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建筑物能耗分类计量及管理系统的施工方案和技术措施

2021-01-29 来源:易榕旅网
 建筑物能耗分类计量及管理系统的施工方案和技术措施

数据采集是建筑能耗动态监测统计系统工作的基础,在现场的调研和施工设计过程中,必须以今后节能分析和管理工作的需要为出发点,确定建筑能耗动态监测统计系统的基本原则。我们的基本原则是:在一定投资成本和不改动已有配电线路的前提下,以最大程度的获得能耗公示需求数据为目标。

具体能耗计量原则如下: (一)总用电量的计量

在地下配电室对各照明母线、动力母线、空调用电、水泵用电、电梯用电及特殊设备用电等进行计量。

1)照明插座用电量计量

照明插座用电是指建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电的总称。照明插座用电包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电等。

2)动力用电(综合服务用电)量计量

动力用电是集中提供各种动力服务(包括电梯、非空调区域通风、生活热水、自来水加压、排污等)的设备(不包括空调采暖系统设备)用电的统称。

3)空调总耗冷量计量

空调用电是为建筑物提供空调、采暖服务的设备用电的统称。空调用电包括冷热站用电、空调末端用电。

4)集中供水计量 (二)支路耗电计量

1)对以下类型相关的配电支路逐个计量 (1)照明母线、动力母线等。

(2)空调冷站系统用电支路的冷机、冷冻泵、冷却泵、冷却塔等。 (3)楼内空调箱、新风机、空调系统通排风机的支路。

(4)室内用电设备负荷为主(如照明、各种室内插座设备、办公设备、室内风机盘管、饮水机等)的相关支路。

(5)建筑物中所有电梯,包括货梯、客梯、消防梯支路。 (6)信息中心、计算机房等特殊用电设备支路。

空调系统用电是建筑电耗中的最主要部分,且也是用能问题最难发现的部分,因此,为了有充足的信息发现用能问题,应优先计量。

2)以下支路不计量 (1)消防类支路。

(2)电话机房、消防控制室、庭院灯、传达室等用电功率很小(10kW以下)、但供电要求较特殊的区域供电支路。

(3)功率小于10kW的非空调类用电支路。 (4)不在使用中的备用支路。

消防支路的设备只在紧急状况时才会消耗电能,所以该部分支路不安装电能表;不在使用中的备用支路也不必安装电能表;对于功率小于10kW的非空调类用电支路及那些用电量很小但供电要求特殊的小功率用电区域,由于节能潜力不大,所以也不安装电能表。 5.3.1 能耗动态监测计量装置安装

(一)电能表安装

1)数据采集系统的施工主要为各种计量装置的安装及数据采集器的安装。 2)能耗计量装置包括电量计量装置、冷/热量计量装置、水流量计量装置、燃气量计量装置和蒸汽量计量装置。

(1)电量计量装置主要包括电能表、普通电能表、多功能电能表和电能计量装置。

(2)冷/热量计量装置包括整体式冷/热量表和组合式冷/热量表。 (3)水流量计量装置、燃气量计量装置和蒸汽量计量装置按国家标准选择。 3)安装方式为:

(1)在原安装表位更换带远传功能的电能表。 (2)在具备安装条件的配电柜(箱)内安装电能表。

(3)在新增电表柜(箱)内安装电能表。当配电柜(箱)不具备安装条件时则设专用电表柜(箱)安装。

(4)集中安装。当配电柜的抽屉具备二次插头时可采用分散安装。 4)电能表的安装应根据现场的实际情况选择合适的安装方式。在安装中都

应符合以下规定:

(1)在原配电柜(箱)中加装时,电能表下端应加有回路名称的标签,二只三相电能表相距的最小距离应大于80mm,三相表电能表相距的最小距离应为30mm,电能表与屏边最小距离应大于40mm。

(2)单独配置的表箱在室内安装时宜安装在0.8m~1.8m的高度(安全距离内可清楚观察电量参数)。

(3)电能表安装必须垂直牢固,表中心线向各方向的倾斜不大于1°。 5)接线规定

(1)采用电流互感器接入的低压三相四线电能表,其电压引入线应单独接自该支路开关下口的母线上,并另行引出,禁止在母线和电缆连接螺丝处引出。零线不得断开,采取叉接方式接入领先端子。以免发生接线不良或断零线故障。

(2)电压、电流回路U、V、W各相导线应分别采用黄、绿、红色单股绝缘铜质线,中性线应采用黑色单股绝缘铜质线,并在导线上加装与图纸相符的端子编号,导线排列顺序应按正相序自左向右或自上向下排列。

(3)电流互感器从输出端直接接至接线盒或接线端子,中间不宜有任何辅助接点。

(4)电流互感器二次回路导线截面按下面公式进行选择,不宜小于2.5㎜²。 A≥0.9L/(S2N-25Zm)(mm2) L——二次回路导线单根长度,m S2N——电流互感器二次额定负荷,VA

Zm——计算相二次接入电能表电流线圈总阻抗,Ω 6)施工验收

必须符合《建筑电气施工质量验收费规范》GB50303-2002的要求。 (二)(冷)热量表 1)(冷)热量表的安装

(1)热量表在安装前应进行检查和校验,以达到装置本身精确度等级的要求,并符合现场使用条件。校验方法和质量要求应符合国家仪表专业标准(城镇建设行业标准《热量表》CJ128-2007)或仪表使用说明书的规定。

(2)流量计在管道上的安装应避免对管道产生附加的安装压力。必要时,

设置支架(座)。流量计安装应易于拆卸更换。

流量计安装时应符合产品设计、产品安装要求和根据生产厂家提供的数据选择正确的安装位置及方式。

(3)热量表安装后应不影响系统的正常运行。

2)温度传感器是(冷)量表的重要组成部分,安装应符合以下规定: (1)温度传感器与管路的连接,应采用密封螺纹连接,螺纹规格应符合国家的相关标准。

(2)传感器布置的位置应能反映被测介质的平均温度,避免布置在死区。 (3)传感器和介质应具备充分良好的换热条件,插在管道中应有足够的插入深度宜(1/2~2/3)D。安装时,传感器应迎着介质流动方向,至少与介质流向成90°角,切勿与被测介质形成顺流。

(4)减少传感器的外漏部分,并进行适当保温处理,保证安装部分的密封性,以减少传感器与周围物体(或环境)的热交换。

(5)测温传感器的安装应便于仪表工作人员的检修。 5.3.2 数据采集器安装

(一)计量装置和数据采集器的连接

1)计量装置和数据采集器之间应采用符合各相关行业智能仪表标准的各种有线或无线物理接口。

2)对于电能表,参照行业标准DL/T645-1997《多功能电表通信规约》执行。 3)对于水表、燃气表和热(冷)量表,参照行业标准CJ/T188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》执行。

4)数据采集器接入网络

数据采集器应使用基于IP协议承载的有线或者无线方式接入网络。 (二)施工验收

必须符合《自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093中的规定。 5.3.3 传输网络设计

(一)网络选择

根据建设部的规定数据采集器需要通过以太网连接远程的服务器,实现数据的实时上传,网络的连接方式可以兼容ADSL、LAN等有线宽带和无线GPRS及CDMA连接技术。

数据传输网关需要通过以太网连接远程的服务器,实现数据的实时上传,网络的连接方式可以兼容ADSL、LAN等有线宽带和无线GPRS及CDMA连接技术。实际工程中网络的选择根据客户要求和受限制的具体情况确定。

无线传输方案只是在现场所有网络都不方便使用的情况下选择,受信号的制约较大,因为大多的强电室在地下,网关的安装需要选择信号相对较强的地方安装。我们工程实施推荐使用建筑内原有局域网,这样可以极大的节省网络费用,降低整个项目成本。

(二)数据采集器安装位置选择 数据采集器安装位置选择需要具备条件:

(1)数据采集器应尽量使用单独的采集箱安装,避免其他干扰造成采集器不能正常工作。

(2)数据采集器安装区域应具备网络环境,方便数据采集器接入以太网。 (3)数据采集器安装位置应尽量考虑电表同采集器间RS485线施工的简易。 (4)数据采集器属于弱电系统主体设备,应选择低压直流设备,安装区域提供低压电源或电压器的强电接口。

(三)采集器同电表的接线方式设计

能耗数据采集器同电表之间的连接方式遵循实时可靠的原则,保证数据实时性和系统运行稳定性、可靠性,本方案选择总型连接方式,将所有计量仪表串接到能耗数据采集器的相应端口。

(四)电能表数据校验调试 (1)数据校核

1)电能表计量前,确认各配电支路的信息。 要求的信息内容如下:

每个支路的唯一编号、名称表(下表),需确保覆盖全部用电支路;给出各支路之间的关系,包括上下游关系、联络关系及备用关系图(例如下图);

表1 某支路所带设备清单

支路唯一编号 1 2 …… 支路名称 图1支路关系结构图 2)电能表计量前,确认各配电支路所带用能设备的信息,要求支路所带设备信息完整、正确。

调查各支路的主要设备功率,确定装表容量,并同时能够维护计量表与计量对象的关系,如表2所示。

表2某支路所带设备清单

设备编号 1 2 3 …… 配电支路含有何种类型设备 该类型设备总容量(kW) 3)电能表安装后调试时,需用三相功率表对所有电能表(共n个)逐个电表(第i个)所在支路进行一段时间T(一般取1小时)的电量测量,结果为Ei1,并与电能表所计数据Ei2对比,校验数据的误差是否在允许范围内(5%):

4)电能表安装后调试时,按照电表的层次关系进行数据大小的校核: ①校核两小时内,所有变压器低压侧出口所计电量之和≤各建筑已有高压侧电表电量之和,且由此计算变压器电损在合理范围内(5%~15%)

②校核两小时内,变压器低压侧出口所计电量≥该变压器下引出的支路上所装电能表所计电量之和

③对安装电表的各支路,读表获得某一时间范围T内(一般取1小时)的电量Q,再调研该支路所带的第i个设备(根据3.2要求记录其额定功率为Wi)是否处于运行状态,校核如下公式是否满足:

其中,若该设备处于运行状态时Ti=1,否则Ti=0。 (2)校验和比对

1)电能表安装后应使用在检定有效期内的三相功率表,对各电能表所在支路进行测量校核,进行校验时支路负载率应在80%以上,校核时间≥1小时,两者误差应在5%内。

2)应比对所有变压器高压侧电能表计量之和与低压侧电能表计量之和,其值应在变压器合理损耗范围之内。比对时间≥1小时。

3)应比对变压器低压侧电能表数值与其引出支路上所有电能量之和,其值应合理。比对时间≥1小时。

4)电能表按计量参数类型分为单相电度表、三相电度表、多功能表、谐波多功能表。按照型号大小分为小型表和大型表。

配电支路所在配电柜若具备安装表具的开孔条件,则在开孔处安装小型多功能测量表;若不具备条件,则安装三相电能表,优先在配电柜内寻找空间安装,如无空间条件,则在配电室单独增加电表箱放置。本方案选择大型表,考虑在配电柜内安装。

5.3.4 能耗计量装置说明

1)电能表

普通电能表和多功能电能表总称。

2)普通电能表

具有计量有功电能和有功功率或电流的电能表。由测量单元和数据处理单元等组成,并能显示、储存和输出数据,具有标准通讯接口。

3)多功能电能表

由测量单元和数据处理单元等组成,除具有普通电能表的功能外,还具有分时、测量最大需量和谐波总量等其他电能参数的计量监测功能。

4)最大需量

在指定时间区间内,需量周期中测得的平均功率最大值。 5)电能计量装置

为计量电能所必须的计量器具和辅助设备的总体(包括电能表、电流互感器及其二次回路等)。

6)冷/热量表

用于测量及显示水流经冷/热交换系统所释放或吸收冷/热量的仪表。 7)整体式冷/热量表

由流量计、一组配对温度传感器和积算仪所组成不可分解的整体冷/热量表。 8)组合式冷/热量表

由流量计、一组配对温度传感器和积算仪等部件组合而成的冷/热量表。 9)配对温度传感器

在同一个热量表上,分别用来测量热交换系统的入口和出口温度的一对计量特性一致或相近的温度传感器。

10)积算仪

接收来自流量传感器和配对温度传感器的信号,进行冷/热量计算、存储和显示系统所交换的冷/热量值的部件。

(二)能耗计量装置性能及分类 1)电能表分类

电能表可按以下三种方式进行分类。

电能表分类较多,但用电分项计量系统采用的电能表主要采用电子式、精度等级为1级及以上的有功电能表,不考虑无功电能表。按测量电能类别分类中的三相三线系统,一般用于不接地系统中。目前一般办公建筑的接地大多数采用

TN-S系统,电能表采用三相四线,但在医院等特殊区域会采用IT系统,即不接地系统,电能表采用三相三线,这种情况须特别注意。

(1)按接入线路的方式和测量电能量类别分类,电能表分类如下表所示。

接入线路的方式和测量的电能量类别表

测量电能量类别 接入线路方式 单相 直接接入式 经互感器接入式 有功 有功 三相三线 三相四线 有功及无功 有功及无功 (2)按工作原理可分为机电式和电子式。

(3)按测量电能的准确度等级分为0.2、0.5、1级等。 (4)按结构形式可分为分体式和整体式。 2)电能表性能

(1)电能表的精确度等级应不低于1.0级。

(2)普通电能表应具有监测和计量三相(单相)有功功率和无功功率或电流的功能。

(3)多功能电能表应至少具有监测和计量三相电流、电压、有功功率、功率因数、有功电能、最大需量、总谐波含量功能。

(4)具有数据远传功能,至少应具有RS-485标准串行电气接口,采用MODBUS标准开放协议或符合《多功能电能表通信规约》DL/T645-1997中的有关规定。

注:考虑这两种协议是因为目前电表大多数采用MODBUS协议和《多功能电能表通信规约》。之所以没有采用其他开放协议是为了减少同一网络中各种协议互相转换带来的难度和系统不稳定性。

(5)互感器:配用电流互感器的精确度等级应不低于0.5级。 3)冷(热)量表的性能要求

(1)冷(热)量表性能应符合《热量表》CJ128的相关规定。 (2)冷(热)量表分类:

①冷(热)量表分为整体式、组合式两种形式。

②冷(热)量表流量测量装置根据测量方式的不同主要分为电磁及超声波、机械和压差三大类。

注:常用的流量计包括:电磁流量计、超声波流量计、机械流量计如涡轮流量计、涡街流量计,压差流量计如孔板流量计和锥形流量计。

③冷(热)量表温度测量装置按测温方式可分为接触式和非接触式两大类。 注:接触式测温装置比较简单、可靠,测量精度较高;但因测温元件与被测介质需要进行充分的热交换,需要一定的时间才能达到热平衡,所以存在测温的延迟现象,同时受耐高温材料的限制,不能应用于很高的温度测量。非接触式装置测温是通过热辐射原理来测量温度的,测温元件不需与被测介质接触,测温范围广,不受测温上限的限制,也不会破坏被测物体的温度场,反应速度一般也比较快;但受到物体的发射率、测量距离、烟尘和水气等外界因素的影响,其测量误差较大。在楼宇温度计量装置中,常用接触式的热电偶温度计或热电阻温度计,以便于实现自动采集。

④冷(热)量表按工作温度分为三种类型,见下表。

冷(热)量表类型

类型 中温型 高温型 低温型

温度(℃) 4~95 4~150 2~30 压力(MPa) ≤1.6 ≤2.5 ≤1.6 5.3.5 工程进度的技术组织措施

(1)工程进度的保证措施

1)在施工组织上我公司将在人力、物力和财力方面优先保证此项工程项目的需要。

2)建立施工组织管理机构,推行以工程项目为对象,以核算为依据,以合同工期为目标的工程项目施工管理,在公司的统一指挥下,工程项目经理对工程进度负直接责任。

3)加强施工准备,这是保证施工顺利进行的前提,包括技术准备、组织准备、物资准备以及作业条件的准备等。

4)材料供应及工艺设备供应情况和设计出图,变更情况以及相关施工单位

的进度情况、气侯条件等方面,都是影响工期的不可忽视的因素,必须认真对待并采取相应措施予以解决。

5)注重现场管理,工程是否如期完工,质量好坏,在很大程度上决定于现 场管理水平,管理的标准是保证连续均衡施工,严格按设计要求和技术要求施工,对进入施工现场的人、机、料进行合理有效的使用,充分利用空间、时间,建立文明施工秩序,完备施工资料的积累和传递机制。

6)实行以项目经理为中心的施工调度制度。调度的主要任务是: (1)掌握和控制施工进度,及时进行人力、物力的平衡调度,保证施工按计划正常进行。

(2)及时同相关施工单位互通信息,掌握施工动态;协调内部各专业工种之间的工作,注意后续工序的准备,布置工序之间的交接,及时解决施工中出现的各类问题。

(3)及时了解材料,设备供应动态,对缺口物资要做到心中有数并积极协助调剂,制定局部进度计划和有效补救措施,使总进度不至于受到影响。

(2)工程进度的技术组织措施

1)施工技术管理的重点:本分项能耗动态监测统计系统工程施工技术含量高,必须严格按照有关国家规范、标准施工。施工管理的重点是主要设备的就位及与其它工种之间的交叉配合,需要有一个统一的施工网络计划和一个强有力的施工协调班子。技术管理的关键是要有一套完整的设备安装、调试、检验和运行质量检验的标准和制度,并有完善的技术保证体系。

2)由公司总工组织各专业工程师和工程项目部各专业施工员进行图纸会审,认真领会设计意图,熟悉施工图纸,对设计考虑不周之处与设计、监理、建设方商讨,以求合理的解决。对相关部位的安装内容进行标高和相对位置详细的加以排列,对于各种设备交叉及密集之处与建筑智能化等走向交叉、碰撞等,均应认真考虑其各自所占的空间有无矛盾。

3)组织学习,贯彻实施新规范、新技术、新工艺、新标准。做好施工技术资料的积累工作,做到准确、及时、完整,与施工进度同步。

4)由专业工程师编制本专业施工方案和组织技术安全交底,项目部施工员根据本专业施工工艺要求,在工程开工前编制出本专业单项技术措施,向施工班

组进行详细的书面交底,提供安装草图,技术管理人员必须深入施工现场,及时解决施工中的技术问题。施工到工程安装关键处和质量控制点时技术人员必须到场指导和监督。

(3)关键工序、复杂环节的技术组织措施

根据本工程的特点,我公司将采取一系列积极可行的技术措施确保工程优良标准,满足建设方要求。

1)图纸自审、会审及图纸交底阶段。技术负责人接到图纸后组织专业技术人员进行图纸自审,领会设计意图,并提出具体的技术措施和可行性施工方案。在此基础上会同有关单位参与图纸会审,提出深化设计方案,然后组织专业电力施工人员熟悉图纸,明确施工技术要求,确保施工质量。

2)设备安装、调试阶段。本阶段工作量大,测试数据多,技术要求高,根据工程实际情况做好统一部署计划,按施工作业面编制具体流水施工计划和施工技术措施,对施工质量进行跟踪监督,按部就班地做好设备的进场、安装、调试等工作。如电子设备开箱检查,网络设备部件单体校验,线路绝缘、接地电阻测试。

3)全系统调试开通阶段。由公司专业工程调试人员负责,严格执行工程技术标准,对不同部位不同的技术要求制订调试方案,专职调试人员会同电气施工技术人员认真组织实施,保质保量完成系统开通工作,并做好系统调试报告。制作、整理、归档、保存、移交系统竣工资料。配合主管部门完成系统的调试、检测、验收工作。确保系统一次性验收通过。 5.3.6能耗监测系统工程质量保证措施

(1)质量目标

1)制定分项能耗监测统计系统工程质量目标:分项工程质量合格率达到100%。

2)建立分项能耗监测统计系统工程质量管理组织机构。

3)施工前,对进入现场施工的各专业人员进行一次“质量第一,预防为主”的教育,提高施工人员的质量意识。

(2)能耗监测系统安装质量保证措施

1)施工单位必须有相应的施工资质,作业人员必须持有相关特种作业证方可施工。施工时不得更改、破坏原有配电线路,更不得损坏配电柜元器件。严格按照施工技术规范和技术措施施工。

2)所有材料、设备均要有出厂合格证、说明书或材质证明书等资料,并妥善保管。

3)作好详细的施工记录,尤其是隐蔽工程检查记录,工程隐蔽前24小时通知有关部门检查、验收合格后方可进行隐蔽工程施工。

4)坚持执行每道工序施工前的质量要求交底,明确质量的标准。 5)贯彻落实施工班组自检,施工管理人员互检,专职质量员专检的三级质量检验制度。

6)施工中产生的质量缺陷,以整改通知单的形式限期整改,落实实施整改人员。

7)工程项目管理,现场配备专职质量员,实施工程质量的检查,监督指导,评定等职能。制定每半月进行一次工程质量检查制度,制定纠正和预防措施。

8)对进入施工现场的分项能耗监测统计系统工程物资进行严格的质量检验,对不符合要求的物资及时退出场地。

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