某住宅机电管网优化措施.pdf
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1、1万科住宅机电管网优化措施 万科住宅机电管网优化措施 1.1 成本分析.21.1.1 分析说明.21.1.2 分析结果.3第二章 住宅机电管网优化案例分析.92.1 分析说明.92.2 分析过程.92.2.1 电气部分 .9 2.2.2 给排水部分.25 2.2.3 暖通部分.42 第三章 住宅机电管线综合设计分析及优化.483.1 管线综合设计的目的.48 3.2 管线综合设计主要原则.48 3.3 各区域管线综合设计要点.49 3.4 管线综合布置方法.50 附件 1:项目案例一的原变压器负荷和优化后负荷计算书;附件 2:项目案例一的(优化)变电所布置图;附件 3:不同月平均最高温度下电缆
2、与开关匹配表;附件 4:项目案例二的电缆需优化范例;附件 5:高桥电缆不同规格电缆的价格差比;附件 6:项目案例三的地下车库照明灯具布置方式(原始及优化方案);附件 7:项目案例三的地下车库照明各方案的计算书及灯光模拟(PDF 文件);附件 8:住宅车库排风排烟和底部商业餐饮排油烟计算表;附件 9:车库管综设计经验数据表和计算高度分析表;目目录录第一章住宅机电管网成本分析.22第一章 住宅机电管网成本分析 第一章 住宅机电管网成本分析 1.1 成本分析 1.1.1 分析说明 1)1.1 成本分析 1.1.1 分析说明 1)本次分析以万科部分一线公司所提供项目资料为基础,结合现有深圳等多地典型
3、100 米以下住宅的相关造价资料,对机电各部分成本进行分析。2)2)本次分析结果以饼状图等形式对机电各系统相关成本进行呈现。3)3)根据分析结果,对机电各系统进行针对性优化,以达到优化成本的目的。4)4)因各地材料人工成本等差异明显,成本分析结果仅供定性分析和数据参考,不构成项目标准的成本依据。31.1.2 分析结果 1.1.2 分析结果 在万科一线公司提供的住宅项目案例中,选择各地区典型的一百米以下的万科实际住宅项目,以其实际结算的造价做为分析对象,分析机电系统在建筑工程中所占的投资比例,以及机电各专业之间的比例,并以饼状图对分析结果进行呈现。可以看出,机电专业的工程造价在住宅项目中所占的比
4、例为 18%。可以看出,机电专业的工程造价在住宅项目中所占的比例为 18%。机电各专业的成本比例中,可以看出,电气专业比例最大,占到机电投资的一半以上,应该具有较大的优化空间,给排水也有 27%的比例,暖通则最小。我们接下来将分专业逐项讨论可以优化的系统。4电气部分:电气部分:在住宅中,电气所占的成本比例大于机电总成本的一半,所以电气优化将作为本次优化的重点。而在电气造价中,很直观的可以看出强电为大头,仅地上占比就达到 65%。根据于此,我们本次优化也主要针对强电。从上图可看出弱电整体投资占比仅为 8%,但包含的系统非常多,通过前期问卷调查,发现弱电设备的维护频率虽占据整体较大比重,但弱电系统
5、的使用受产品本身因素影响远大于设计影响,所以弱电不作为本次设计优化的方向。同时,经过对 45 个万科已建成项目物业的调研分析,其反馈的信息也直接5决定了我们本次课题研究的方向和切入点。在我们的调查问卷中,我们请物业分别对电费前三、维护费用最高的三个部分和维护频率最高的三个设备进行列举,从柱状图我们可以很直观的看出,在电费选项中,45 个项目均选择了公区照明。由此,我们就占公区照明最重要的部分的地下车库照明进行了深入研究和方案优化,以达到节能与减少成本的目的。同时,在成本分析中我们看到强电作为电气的最主要的组成部分,将重点进行优化。而根据强电系统的组成,我们将分为三大部分对其进行优化分析,以达到
6、成本或技术优化的目的。在三个调查中都反映出问题的水泵,给排水也针对此处做了深入调查分析和6优化,以探索出相对技术或成本优化的设计。给排水部分:给排水部分:在机电工程造价中,给排水工程造价约占安装工程造价的 27%;消防项目造价约占比 20%,而消防系统中有 48%是属于给排水相关内容,也就是说给排水专业的造价在机电专业工程造价中占有超过 1/3 的席位,所以对于给排水优化有一定的必要性。通过下图对各专业的消防成本占比进行分析,可以直观看出消防水占比近一半,但考虑到消防系统相关规定的严格性和安全重要性,所以消防部分成本优化不作为此次优化主要内容,仅作为一个点,对其系统整体进行性能优化。按照室内外
7、分类,室内给排水工程(包括消防)约占 76%,而室外给排水工7程则约占 24%,可见合理的优化室内给排水管网及安装,对成本控制将产生更积极的影响。暖通部分:暖通部分:对于百米以下的普通住宅而言,暖通所占的比例较少,但并不意味着没有优化的必要。地下室的排烟排风和在底层商业中,餐饮的数量直接影响着暖通的设计及后期维护。在对万科若干项目的统计中,对于其餐饮所占总商业数量的项目统计,我们得出了下面的饼状图:8由上图可以很直观的看出,餐饮在底层商业还是占较多的份额,并且结合暖通专业在地下室防排烟方面的投入,直接决定着我们本次优化暖通专业的方向和必要性。我们也将分别针对餐饮排油烟及地下室防排烟进行深入调查
8、分析,探索餐饮在商业中所占的合理比例及风机的优化选择布置。9第二章 住宅机电管网优化案例分析 2.1 分析说明 1)第二章 住宅机电管网优化案例分析 2.1 分析说明 1)本次分析以万科已建成和在建部分项目图纸资料进行方案分析,在保证符合规范及满足使用要求的前提下,对现有方案尽可能从减少建设成本和通过节能减少运营成本两方面进行有效优化。2)2)本次分析结果以图纸、计算书及模拟效果图进行呈现。3)3)根据分析结果,对机电对应各系统进行针对性方案优化,完全可以达到优化成本的目的。本部分优化结果可作为标准方案进行推广应用。2.2 分析过程 2.2 分析过程 分析过程结合规范及实际应用的需要,进行有效
9、分析。2.2.12.2.1电气部分:电气部分:1、变压器安装容量及变电所布置优化 1.1 变压器安装容量优化1、变压器安装容量及变电所布置优化 1.1 变压器安装容量优化 在电气中,变配电作为重中之重,无论是设计难度、使用重要性还是成本,都占据着绝对的主要地位。因此这部分的分析优化也理所应当作为重点。1.1.1 方案分析 1.1.1 方案分析 对项目案例一其单位面积负荷指标方案进行分析及优化。通过对原设计的变压器负荷计算书的分析,原住宅单位面积负荷指标为 40VA/m2,原小型商业单位面积负荷指标为 180VA/m2,通过分析原设计的变压器负荷计算书,存在以下优化空间:(1)、根据工业与民用配
10、电设计手册第三版,民用建筑电梯的需用系数范围0.180.5,我司建议选用 0.3,原设计选用 0.9,偏高;(2)、根据工业与民用配电设计手册第三版,民用建筑的照明除客房外的其他场所需用系数范围 0.50.6,我司建议选用 0.7,原设计选用 0.9,偏高;(3)、地下室的消防负荷,若为纯消防负荷,则不计入变压器的容量计算中,若10为消防兼平时使用的设备,只需计入平时使用时的功率,原设计地下室消防负荷按 0.8 的需要系数计入变压器的负荷计算中,导致变压器容量加大;(4)、住宅的需用系数取值可按建筑电气常用数据P24 页通用值选取0.40.43,原设计取值为 0.430.45、0.5,偏高;(
11、5)、住宅的公用照明及公用电力负荷需要系数可按建筑电气常用数据P24页,一般可按 0.8 选取,原设计均选取 0.9,偏高;(6)、根据工业与民用配电设计手册第三版,民用建筑各类风机水泵的需用系数范围 0.60.8,我司建议选用 0.7,原设计选用 0.8,偏高;(7)、根据工业与民用配电设计手册第三版,对于配电所的同时系数 Kp的取值分别为 0.851,我司建议取值为 0.9,原设计取值为 0.95,偏大。(8)、幼儿园(2400m2,275kW)且可计入住宅变压器中,这样可减小商业变压器容量,降低后期运营费用。1.1.2 方案对比 1.1.2 方案对比 项目案例一单位用电安装容量的方案对比
12、,详见附件 1:项目案例一原变压器负荷和优化后的计算书,主要优化项为变压器 1T、2T、4T、6T、7T、9T、10T的负荷计算书。1.1.3 结果分析 1.1.3 结果分析 通过对原设计方案的分析,针对其不足之处进行优化,得出住宅变压器 1T、2T、4T、6T、7T 变压器各减小 200kVA;商业变压器 9T、10T 各减小 130kVA。注:另每月给供电局的报装容量费可降低。注:另每月给供电局的报装容量费可降低。由上表可以清晰看出,优化后住宅单位面积负荷指标为 35VA/m2,小型商业11单位面积负荷指标为 143VA/m2。优化后的方案从节省成本的角度看则优势明显,变压器减小带来一系列
13、设备成本的降低,约和人民币 2500 元/1KVA,住宅公变一共减少 1000KVA,可节约安装成本约 250 万元;商业专变减少 260KVA,可节约安装成本约 65 万元;另每月给供电局的报装容量费可降低。成本优化非常可观。附件 1:项目案例一原变压器负荷和优化后负荷计算书。说明:(1)由于设计院通常设计各项参数均会取最大或者偏大值设计,叠加后总容量会更加偏大,优化后的各项指均在规范设计选取值内,且留有一定的富裕量,但可以明显降低成本。(2)因各地政策的差异性,当地政府另有要求的,应遵照当地政府要求。(3)各项目可根据项目定位和后期运营选择适合项目的优化指标进行优化。1.2 变电所布置优化
14、1.2 变电所布置优化 1.2.1 方案分析 1.2.1 方案分析 关于项目案例一变电所布置方案进行分析及优化,通过分析,发现 1#公用变电所、2#公用变电所、1#商业变电所原始平面布置图方案存在的问题如下:(1)、变压器室和低压室布置不紧凑,浪费太多面积,增加气体灭火量,部分还占用车位;(2)、变压器和低压柜布置不合理,浪费母线;(3)、高压室和变压器布置不合理,浪费高压电缆。通过对原始方案的分析,我方便针对其不足之处进行优化,使各变电所分别得出一种最优化方案。1.2.2 变电所布置方案优化依据 1.2.2 变电所布置方案优化依据 1.2.2.1 根据20kV 及以下变电所设计规范GB500
15、53-2013 第 4.2.5 条,设置在变电所内的非封闭式干式变压器,应装设高度不低于 1.8m的 固定围栏,围栏网孔不应小于 40mmX40mm。变压器的外廓与围栏的净距不宜小于 0.6m,变压器之间的距离不应小于 1.0m。第 4.2.6 条,配电装置的长度大于 6m 时,其柜(屏)后通道应设两个出口,当低压配电装置两个出口间的距离超过 15m 时应增加出口。第 4.2.7 条,高压配电室内成排布置的高压配电装置,其各种通道的最小宽度,12应符合表 4.2.7 的规定。表 4.2.7 高压配电室内各种通道的最小宽度(mm)开关柜布置方式 柜后维护通道 柜前操作通道 固定式开关柜 移开式开
16、关柜 单排布置 800 1500 单手车长度+1200双排面对面布置 800 2000 双手车长度+900 双排背对背布置 1000 1500 单手车长度+1200注:固定式开关柜为靠墙布置时,柜后与墙净距应大于 50mm,侧面与墙净距宜大于 200mm;1.2.2.2 根据低压配电设计规范GB50054-2011 第 4.2.5 条,成排布置的配电屏通道最小宽度应符合表 4.2.5 的规定。表 4.2.5 成排布置的配电屏通道最小宽度(m)配电屏种类 单排布置 双排面对面布置 双排背对背布置 屏侧通道屏前 屏后维护屏前 屏后维护屏前屏后维护 固定式 不受限时 1.5 1.0 2.0 1.0
17、1.5 1.5 1.0 抽屉式 不受限时 1.8 1.0 2.3 1.0 1.8 1.0 1.0 注:受限制时是指受到建筑平面的限制、通道内有柱等局部突出物的限制时,通道的宽度可以减小 200mm。第 4.3.2 条,配电室长度超过 7 米时,应设 2 个出口,并宜布置在配电室两端。1.2.2.3 项目地供电公司业扩制度要求。1.2.3 变电所布置方案对比 1.2.3 变电所布置方案对比 1.2.3.1 1#公用变电所方案对比如下:原方案布置:原方案布置:13 优化后方案布置:优化后方案布置:14优化结果如下:优化结果如下:1.2.3.2 2#公用变电所方案对比如下:原方案布置:原方案布置:1
18、5优化后方案布置:优化后方案布置:优化结果如下:优化结果如下:1.2.2.3 1#商业变电所方案对比如下:16原方案布置:原方案布置:优化后方案布置:优化后方案布置:17优化结果如下:优化结果如下:以上三个变电所布置,优化方案和原方案相比,从节省成本和增加附加值(车位)的角度看则优势明显。附件 2:项目案例一变电所布置图优化方案对比 2、电缆选型标准化 2.1 项目概况 2、电缆选型标准化 2.1 项目概况 项目案例二含有 7 栋塔楼,其中 1A、1B、2、6 栋为高层住宅;35 栋为超高层住宅。地下室设置在 4 栋,一个公变,一个专变。2.2 方案分析 2.2 方案分析 2.2.1 本项目为
19、住宅项目,消防负荷部分原设计采用了矿物绝缘电缆,非消防负荷采用 YJV 电缆,根据规范本项目消防部分可以采用 WDZN-YJY 电缆,非消防部分采用 WDZ-YJY 电缆,埋管部分采用普通 YJV 电缆及 BV 电线供电。2.2.2 本项目所在地为深圳,深圳的月平均最高温度为 35,根据附录 4(电缆和开关匹配表,选择 35为基准)以下表为标准:电压等级(KV)0.6/1 导体工作温度()90 敷设方式 敷设在空气中(桥架、梯架)环境温度()35 开关电流(A)YJV 电缆 根数 WDZ-YJY 根数 102.5 2.5 18162.5 2.5 202.5 2.5 254 4 326 6 40
20、10 10 5010 10 6316 16 8025 25 10035 35 12550 50 14070 70 16070 70 18095 95 20095 95 225120 120 250150 150 315185 185 350240 240 400300 9525001502120263024021852经核实,本项目开关和电缆的匹配关系基本和上表一致。配电箱系统图:1)应急照明箱的 T 接电缆的选择应和保护开关匹配,20A 的开关对应 4 平方线。2)应急照明总箱的出线电缆应和保护开关匹配,部分开关选择过大。其它应急照明干线应按照末端负荷选择保护开关及电缆。19 2.2.3 负
21、荷的计算方式需要优化,具体举例如下:1).原设计的应急照明配电点功率因数取 0.85,应急照明回路功率因数可以取0.9 计算(基本全为照明感性负荷),通过计算,我们的开关可以优化,同时线路也可以优化减小截面。2).原设计的双电源采用的是 PC 级双电源转换开关,那么低压柜出线开关就应该直接按照末端配电电流选择,经计算,电梯,应急照明的双电源上一级开关的选择均大了一级,电缆也相应放大了一级,可以优化减小。例如下图:其他优化图纸详见附件 5:(项目案例二项目电缆需优化的范例)。优化前 优化后设计 优化后该部分成本变化 AE05-6,AE05-7,AE06-3,1505-6,1506-1,AE06-
22、1,1506-2,AE06-2,1505-7,1506-3,1504-1,AE04-1,1505-5,AE05-5回路出线电缆及开关分别降低一级 每米造价可节省 24.4 元。初步估算整个项目可节省投资 42500 元。20 2.2.4 原设计选用开关为 NDM6 系列,此类塑壳开关只有 H(85KA)的分断能力,本项目的变压器为 800KVA 和 1000kva,此分段能力是不适合的,会增加无谓的造价。末端配电箱选择这个级别也不合适,可以优化。优化后开关这部分造价会降低 20%。2.2.5 BTTVZ 电缆可用 WDZN-YJY 替换。敷设方式由梯架改为密闭防火桥架。有些非消防负荷采用了 B
23、TTVZ 电缆供电,例如客梯,可以改为 WDZ-YJY 电缆。(详见附件中附件 5)。2.3 优化成本分析 2.3 优化成本分析 电缆优化内容 原设计 优化后设计 优化后该部分成本变化 电缆阻燃级别配合 消防负荷部分原设计采用了矿物绝缘电缆,非消防负荷采用 YJV电缆:AE05-6,AE05-7,AE06-3,1505-6,依据原有“建筑设计防火规范 GB50016-2006”可改为 WDZN-YJY 电缆 每米造价可节省 13.413.4 元元。初步估算整个项目可节省投资1200012000 元元。,1505-1,1606-5,AE03-7 回路 优化前 优化后设计 优化后该部分成本变化 A
24、E05-6,AE05-7,AE06-3,1505-6,1505-7,1506-3,1504-1,AE04-1,低压柜出线回路电缆型号为BTTZ矿物绝缘电缆 依据原有“建筑设计防火规范 GB50016-2006”可改为WDZN-YJY 电缆 每米造价可节省13.4 元。初步估算整个项目可节省投资 1200012000 元元。211505-7,1506-3,1504-1,AE04-1,低压柜出线回路电缆型号为BTTZ矿物绝缘电缆开关、电缆匹配 应急照明总箱的出线电缆应和保护开关匹配,部分开关选择过大;应急照明干线未按照末端负荷选择保护开关及电缆如:6-ALE1箱进线电缆WDZB-YJV-4X35+
25、1X16;5-ALE(1、6、11、16、21、26、31、36、41、46)箱进线电缆为BTTVZ-5X2.5 SC25 6-ALE1 箱进线电缆改为WDZB-YJV-5x4;5-ALE(1、6、11、16、21、26、31、36、41、46)箱进线电缆改为 BTTVZ-5X4 SC25/原设计的双电源采用的是PC级双电源转换开关,低压柜出线开关未直接按照末端配电电流选择如:AE05-6,AE05-7,AE06-3,1505-6,1506-1,AE06-1,1506-2,AE06-2,1505-7,1506-3,1504-1,AE04-1,1505-5,AE05-5,1505-1,1606-
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