变电站建筑节能指标及指标提升关键技术研究

变电站建筑节能指标及指标提升关键技术研究

张德晶

三一智慧新能源设计院 湖南长沙 410000

摘要：随着我国可持续发展战略以及建设资源节约型社会构想的提出，建筑节能成为当前迫切需要解决的热点问题之一。在变电站的运行过程中，为整体提升变电站的节能成效，全面优化变电站的运行可靠性及稳定性，应该行之有效地明确变电站建筑节能指标，科学精准地依托于高效化的管理举措及节能关键技术，提升变电站建筑节能指标，真正满足节能降耗目标。

关键词：变电站；建筑节能指标；指标提升；关键技术

变电站建筑作为工业建筑，与民用及公共建筑相比，有其自身的独特特点。在变电站运行中，变电站建筑是非常重要的物质承担着，能够有效保障变电站的安全运行。在节能减排的目标导向下，应结合当地地理环境、气候条件，按照国家的节能政策和标准的规定，充分利用建筑材料的性能从建筑的整体方案到建筑的细部构造全方位地进行建筑节能设计，有效地提升变电站的整体运行可靠性，全方位优化节能降耗目标，建设节能型变电站。

1变电站建筑的特点分析

变电站建筑属于工业建筑，需满足特殊电力建筑功能。变电站建筑的特点集中表现在以下几个方面：第一，建筑区位独特。为满足发电电源输送要求，保障变电站的运行安全，降低变电站运行对周围环境的影响，变电站建筑一般建设在远离居民活动的区域，区位特征较为明显。第二，建筑能耗相对较大。为满足变电站中电气设备间距及高度要求，同等面积的变电站建筑，其跨度以及层高都大大超过了民用建筑。同时，为满足电气设备的工作温度，变电站空调能耗较大。第三，环境控制要求高。在变电站运行中，环境控制要求比较严谨。为保障变电站始终处于优良的运行状态之中，在实践过程中，应该充分保障室内的防水、防火、防尘等要求。第四，设备发热量比较大。在变电站的运行过程中，建筑内部的设备及系统是比较复杂且多元的。这些关键设备在运行过程中，会产生比较大的发热量，这就要求变电站建筑需保障必要的通风降温。

2变电站建筑节能指标分析

变电站建筑能够为电站运行提供安全的作业环境，能充分满足变电站设备的运行水平以及质量要求。变电站建筑内部的设备类型是非常多元化的，不同设备的能耗也存在着显著差异。为提升变电站的运行可靠性，提升变电站的整体运行水平，应明确节能关键技术，满足建筑节能指标。

2.1电气设备发热量

在变电站建筑的运行过程中，电气设备是非常核心的设备，也是发热量比较集中的设备。电气设备主要存于变电站的控制室、继保室、蓄电池室、交流室和直流室等。为充分明确节能指标，有必要对电气盘柜的发热量进行精准而科学的统计以及测量。在电气盘柜设备出厂时，设备铭牌会对电气盘柜功率进行标注。因为一般电气盘柜的设计是留有充裕量的，不会达到铭牌功率。在运行过程中，电气盘柜的实际发热量是难以利用设备来进行测量和计算的，只能够依托于具体的实验方法来进行的模拟计算。在进行变电站建筑节能指标的计算及衡量的过程中，应注重依托于科学的实验方法来进行有效的测量。

2.2变电站建筑热冷负荷

在变电站建筑节能的计算过程中，该精准把握变电站建筑冷热负荷。可以说，变电站建筑冷热负荷的变化，直接影响节能指标。在运行过程中，变电站建筑热负荷是重要的指标，热负荷的主要来源就是电气设备。电气盘柜的散热量是非常宏观的，往往会使得变电站建筑节能效果变低，影响变电站建筑节能的整体实效。在变电站建筑的运行过程中，冷负荷作用的产生，同样会影响着建筑节能指标及建筑节能成效。变电站冷负荷包括夏季建筑围护结构的冷负荷和室内热源散热引起的冷负荷。同时，变电站建筑冷负荷是处于相对变化的进程之中的，应该依托于科学且高效的计算方法进行冷负荷计算。

3变电站建筑节能指标提升的关键技术

为提升变电站建筑的节能降耗目标，全方位保障变电站的运行，有必要依托于科学且高效的关键技术，全面地提升变电站的整体运行质量，达到节能降耗目标。外围护结构是建筑传热的介质，增强外围护结构的保温隔热性能，增强建筑的热稳定性，降低外围护墙体、门窗及屋面的传热系数，可以提高围护结构的传热阻，达到国家节能设计规范的要求，从而实现居住建筑节能。

3.1优化门窗结构

在变电站建筑的设计过程中，应该自觉主动地从节能降耗的目标出发，科学全面地实现对建筑围护结构的节能改造以及科学设计。应从改善门窗的绝热性能、控制居住建筑的窗墙比、选择节能型门窗玻璃、提高居住建筑外门窗的气密性，减少冷空气渗透等方面进行提升。

3.2优化墙体结构

墙体是建筑的重要组成部分，是外围护结构的主体，其主要功能是承重、保温隔热、防潮防水以及分割空间等。墙体节能设计的关键在于其所选用材料的保温性能及墙体保温技术的应用。我国目前以蒸压灰砂砖为主要墙体材料，但其保温性能不能满足建筑节能设计标准。研究新型的隔热砖或复合材料代替传统的砖，可降低传热系数，达到较好的建筑节能效果。目前墙体保温的主要做法为在墙体主体结构的基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。保温材料多采用岩棉、玻璃棉、聚苯乙烯塑料、聚氨酯泡沫塑料及增税珍珠岩等新型高效保温绝热材料，以有效降低外墙的传热系数。

3.3优化屋面结构

在变电站建筑节能指标的提升中，还应该注重加强对屋面结构以及地面结构的科学化设计。屋面、地面是占比较大的区域。只有依赖于高效化的节能设计，才能够整体提升节能实效，也才能够全方位优化节能力度。为此，在屋面结构的调整实践中，应该注重必要的加层作业，如采用钢结构加层。在地面设计的实践过程中，应该结合地面布局来进行必要的保温设计，整体提升以及优化保温实效果，全方位提升建筑节能的力度。

3.4利用可再生能源

在光资源比较丰富的地区，应优先考虑屋面光伏，可在屋顶安装足够的光伏板进行光伏发电，或者使用的太阳能热水器，以补充用水量大的建筑。同时，可考虑光储一体机，将光伏发电存储起来，以供日间的设备用电及夜间照明用电。另外，地热资源是地层深处未受外界扰动的热资源，其温度较为恒定且无污染。在设计中可考虑利用地源做“地源热泵”，通过建筑与地热的交换，提供夏日降温及冬日供暖的能量。

结论：变电站建筑是变电站运行非常重要的物质基础。为整体提升变电站的运行可靠性，满足国家节能减排的政策，争取早日实现国家碳达峰碳中和的愿景，有必要科学全面地开展好节能设计工作，积极明确节能指标，依托关键技术提升，全方位降低建筑能耗，在保障变电站建筑科学高效运行的同时，真正实现变电站建筑节能。

参考文献：

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