双碳目标下既有建筑电气改造设计思考

双碳目标下既有建筑电 气改造设计思考

陈佩珊

广东大唐国际潮州发电有限责任公司 广东省潮

州市 515723

摘要：土地资源紧张以及国家对房地产开发政策收紧，既有建筑改造已然成为城市升级改造的必然组成部分，为城市的发展添砖加瓦。在响应双碳目标布局推动社会发展的新形势下，既有建筑的电气设计应从低碳节能的目标出发，在满足现行规范及绿色环保的基础上遵循利旧第一的原则下，采用节能设备、机电控制节能、智慧能源综合管理分析等绿色低碳减排的有效技术手段，而且要求在原有的建筑上进行合理、合法、经济、环保的设计调整，亦可在不同类型的项目中推进应用。

关键词：双碳；既有建筑；电气改造设计

引言

对于既有建筑改造项目的电气设计，不仅与其他专业紧密配合，往往还有前期设备建筑家不确定或后期更换品牌带来设备容量变动、业主需求反复更改和现场条件复杂局限和变化等因素存在，而电气设计又是影响既有建筑整体能否健康和长久运行的关键环节，我们应充分利用专业知识进行改造，使既有建筑从内焕发出新的生命力。

1双碳目标下既有建筑电气改造设计的现状

我国是人口大国，对市场的需求量也是非常大的，而且消费者的需求从很大程度上影响着市场的营销方向，有越来越多的异军突起进入新时代广场的竞争中。当电气自动化技术在既有建筑生产中不断普及，越来越多的既有建筑向着新时代高科技的方向发展，新时代的到来成就了多数发展中的企业，为既有建筑提供非常便利的发展捷径，与此同时新时代的科技融入也导致了部分既有建筑的发展管理趋向没落严重阻碍生产产品的质量和营销问题。目前看来，电气自动化对市场的控制力和影响力还是非同小可的，甚至对市场的竞争起到了很大的帮助，也就是说在电气自动化技术下放到既有建筑管理和生产的同时，更是加强了企业在市场营销中的竞争压力。在电气改造设计中，有一些规模比较小的以及过分追求利益的既有建筑，往往会成为影响电气自动化在新时代的总结中不能交上一份满意的答卷。也就是说，部分既有建筑对电气改造设计已经不符合当今时代对产品的持续发展战略，严重影响着对电气自动化技术的总体评价，也就直接影响到电气自动化的可靠性能。总而言之，就是由于部分既有建筑对自身生产的电气自动化设备不能够做到根本利益上的创新和发展，既有建筑自身对生产产品质量问题的无视，一味地追求自己想要的利益，造成不少的劣质电气自动化设备流入市场竞争中去，从而影响着需求者对电气自动化设备的购买和使用，然而这一现象的根本原因都是源于电气自动化设备的生产没有一个固定化的标准和生产许可，才会导致市场电气自动化设备质量的参差不齐，从而影响消费者的权益。

2双碳目标下既有建筑电气改造设计思考

2.1用电负荷核算

既有建筑电气改造设计阶段首先要根据各业态用电负荷指标对项目原来装机容量进行核算，一般情况可根据既有建筑电气常用数据设计标准进行负荷指标核算。但应特别注意以下几种情况需要进一步核算:(1)增加数据中心，在信息大数据时代，很多项目都有设置应急指挥中心和数据中心;(2)制冷方式由直燃机组变更为电制冷，那么用电负荷会有较大增加;(3)既有建筑升级改造会造成用电量有较大提高。如果需要增容，应采取的主要措施有:原变压器增容，即利用大容量变压器替换原设计小容量变压器;不改变原变压器及配电系统，新增变压器或室外箱变;利用清洁能源(如光伏发电并网供电)，或利用储能设施进行消峰增益。每个改造项目情况不一样，要根据实际情况考虑负荷性质、既有建筑空间、经济性、安全性以及工期等因素做出判断，如果有可能尽量采用第三种方式，利用储能设施或是清洁能源来补充不够的容量，也符合双碳目标下对清洁能源的利用以及减少碳排放的发展预期。

2.2电气机房及管井

电气机房及管井建议采用利旧第一的原则，因为电气机房对层高、荷载、运输通道、进出线、通风、排水等有不同于其他房间的要求，如果大范围调整会增加土建成本、不便于施工且不环保。另外电井设置一般都是在核心筒或是靠着楼梯间且上下贯通，所以改造时一般不要轻易移动位置;当基于既有建筑防火分区等原因修改时，可适当增加些小的电气管井，但主干竖向通道仍利旧原则。

2.3配电设计

新增设备的配电电缆如果可以利用原来线槽进行敷设，尽量采用利旧原则，并且需要核算原线槽的填充率满足规范要求。主干的配电电缆建议采用母线，因为经过这些年改造项目总结，母线基本可以利旧，无论从用电安全性、耐火阻燃能力、占用竖井空间等安全因素，还是从使用寿命、可维护性、负载扩展性、绿色节能等长期的经济性方面考虑母线都是更好的选择。如果考虑到成本因素也可以选用合金母线。因为配电系统的改动涉及面比较广且成本比较高，故尽量充分考虑原有配电系统与现行规范是否有冲突。

2.4照明设计

既有建筑用照明尽量采用利旧原则，可以利用原来管线以及灯具，光源要不是节能光源则应替换成LED等节能灯。改造区域照明管线不建议剔凿原有结构墙体，对结构专业是很大的负担，如果有吊顶，可在吊顶内眀敷，反之可贴顶板敷设。

2.5防雷接地

（1）防雷要明确既有建筑的改造范围，尽量保留原有接闪带及引下线，如果要重新敷设引下线，成本会增加很多。既有建筑新增的凡突出屋面的所有金属构件，如卫星天线基座(电视天线金属杆)、金属通风管、屋顶风机、金属屋面、金属屋架等均应与原有避雷带可靠连接。新增的突出原屋面接闪器保护范围的非金属物体应装接闪器，并和既有建筑接闪器带可靠连接。对于生锈的接闪器要进行除锈及防腐处理或更换，满足规范对接闪器截面的要求。（2）接地系统要利用原有基础接地极并且对原预留的接地电阻测试点进行现场实测，如不满足接地电阻要求(一般联合接地≤1Ω)，需补打人工垂直接地极。改造项目新增凡正常不带电的设备金属外壳均应可靠接地，尽量利用原管井中预留的LEB等电位端子。除此之外，新增的机电用房、电气管井、电梯机房、数据中心、弱电机房等应分别增加LEB等电位端子箱。

2.6既有建筑智慧配电及BIM运维

既有建筑内采用智慧配电，由监控管理层、通信接口层、现场隔离层构成系统。监控管理层是系统的控制中心，由后台监控设备组成；通信接口层完成监控管理层和现场隔离层的实时信息交换，包括数据交换机、网关等设备；监控管理层与通信接口层采用以太网结构，现场隔离层包含微机智能保护装置、电力监控仪表等，完成测量、保护、监控等功能。通过对综合继电保护装置、多功能仪表、测温模块、断路器等的数据采集，可实时监测用电数据、对测量参数分析及故障报警，进行配电管理、能耗管理、电能质量与分析。

采用BIM深化设计，BIM模型与智慧运维管理平台相结合，对既有建筑的空间、设备资产等进行可视化管理，设备构件的运维数据包含有设计、产品数据与现场实时状态数据，对可能发生的电气故障进行预警。运用物联网、云存储技术等将BIM模型、运维系统与移动终端等结合起来应用，最终形成既有建筑的BIM智能运维管理系统。

结束语

随着使用年限增加，既有建筑的使用功能日渐不能满足多元化和个性化的需要，于是出现了很多改造工程，而电气专业在既有建筑改造项目中的作用举足轻重。在进行既有建筑供配电、防雷接地等系统现场实勘、检查、分析评定基础上，根据改造后既有建筑物用电负荷情况和使用要求进行相应设计，从而提升新建筑的经济效益和社会效益。

参考文献

［1］哈尔滨工业大学.JGJ450-2018老年人照料设施既有建筑设计标准［S］.北京：中国既有建筑工业出版社，2018.

［2］中国既有建筑设计研究院.JGJ312-2013医疗既有建筑电气设计规范［S］.北京：中国既有建筑工业出版社，2013.

［3］应急管理部沈阳消防研究所.GB51309-2018消防应急照明和疏散指示系统技术标准［S］.北京：中国计划出版社，2018.

［4］公安部天津消防研究所，公安部四川消防研究所.GB50016-2014既有建筑设计防火规范（2018版）［S］.北京：中国计划出版社，2018.

［5］上海现代既有建筑设计（集团）有限公司.GB50314-2015智能既有建筑设标准［S］.北京：中国计划出版社，2015.