代化城市建设和小城镇建设的发展，民用建筑耗能在全部能源消耗中的比重持续上升。目前，我国民用建筑单位面积能耗是世界平均值的2.3倍。民用建筑中主要的能源消耗是电力，其节能降耗具有相当的重要意义。民用建筑的节能降耗主要包括节能设计和运行节能两方面。工业企业49%~55%民用建筑14%~16%交通运输21%~25%其他类别9%~12%2019年中国各行业能耗工业企业49%~55%民用建筑5民用建筑高能耗原因分析1.设计上的缺陷43%--49%2.不适当的修改约10%3.安装调试的缺陷12%--18%4.运行管理不当12%--15%5.维护保养欠缺约13%民用建筑高能耗原因分析1.设计上的缺陷6民用建筑设计中的主要缺陷单纯追求建筑的视觉效果，片面求“新”、求“奇”，导致建筑型式、格局定位不当过分的“奢侈、豪华”，导致了设计的技术标准提高为求保险，不恰当地加大设计的冗余度，使建筑设备轻载、低效运行缺乏可操作的节能政策法规，客观上鼓励了粗放型的设计而非节能的设计民用建筑设计中的主要缺陷单纯追求建筑的视觉效果，片面求“新”7在满足使用功能要求的条件下，选择合理的设计标准（如：照明标准）。在设计中优先选用节能型电气设备产品（如节能型变压器，节能型电感镇流器）。优化电气设计方案，合理设定变电站的位置，缩短低压供电半径，减少不必要的变配电线路损耗。配电变压器的容量选择，应综合考虑其固定损耗和负载损耗，合理选用电气线缆的规格！充分利用建筑物的自然通风条件，降低专用通风设备的电能消耗。选择先进、实用的技术措施，加强设备运行监控和管理Ａ。民用建筑中电气节能设计的要点：Ａ。民用建筑中电气节能设计的要点：8低压电线电缆的选择应避免认识上的误区；按允许载流量考虑，YJV电缆损耗高于VV电缆两种电缆的比较（条件：空气温度25℃，明敷）

VV-4X25I1=105（A）R（65）=1.16R0△P1=I12*R（65）单芯YJV-4X25I2=121（A）R（85）=1.24RO△P2=I22*R（85）单芯R2=R1[1+α(t2-t1)]单芯铜线电阻α=0.004/c0电阻温度系数（铜）△P2/△P1=1.42（倍）YJV电缆线损是VV线缆的1.42倍低压电线电缆的选择应避免认识上的误区；VV-4X25I1=9空调冷冻水泵和冷却水泵的变工况运行其节能可达18﹪-32﹪，宜采用低压变频器（一机对一泵）驱动其调速运行电梯和自动扶梯系统的轻载节能运行，可有8﹪-20﹪的节能潜力。优先采能节能型电感镇流器作为荧光灯和HID光源的配套附件。从广义上考虑，电子镇流器不节能！！Ｂ、建筑变配电系统的运行节能空调冷冻水泵和冷却水泵的变工况运行其节能可达18﹪-32﹪10３６Ｗ荧光灯采用两种镇流器的比较序号类型自身功耗（Ｗ）光效比开机浪涌电流倍数镇流器寿命（小时）1节能型电感镇流器４~５１.０-１.０５１.５３５０００-５５０００2电子镇流器≤３.５１.1０８-１５２０００-５5００3普通电感镇流器8-121.01.5３0０００-５0０００３６Ｗ荧光灯采用两种镇流器的比较序号类型自身功耗（Ｗ）光效比11按节能型电感镇流器的平均寿命期40000小时计算，

电子镇流器平均比节能型电感镇流器节电80度，按0.6元/度计算，节约电费约48元。在40000工作小时内，电子镇流器需更换8~13.3个，产生了8~14个电子废弃物，而电子镇流器的生产过程也是要耗能的！电子镇流器的价格约为节能型电感镇流器的1.05-1.25倍，在40000工作小时寿命周期内，采购电子镇流器的费用为节能型感电子镇流器费用的8.4-15.29倍！！总费用可达176元或更多（合格的电子镇流器约22~24元）。以一座4万平方米的办公大楼为例，办公室照明采用的36w的荧光灯可达8000-9000只。如荧光灯配用电子镇流器，则在40000工作小时内，将产生约6.4-11.2万只电子废弃物！这些电子垃圾的处理很难，不仅需要消耗能源，而且会给整个生态环境带来沉重的压力！按节能型电感镇流器的平均寿命期40000小时计算，12结论：仅单单从照明的角度来看，采用电子镇流器是节能的，但从广义上看，电子镇流器是不节能的！电子镇流器可以做到高功率因数，但不是必须作成高功率因数的。从整个社会的镇流器生产制造过程来看（暂时不考虑废弃物处理），在电气照明设计中应该选用节能型电感镇流器，而非电子镇流器。结论：13建议：国家行业管理部门制定相关产业的政策，在建筑照明工程中优先推广节能型电感镇流器。在新建和改建项目中禁止使用老式的电感镇流器（36w荧光灯电感镇流器自身损耗最多可达12w,市售产品有的损耗达23W）。从环境保护和节能的双重目的出发，应严格限制各类电子镇流器的生产和销售，大力推广节能型电感镇流器的应用建议：国家行业管理部门制定相关产业的政策，在建筑照明工程中优14四、其它建筑节能技术措施制定政策、严格管理，对新建和改建项目进行严格的、切实可行的节能设计审查民用建筑中，多台变压器应满足经济运行条件（参照《全国民用建筑工程设计技术措施-电气节能专篇》），当变压器负载率过低、不符合经济运行条件时，应将部分变压器退出运行。低压系统的功率因数宜不低于0.92，以降低变压器的负荷率，减少变压器的负载损耗。对微机及各种办公电子设备的使用，应避免长期挂网空转运行，不仅减少电子产品的无功消耗（休眠状态的微机功率因数＜0.1！），还可以大大减少因谐波电流引起的各种谐波损耗。建筑节能工程应严格按GB50411-2019《建筑节能工程施工质量验收规范》进行验收，防止节能施工项目中的“豆腐渣”工程。在各种智能建筑中，选用建筑智能化系统时，除了必要的管理功能外，应大力加强建筑物节能方面的监控功能。四、其它建筑节能技术措施15谢谢！谢谢！16谢谢！17谢谢！17民用建筑的电气节能同济大学电子信息工程学院智能建筑设计研究所李强民用建筑的电气节能同济大学电子信息工程学院18一、概述“建设生态文明基本形式节约能源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。”——《中国共产党第十七次全国代表大会报告》从历史发展来看，多年来我国的GDP（按可比价格计算）增长了十倍，但同期我国能源消耗却增长了四十多倍！一次能源利用率低下，且二次能源（电能）浪费惊人。2019年我国煤炭资源回采率仅为28%~38%。火力发电标准煤耗为：347~319g/kwh一、概述“建设生态文明基本形式节约能源和保护生态环境的产业结19二、中国能耗的相关统计数字以2019年为例，中国大陆的GDP占全球GDP的4﹪（5﹪），而我们为此付出的代价是：石油消耗占世界的10﹪铁矿石消耗占世界的27﹪煤炭消耗为34﹪-37﹪水泥等建材消耗为42﹪-46﹪

我国的单位产值能耗比发达国家高30﹪-80﹪约为美国的7.4倍日本的12.8倍世界平均水平的4.3倍中国GDP每增长1%，能耗增加1.5%~1.8%二、中国能耗的相关统计数字以2019年为例，中国大陆的GDP20发电成本和投资分析

火力发电：75%（0.24~0.31元/kwh)水力发电：24.6%(0.08~0.12/kwh)其它：0.4%(核电、风电、太阳能）风力发电：约0.57~0.703元/kwh（注1）光伏发电：1.10~1.50元/kwh*（注2）注1：50MW风电场，等效满负荷2000h工作，投资约9000~11000元/kw折旧按12.5年计算注2：多晶硅价格按100~150美元/kg计算火电投资7000~8500元/kw(300MW机组）风电投资9000~12000元/kw节能投资约1000~2000元/kw结论：节能是最有效的“发电”

发电成本和投资分析火力发电：75%（212019年中国各行业能耗

.随着现代化城市建设和小城镇建设的发展，民用建筑耗能在全部能源消耗中的比重持续上升。目前，我国民用建筑单位面积能耗是世界平均值的2.3倍。民用建筑中主要的能源消耗是电力，其节能降耗具有相当的重要意义。民用建筑的节能降耗主要包括节能设计和运行节能两方面。工业企业49%~55%民用建筑14%~16%交通运输21%~25%其他类别9%~12%2019年中国各行业能耗工业企业49%~55%民用建筑22民用建筑高能耗原因分析1.设计上的缺陷43%--49%2.不适当的修改约10%3.安装调试的缺陷12%--18%4.运行管理不当12%--15%5.维护保养欠缺约13%民用建筑高能耗原因分析1.设计上的缺陷23民用建筑设计中的主要缺陷单纯追求建筑的视觉效果，片面求“新”、求“奇”，导致建筑型式、格局定位不当过分的“奢侈、豪华”，导致了设计的技术标准提高为求保险，不恰当地加大设计的冗余度，使建筑设备轻载、低效运行缺乏可操作的节能政策法规，客观上鼓励了粗放型的设计而非节能的设计民用建筑设计中的主要缺陷单纯追求建筑的视觉效果，片面求“新”24在满足使用功能要求的条件下，选择合理的设计标准（如：照明标准）。在设计中优先选用节能型电气设备产品（如节能型变压器，节能型电感镇流器）。优化电气设计方案，合理设定变电站的位置，缩短低压供电半径，减少不必要的变配电线路损耗。配电变压器的容量选择，应综合考虑其固定损耗和负载损耗，合理选用电气线缆的规格！充分利用建筑物的自然通风条件，降低专用通风设备的电能消耗。选择先进、实用的技术措施，加强设备运行监控和管理Ａ。民用建筑中电气节能设计的要点：Ａ。民用建筑中电气节能设计的要点：25低压电线电缆的选择应避免认识上的误区；按允许载流量考虑，YJV电缆损耗高于VV电缆两种电缆的比较（条件：空气温度25℃，明敷）

VV-4X25I1=105（A）R（65）=1.16R0△P1=I12*R（65）单芯YJV-4X25I2=121（A）R（85）=1.24RO△P2=I22*R（85）单芯R2=R1[1+α(t2-t1)]单芯铜线电阻α=0.004/c0电阻温度系数（铜）△P2/△P1=1.42（倍）YJV电缆线损是VV线缆的1.42倍低压电线电缆的选择应避免认识上的误区；VV-4X25I1=26空调冷冻水泵和冷却水泵的变工况运行其节能可达18﹪-32﹪，宜采用低压变频器（一机对一泵）驱动其调速运行电梯和自动扶梯系统的轻载节能运行，可有8﹪-20﹪的节能潜力。优先采能节能型电感镇流器作为荧光灯和HID光源的配套附件。从广义上考虑，电子镇流器不节能！！Ｂ、建筑变配电系统的运行节能空调冷冻水泵和冷却水泵的变工况运行其节能可达18﹪-32﹪27３６Ｗ荧光灯采用两种镇流器的比较序号类型自身功耗（Ｗ）光效比开机浪涌电流倍数镇流器寿命（小时）1节能型电感镇流器４~５１.０-１.０５１.５３５０００-５５０００2电子镇流器≤３.５１.1０８-１５２０００-５5００3普通电感镇流器8-121.01.5３0０００-５0０００３６Ｗ荧光灯采用两种镇流器的比较序号类型自身功耗（Ｗ）光效比28按节能型电感镇流器的平均寿命期40000小时计算，

电子镇流器平均比节能型电感镇流器节电80度，按0.6元/度计算，节约电费约48元。在40000工作小时内，电子镇流器需更换8~13.3个，产生了8~14个电子废弃物，而电子镇流器的生产过程也是要耗能的！电子镇流器的价格约为节能型电感镇流器的1.05-1.25倍，在40000工作小时寿命周期内，采购电子镇流器的费用为节能型感电子镇流器费用的8.4-15.29倍！！总费用可达176元或更多（合格的电子镇流器约22~24元）。以一座4万平方米的办公大楼为例，办公室照明采用的36w的荧光灯可达8000-9000只。如荧光灯配用电子镇流器，则在40000工作小时内，将产生约6.4-11.2万只电子废弃物！这些电子垃圾的处理很难，不仅需要消耗能源，而且会给整个生态环境带来沉重的压力！按节能型电感镇流器的平均寿命期40000小时计算，29