办公楼主要是机关、企业、事业单位行政管理人员，业务技术人员等办公的业务用房，接下来我们就通过几篇办公楼毕业论文来共同探讨一下办公楼如何进行设计。
办公楼毕业论文范文第一篇：办公楼加装分布式能源的结构优化探讨
作者：常秀端
作者单位：上海艾能电力工程有限公司
摘要：针对一栋已建成并投运10多年的综合办公楼在裙楼屋顶加装分布式能源系统，对建筑结构改造进行了分析，重点论述了主要设备与主体结构的连接、承载力的优化、设备振动的影响、烟囱的固定及外围护结构的设置等，通过优化设计实现了分布式能源与周围环境和景观的和谐统一，取得了良好的示范效果，为今后类似工程起到抛砖引玉的作用。
关键词：分布式能源； 裙楼屋顶； 改造； 结构设计； 钢平台；
作者简介： 常秀端（1978-），女，工程师，主要从事工民建及电力领域的咨询与设计工作；
Abstract:Focused on some existing comprehensive office building which has been built 10 years ago,the author analyzes building structure for added distributed energy system renovation on rooftop of attached building. It discusses connection between main equipment and main structure, optimization of bearing capacity, influence of equipment vibration, fixing of chimney and setting of external envelope structure etc. Through optimization design it realizes harmony with surrounding environment and landscape. Distributed energy system achieves great demonstration effect and puts forward reference for future related projects.
Keyword:Distributed Energy; Attached Building Roof; Renovation; Structure Design; Steel Platform;
0背景
随着社会经济的发展，能源结构的调整，能源需求量的增加，环境问题也日益突出，特别是传统办公楼由于建筑老化，节能措施不到位，暖通系统通常采用传统的单体空调，故能耗较高[1].对老式办公楼加装分布式能源系统不仅可提高能源综合利用效率，改善办公人员工作环境，而且也是积极响应政府节能减排号召的具体体现。
本文将针对上海某综合办公楼，为解决楼宇自身能源供应问题，在屋顶加装分布式能源系统后如何对办公楼结构改造进行了分析探讨。
1 项目概况及改造范围
1.1 项目概况
上海某综合办公楼是一座集研发、市场、办公为一体的综合体建筑，分主楼和裙楼两部分，楼已建成并投运10多年，采用传统的电制冷机组供冷和锅炉供暖。为提升办公楼品质，保障供能质量，展示绿色建筑的节能特性，决定建设一套天然气分布式能源系统。系统主要包括一台额定功率为300 k W的燃气内燃发电机组和一套溴化锂冷温水机组，同时配套智慧能源管理平台。由于办公楼功能要求，分布式能源系统不能过多占用屋内建筑面积，故主要设备布置在办公楼裙楼屋顶上，电子设备间和能量管理系统布置在建筑室内。
1.2 办公楼结构概况
办公楼主楼为地上十层，总高50 m.裙楼地上为单层混凝土框架结构，主要为办公楼展厅，层高5 m.主楼与裙楼地下一层为钢筋混凝土框架结构，两者间无沉降缝，均为刚性连接。改造前，裙楼屋面为现浇钢筋混凝土梁板，梁板顶结构标高5.0 m,板厚150 mm.裙楼屋顶为上人屋面，并有绿色植物覆盖，覆土厚度800 mm,女儿墙高度800 mm,女儿墙顶部均有不锈钢栏杆作为围护。裙楼利用主楼的楼梯作为公共消防通道。
1.3 主要改造内容
新增天然气分布式能源系统设置于该办公楼裙楼屋顶，露天布置。为不影响原有屋面的绿化，最大程度减少对原屋面结构的过度破坏及发电机等振动设备对办公楼主体建筑的振动影响，拟在裙楼屋顶新建一座高出原屋面建筑完成面约1.5 m的设备钢平台，所有分布式能源设备安装在钢平台上，不与原屋面直接接触。
裙楼屋顶改造完成后，需恢复屋顶绿化。因此，改造过程中需先拆除原屋面覆土及屋面防水、保温层等，然后将新建钢平台与主体结构连接。平台施工完成后及时对屋面做好防水、保温修复，最后还需对屋顶绿化进行复原。
按照环评要求，需沿主楼楼梯间西南角立面敷设烟囱，顶标高与主楼女儿墙顶平齐，还需做烟囱外立面装饰，以满足与周围建筑风格一致的要求。
2 改造方案分析
2.1 方案设计影响因素
改造项目面临许多难解决的问题，其中最主要的是结构方案的选择，因为结构方案合理与否关系到旧建筑改造的成败。不合理的结构体系可能造成新老建筑构物结合不理想而影响正常使用[2],严重的会造成结构的不安全。
结构方案的选择主要应满足工艺流程、主要设备对建筑结构的要求，尤其是振动设备对原有建筑主体结构和连接部位的影响。屋顶新增大的荷载，需考虑结构的承载力及对主体结构件的沉降影响。新增烟囱，敷设需考虑与原有建筑的连接、支撑及与周围建筑外立面的风格一致，以达到整体建筑景观的和谐统一。
2.2 结构设计方案优化
2.2.1 钢平台设计
为保证钢平台底部检修空间及绿植生长需求，钢平台应高出屋顶完成面约1.5 m,设备平台钢梁及钢柱均采用型钢结构。主钢梁梁端与钢柱间为刚接，次钢梁与主钢梁处为铰接。钢梁上平铺钢格栅板，钢柱尽量放置于原框架柱的位置。在清除全部屋面原有覆土和屋面保温层等建筑面层后，露出原有结构层，在原框架柱柱顶新埋设钢板，钢柱与钢板用植筋方法，以保证钢柱强度。植筋植入原框架柱内的长度不小于15 m,以保证原有框架柱受力而原梁板不受力，减小因荷载增加加固梁板的不方便性。
为减少对原主体结构基础的影响，新增的荷载既要满足工艺需求，又要保证原有基础尽量不被破坏或尽量不加固。为此，对原有覆土厚度进行了优化，将原覆土厚度从800 mm改为300 mm,这样，既能保证原有屋面的绿化率，还能减轻新增荷载的重量。经优化后，原有基础无需单独加固。
新增钢平台采用整体空间计算模型计算。按现行抗震及荷载规范[3],采用中国建筑科学研究院开发的PKPM软件，在满足规范允许的挠度下，控制平台钢梁的应力比，不仅优化了钢结构成本，也满足了工艺需求。
2.2.2 烟囱支架及外围护设计
为降低新建能源站排出的烟气对周围环境的影响，新增烟囱需沿主楼楼梯间西南角敷设，且烟囱顶标高与主楼女儿墙平齐。主楼每层框架梁的位置作为新建烟囱支架生根处，即上下侧均植筋于原框架梁中，外侧焊接钢板，钢板再与角钢焊接，这样每层层高位置均形成三角支架的稳定结构。烟囱外侧用外挂铝板进行围护，保持与主体建筑外立面风格一致，确保办公楼整体建筑效果不被破坏，从外面看不到烟囱，达到分布式能源系统与主体建筑周围环境的和谐统一。见图1钢柱柱脚节点详图和图2新增烟囱支架布置图。
图1 钢柱柱脚节点详图
图2 新增烟囱支架布置图
2.2.3 新增设备的振动对主体结构的影响
裙楼屋顶安装分布式能源系统后，为分析新增设备的振动对原主体结构的影响，特别是设备和主体建筑是否产生共振问题，为此，特请专业公司进行现场检测。检测结果表明，燃气发电机组振动频率为250~4 000 Hz,与主体建筑自振频率不在同一范围，因此，理论上两者不会发生同振及共振现象。检查结果见表1.
表1 主体建筑振动检测结果
3 项目实施效果
至此，分布式能源系统已投运两年多，整个系统运行良好，各项指标达到了设计要求，办公舒适度也得到了明显提升，全年能源消费降低了20%以上。为检验办公楼改造效果，业主委托专业机构对主体建筑的沉降量和沉降差进行了监测，并对综合办公楼主楼和裙楼主要建构件进行了检测，目前各项指标都很理想，基本上同理论计算值相符，满足规范要求。本项目已成为办公楼屋顶加装分布式能源系统的一个成功典范。改造前效果图见图3,改造后实景图见图4.
图3 改造前效果图
图4 改造后实景图
4结语
1）本项目为老建筑增加分布式能源系统改造工程，由于主体建筑使用时间较长，且设计规范及计算软件也已更新，加上在裙楼屋顶加装大设备，势必给设计和施工带来很大的难度，但通过适当的技术措施和合理的设计方案，节省了改造成本，取得了较好的改造效果。
2）为减小对裙楼屋顶绿化的影响及设备振动对主体建筑结构的影响，本项目在屋顶加设了钢平台，并对原覆土厚度进行了优化。此外，为防止原有建筑屋面漏雨问题，将原有裙楼全部屋面建筑面层重新进行了设计和施工，改用新型的防水材料。这是继屋面加装分布式能源站后又一成功案例，为以后的项目改造提供了技术和实践经验。
3）有关老建筑改扩建工程的设计，目前国家相应的规范不多，阐述也不全面、详细[4].随着国家节能减排力度的加大，对建筑节能的要求会越来越高，传统办公楼通过适当改扩建，增设分布式能源系统将迎来一波新的增长，国家级行业协会也会尽早出台和完善政策和规范标准。
参考文献
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[3] 钢结构设计规范：GB50017-2017（s）。北京：中国建筑工业出版社。
[4]廖显东，王真平。旧办公楼改扩建设计施工技术措施。建筑结构[J],2016,（5）。
文献来源：常秀端。 办公楼加装分布式能源的结构优化探讨[J]. 上海节能，2021,（04）：410-413.
办公楼毕业论文范文第二篇：浅谈某办公楼离网式光伏储能发电系统设计
作者：孙建鹏
作者单位：上海电气电站环保工程有限公司
摘要：离网式光伏储能发电系统，在不具备电网接入条件的情况下，可以提供很好的用电解决方案。本文针对某办公楼离网式光伏储能发电系统，从项目特点、系统构成、装机容量计算、主要设备选型、设备布置安装、需注意的相关问题、工程量及项目效益等方面进行了论述，给出了较完善的解决方案，并对离网式光伏储能发电系统的发展进行了展望。
关键词：光伏； 离网式； 储能； 蓄电池； 设计；
光伏发电技术以能源的清洁性、建设的便利性，目前，得到了广泛的发展与应用。在光伏发电技术中，多数以并入电网的形式运行，包括大型光伏电站，利用建筑物屋顶或外立面的光伏发电。根据光伏发电容量，以不同的电压等级并入电网，提高了用电的可靠性。
在部分偏远地区，电网的接入较困难。光伏发电多以离网方式（不并入电网）运行，对可靠性有较高要求的用户，多采用光伏+储能形式运行。
1 工程背景
某办公楼位于上海市松江区，建筑物尺寸为38.5m×15.6m×18.5m,为6层办公建筑。本次做屋顶花园改造，规划在屋顶塔楼设置具有示范作用的光伏发电系统，为屋顶花园用电设备供电。
该办公楼（编号为B楼），配电间位于于1楼，电源为380V/50Hz,引自同园区A楼，与电网结算电量的电能计量表计设在A楼。
因B楼供电系统与其他建筑连接，且没有独立的电能计量表户号，按照目前规定，不能办理设置并网式光伏发电系统。因此，设置离网式光伏储能发电系统是比较好的选择。
2 离网式光伏储能发电系统
2.1 系统构成
如图1所示，离网式光伏储能发电系统由光伏发电组件、控制器、蓄电池、逆变器和交流负载组成。
光伏组件吸收太阳能，转变为直流电能，经逆变器转换为交流电，供交流用电负荷使用。蓄电池作为储能元件，在光照良好时，储存电能；在光照不足时，放电供负载使用，提高了供电可靠性。控制器监测并调整系统运行工况。
2.2 用电负荷
本项目用电负荷为屋顶花园观光走廊内空调。多联机空调，设备功率为2.7k W/台，共2台。总用电功率为5.4k W.
2.3 系统设计
（1）装机容量计算。根据各地太阳能资源条件和建设成本，我国分为三类太阳能资源区，如表1所示。根据表1可知，上海为III类资源区，年等效利用小时数按照1200小时考虑。
图1 离网式光伏发电系统原理图
按照用电负荷每天工作8小时考虑，每天需要用电5.4×8=43.2k Wh,则与用电负荷配套的光伏系统装机容量为：
选用高效单晶硅340wp光伏组件，需39块光伏板，39×340=13.26k W装机容量Pz=13.26k Wp.
如图2所示，光伏组件布置于东侧塔楼顶部。
图2 光伏组件布置图
（2）蓄电池选型。目前，在光伏储能系统中，多使用铅酸蓄电池，具有较高的性价比。本项目选用12V/200AH胶体铅酸蓄电池30台。充满后可放电：12×200&pide;1000×30×0.714=51.408k Wh,可以满足用电负荷的使用。
（3）控制器及逆变器选型。最大功率点跟踪控制器MPPT（Maximum Power Point Tracking）太阳能控制器，能够实时监测太阳能板的发电电压，并追踪最高电压电流值，使系统以最大功率输出对蓄电池充电。
本项目控制器选用DC120V/120A,最大太阳能输入功率14.4k W的MPPT太阳能控制器。
逆变器选用离网型光伏逆变器，功率15k W,380V/50Hz,效率为93%.
如图3所示，蓄电池、控制器、逆变器放置于6层的蓄电池室。12V/200AH铅酸蓄电池尺寸约522×240×216mm（L×W×H），放置于电池架上。电池架每层放置10块蓄电池，共布置3层，尺寸约1450×1150×900mm（L×W×H）。控制器、逆变器和配电箱挂墙布置。
图3 蓄电池室布置图
（4）汇流箱和配电箱。光伏组件13个一串，共3串，以光伏专用直流电缆，接入汇流箱，经汇流箱再接入逆变器整流为380V、50HZ交流电。然后，经交流电力电缆，接入配电箱，为用电负荷提供电力。汇流箱布置于光伏组件下方，配电箱在蓄电池室内挂墙布置。
（5）电缆及线槽。本项目直流电缆采用光伏专用PV1-F4mm2直流电缆；逆变器到配电箱的交流电缆采用ZR-YJV-0.6/1k V-4×16mm2,配电箱馈线采用ZR-YJV-0.6/1k V-4×4mm2.屋面电缆敷设采用100×100mm热镀锌线槽。
表1 太阳能资源区划分表
（6）防雷接地。本项目防雷接地利用建筑物原有防雷。
接地系统，并在阵列周边敷设一圈25×4mm热镀锌扁钢作为防雷接地网，与建筑原有防雷接地系统可靠焊接。光伏组件之间采用6mm2 BVR导线连接后，采用螺栓与接地扁钢可靠连接。桥架、汇流箱外壳、光伏组件支架均与防雷接地网可靠连接。
蓄电池室内设40×4mm热镀锌扁钢作为接地干线，与建筑物接地系统连接。控制器、逆变器、蓄电池支架、配电箱外壳均可靠连接于室内接地干线。汇流箱、逆变器、控制器、配电箱内设置浪涌保护器。
（7）支架安装。本项目光伏组件支架，采用底部整体连接方案。在支架底部设置通长连接杆，使单排支架成为整体，并在通长连接杆的两侧，采用化学锚固螺栓，固定与两侧的女儿墙上，增加支架的稳固性。
（8）其他需说明的问题。（1） 12V/200AH铅酸蓄电池每块重量约55kg,蓄电池架安放处的楼面荷载约为：55×30×9.8/1.45×1.15=9.7k N/m2,根据GB50009-2001《建筑结构荷载规范》表4.1.1规定，民用建筑楼面均布活荷载标准值为2.0k N/m2.蓄电池架安放处的楼面荷载超标，因此，需采取蓄电池架安放处局部楼面结构的加固措施，如补充钢梁支撑。（2）蓄电池室应通风防火措施。可配置排风扇、火警探测器及干粉灭火器。蓄电池室应进行例行巡视。（3）铅酸蓄电池寿命一般为3~5年，使用中若发现蓄电池性能明显衰耗，需要进行更换。
3 工程量清单
本项目工程量清单如表2.
表2 工程量清单
4 经济效益分析
本项目全年可发电：13.26×（1200~1600）=15912~21216k Wh,按照上海市非居民用户电价0.636元/k Wh计算，每年可节约的电费为：0.636×（15912~21216）=10120~13493元。
5 结语
本文阐述了某办公楼离网式光伏储能发电系统的工程设计内容。从项目特点、系统构成、装机容量计算、主要设备选型、设备布置安装、需注意的相关问题、工程量及项目效益等方面进行了论述，给出了较完善的解决方案，希望能对遇到类似工程设计的同仁提供参考。
光伏发电当前应用比较广泛。工程应用主要集中于几个方面：（1）大型光伏发电站，在太阳能资源丰富地区，建设大规模光伏发电，并结合特高压电网传输电能，逐渐成为当今电力系统重要组成部分；（2）居民用户屋顶光伏发电，满足居民自家用电的基础上，余电上网，还能发电经济收益，也成为越来越多居民的选择；（3）离网型光伏储能发电系统，在电网引入不便的偏远地区及并网政策不允许的条件下，离网型光伏储能发电系统，可以为用户的电力使用需求提供很好的选择。随着蓄电池技术及光伏组件技术的发展，离网型光伏储能发电系统的可靠性、效率和经济性，必将得到进一步的提高。
参考文献
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文献来源：孙建鹏。 浅谈某办公楼离网式光伏储能发电系统设计[J]. 中国设备工程，2021,（08）：141-143.
