Разработка интеллектуальной системы электроснабжения офисного здания

Введение 4
1 Анализ существующей системы электроснабжения офисного
здания 10
1.1 Питающие сети 10
1.2 Сети отопления, ГВС и ХВС 10
1.3 Система вентиляции и кондиционирования 14
1.4 Система СКС 14
1.5 Система пожаробезопасности 16
1.6 Система оповещения и эвакуации людей при пожаре 19
1.7 Система защиты от протечек воды 20
1.8 Система контроля и управления доступом 21
1.9 Система охраны и видеонаблюдения 22
1.10 Система защиты от мелких грызунов 22
1.11 Автоматизация системы электроснабжения 23
1.12 Система технического и коммерческого учета 24
1.13 Автоматизация лифтового оборудования 26
1.14 Выводы к первой главе 27
2 Сравнение и внедрение оптимальных устройств для
автоматизации электроснабжения 28
2.1 Оборудование автоматизации противопожарных
систем 30
2.2 Оборудование автоматизации системы защиты от
протечек 38
2.3 Оборудование автоматизации питающих сетей здания 41
2.4 Оборудование автоматизации систем отопления и
горячего водоснабжения 46
2.5 Оборудование автоматизации системы вентиляции офисного
здания 49
2.6 Оборудование автоматизации системы газоанализа 53
2.7 Оборудование автоматизации системы освещения 57
2.8 Оборудование автоматизации системы учета
электроэнергии 60
2.9 Оборудование автоматизации системы учёта тепла 63
2.10 Программное обеспечения для системы учета 65
2.11 Автоматизация системы оповещения и эвакуации людей
при пожаре 68
2.12 Выводы ко второй главе 70
3. Оценка показателей эффективности от внедрения систем автоматизации 72
3.1 Расчет эксплуатационных расходов до и после внедрения
системы автоматизации 73
3.2 Экономия за счет повышения производительности труда 75
3.3 Расчет стоимости внедрения систем автоматизации 76
3.4 Выводы к третьей главе 79
Заключение 80
Список используемых источников 81
Купить

Сегодня всё более остро встаёт вопрос повышения надежности и снижения эксплуатационных издержек объектов общественного пользования.
Последние исследования показывают, что большинство аварийных ситуаций происходят по вине так называемого человеческого фактора. Поэтому для повышения надежности здания необходимо минимизировать вероятность человеческой ошибки. Автоматические системы управления зданием позволяют устранять аварийные ситуации без вмешательства человека.
Автоматизированная система электроснабжения здания представляет собой совокупность из систем:
- Автоматическая система управления инженерным оборудованием;
- Система управления пожаротушением и эвакуацией людей при пожаре;
- Система охранной сигнализации;
-Система видеонаблюдения;
-Система телефонной связи и Internet;
-Система контроля и управления доступом;
-Система технического и коммерческого учёта энергоресурсов.
Данные системы объединены в единый пульт управления зданием, данный пульт именуется ЦПУ. Центральный пульт управления представляет собой обычный компьютер, на котором установлены специализированные программы для управления и мониторинга всех систем здания.
Помимо личного желания повысить безопасность эксплуатируемого здания, необходимость автоматизации инженерных систем здания становится обязательной и на законодательном уровне. Так в последних версиях федеральных законов [1, 2], прописывается необходимость установки специальных шкафов коммутации вентиляторов, отвечающих за дымоудаление. Так же в СП 6.13130.2013[8], прописывается необходимость контроля целостности линии питания всех систем пожарной безопасности и систем эвакуации людей при пожаре.
Обязательность автоматизации коснулась не только противопожарных систем, но и систем освещения. Так в СП 256-1325800.2016 [9] прописывается перечень необходимых мероприятий по обеспечению автоматизированной работы освещения.
Автоматизация инженерных систем офисного здания так же позволяет повысить уровень производительности труда на рабочем месте. Система климат-контроля позволяет настроить максимально удобные условия для работы, а система автоматического контроля уровня освещенности даёт возможность снизить нагрузку при зрительных работах.
Для снижения эксплуатационных издержек с помощью внедрения АСУЭ необходима грамотная проработка проекта. Поскольку АСУЭ применяют для экономии на энергоресурсах, необходимо точно знать нагрузки офисного здания с графиком пиков нагрузки. Для этого в офисном здании необходимо провести полный энергоаудит [28].
Автоматизация инженерных систем позволяет существенно экономить на энергопотреблении здания. Поскольку 70% потребляемой энергии в офисном здании приходится на системы вентиляции и освещения, автоматизация этих систем является крайне важной. Автоматизация системы вентиляции включает в себя множество функций. Например, можно настроить систему вентиляции таким образом, чтобы при необходимости не запускать всю систему здания, а лишь её часть, необходимую для работы. Так же имеется функция автоматического проветривания и контроля уровня влажности.
Но у систем автоматизации имеются существенные недостатки. Например, необходимость в постоянном пребывании квалифицированного персонала для обслуживания систем АСУЭ. Так же к недостаткам можно отнести сложность в эксплуатации оборудования АСУЭ, поскольку большинство оборудования поставляется на заказ, в случае поломки элементов очень долго ждать поступление новых, что может оказаться критическим. Поэтому для повышения надежности систем автоматизации здания необходимо предусматривать возможность ручного регулирования основных систем.
Все перечисленные преимущества автоматизированной системы управления общественным зданием демонстрируют необходимость установки этой системы. При грамотном проектировании системы автоматического управления инженерным оборудованием её стоимость оказывается сравнительно не высокой, а период окупаемости составит от 2 до 3 лет.
Также сегодня во множестве офисных зданий стали применяться альтернативные источники энергии. В офисных зданиях, в которых применены альтернативные источники энергии, правильно спроектированная система автоматизации играет ключевое значение [24,25]. Поскольку для обеспечения должного уровня надежности электроснабжения в офисном здании, необходимо применять несколько альтернативных источников энергии [26]. Взаимодействие всех альтернативных источников энергии с системами всего офисного здания обеспечивается системой автоматизации, поэтому к ней предъявляются особые требования [29].
Описание объекта исследования
Размеры здания в осях 40,4x10,2м. Здание 6-ти этажное. Цокольный этаж и 3 надземных этажа, так же имеется чердак. Высота этажа 3,5м. Уровень чистого пола 1-го этажа над поверхностью земли 3,5м. Уровень пола 1-го этажа принят за отметку 0.00. Уровень пола цокольного этажа -4.500. Здание введено в эксплуатацию в 2006 году.
Территориально здание находится в Самарской области. Климатическая зона -II.
Здание выполнено из кирпича, а внутренние стены выполнены из негорючих гипсокартоновых перегородок. Категория пожароопасности Д.
Электроснабжение офисного здания осуществляется кабельными линиями, проложенными в земле, от БКТП 10/0,4. В БКТП установлены 2 трансформатора мощность 400кВА.
На объекте организована 1 категория электроснабжения. Суммарная потребляемая мощность офисного здания 300кВ. Основным потребителем является система вентиляции и кондиционирования (150 кВт).
Горячее водоснабжение осуществляется от городских сетей. Так же в офисном здании предусмотрен резервный котел для сетей отопления.
Водоснабжение и канализация осуществляются от городских сетей.
В цокольном этаже размещаются парковка и технические помещения. В зоне технических помещений расположены:
1) Электрощитовая;
2) Тепловой узел;
3) Водонапорный узел.
В помещениях 1-го этажа размещаются:
1) Контрольно-пропускной пункт;
2) Пост охраны;
3) Серверная;
4) Помещение ЦПУ.
На 2 и 3 этаже размещаются рабочие кабинеты, комнаты приема пищи.
На чердаке здания размещены технические помещения и венткамеры.
Кровля здания эксплуатируемая. На кровле находятся вентиляторы дымоудаления, а также чиллер. Кровля по периметру имеет ограждение парапетом высотой 1,2м.
Общая площадь здания - 773 кв.м.
Полезная площадь -631 кв.м.
Целью магистерской диссертации является снижение эксплуатационных издержек в офисном здании путем внедрения системы АСУЭ.
Поставленная цель требует решения следующих задач:
1. Анализ существующей системы электроснабжения офисного здания.
2. Сравнение и выбор оптимальных устройств для автоматизации энергоснабжения.
3. Оценка показателей эффективности от внедрения систем автоматизации.

Купить