公共建筑节能措施

公共建筑节能措施（精选11篇）

公共建筑节能措施 篇1

0 引言

随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高，城市化发展越来越快，大量公共建筑也迅速兴建起来，但是由于我国建筑节能技术还不成熟，修建建筑物的同时带来了巨大的能源损耗。在我国，建筑能耗居各种能耗之首，随着世界范围内能源供应紧张状况的加剧，能源将成为制约各国经济的主要因素。为此，我国提出了社会经济和能源可持续发展的战略，建设节约型社会，在实现国民经济快速发展的同时努力降低单位GDP的能源消耗。而建筑行业作为耗能大户，节能潜力巨大，大力发展和推广新型建筑节能技术，在不断提高人们居住环境舒适度的同时，降低建筑耗能总量，有效缓解能源的供需矛盾，既具有实际经济意义，又具有重要的社会意义和环保价值。以下从四个方面介绍公共建筑节能的技术措施。

1 建筑的体型

在建筑设计中，应对建筑的体型以及建筑群体组合进行合理的设计，以适应四季不同的气候环境。首先要控制体型系数，体型系数是建筑物外包表面积与其所包围的体积之比，体型系数过小，将影响建筑造型、平面布局、采光通风等;体型系数过大，则建筑物的外表面积大，导致外围护结构的传热损失大，直接影响建筑能耗。一般来说，条形建筑的体型系数应不大于0.35，点式建筑的体型系数应不大于0.40。也可以加大建筑的体量，即加大建筑的地基面积，加大建筑物的长度和深度。其次尽量减少建筑的凹凸变化，尽可能让外形变化减至最低限度，尽量提高建筑的层数，然后对于体型不易控制的点式建筑，可采用群楼连接多个点式的组合体形式。

2 建筑的朝向

良好的自然通风可以降低室内温度，减少制冷设备的使用。建筑朝向对建筑的采光通风与节能有很大的影响，朝向选择需要考虑很多因素，如可以根据建筑物的功能要求，设置合理的朝向使得冬季有适量并具有一定质量的阳光射入室内;炎热季节尽量减少太阳直射室内和居室外墙面;夏季有良好的通风，冬季避免冷风吹袭;充分利用地形节约用地。

3 智能光伏玻璃幕墙

由于玻璃幕墙的美观、通透、宏伟气派的艺术效果，近年来被广泛使用于公共建筑围护结构。玻璃幕墙的节能在整个建筑节能系统中占有重要地位。夏热冬暖地区主要考虑建筑的夏季隔热，太阳辐射对建筑能耗的影响。太阳辐射通过窗进入室内的热量是造成夏季室内过热的主要原因。冬冷夏热地区则主要考虑冬季保温，夏季避免太阳直射造成室内过热问题。如果将玻璃幕墙和太阳能结合起来应用到建筑中，可以达到大幅度降低建筑能耗的目的。

以下对智能玻璃幕墙与光伏产品结合而形成的智能光伏玻璃幕墙进行介绍。

3.1 智能玻璃幕墙

智能玻璃幕墙广义上包括玻璃幕墙、通风系统、空调系统、环境监测系统、楼宇自动控制系统。其技术核心是一种有别于传统幕墙的特殊幕墙———热通道幕墙。它主要由一个单层玻璃幕墙和一个双层玻璃幕墙组成。在两个幕墙中间有一个缓冲区，在缓冲区的上下两端有进风和排风设施。热通道幕墙工作原理在于冬天内外两层幕墙中间的热通道由于阳光的照射温度升高，像一个温室。这样等于提高了内侧幕墙的外表面温度，减少了建筑物采暖的运行费用。

智能玻璃幕墙从设计构思、内容组成和工作过程各方面看，都是一个各专业协调合作的多功能系统，它与传统玻璃幕墙有很大差别，不仅有玻璃支撑结构，还包括建筑内部分环境控制和建筑服务系统，通过智能玻璃幕墙可以控制室外光线，提供通风。由于智能玻璃幕墙为3层玻璃，外侧为全封闭式，可大大减少外界噪声对建筑内部的干扰。

3.2 先进的太阳能电池

电池是太阳能(光伏)产品的核心部分，在这里主要介绍薄膜太阳能电池，因为它是目前为止世界上最先进的电池之一，价格便宜，透光性好，而且薄膜光伏组件非常适用需要造型的建筑结构。随着非晶硅太阳能电池的衰减降低、Ga As和Cd Te太阳能电池制造技术的突破，薄膜太阳能电池更具备竞争性。目前较成熟且已经大批量生产的薄膜太阳能电池是基于非晶硅系的薄膜太阳能电池，具有以下突出优点:高温下的光伏输出特性好，比晶体硅太阳能电池有更大的实际功率输出，环境又好，更少的能量偿还时间;非晶硅系薄膜太阳能电池具有相对较低生产成本和较高转换效率的开发潜力，从长远的发展来看将有可能最终取代晶体硅电池，成为市场主导产品。

3.3 智能光伏幕墙工作原理

薄膜光伏组件与建筑结合，不仅可作为建筑外窗玻璃、幕墙，还可根据建筑物功能要求改变颜色与透明度。节能型热通道智能光伏幕墙是在双层玻璃幕墙中间安装薄膜光伏组件，而在外侧上下两端设有进出风口，内外玻璃夹层之间形成一个相对封闭的热通道，在进风口段安装由阳光自动追踪器控制的活动式薄膜太阳能电池板，在进(出)风口安装风机，由太阳能电池直接供电可进行强迫送(抽)风对流换热。在双层幕墙内外表面设置太阳光辐射照度、气流风速及表面温度等多个不同的传感器，自动采集多项环境参数，使用微型智能控制系统自动控制通道内薄膜太阳能电池板的角度变化，整体组合构成智能光伏幕墙系统。

由于光伏组件主要是吸热材料，这样的设计可以改善建筑内部及太阳能电池表面的微气候环境，提高建筑内部环境舒适度及维持较高的太阳能电池转换效率，同时还不妨碍玻璃幕墙的外观效果，满足现代建筑的设计需要。而光伏电池阵列正好提供了整个系统的动力保障，不再需要城市电网支持，如果大面积使用时还可以并网发电，带来更大的社会经济效益。

当太阳照度强烈，光伏电池发电量充足时，采用光伏电池直接供电的方式，根据通道内环境参数，实时调节强制对流系统风扇转速，确定通道内最优空气流速，改善热通道幕墙的热工性能。在满足上述条件的同时，多余电量输入电池组储存。当太阳照度不足，光伏电池发电量不足以满足强制对流需要时，将所发电量直接对电池组充电，强制对流系统改由蓄电池供电的方式运行。

4 光伏屋面

光伏与建筑屋顶的结合有两种形式。一类是建筑与光伏系统相结合，把封装好的光伏组件平板或曲面安装在居民住宅或建筑的屋顶上，建筑物作为光伏阵列载体，起到支撑作用，然后光伏阵列再与汇流箱、逆变器、交直流配电柜等相连。这是一种常用的光伏建筑一体化形式，特别是与建筑屋顶的结合。另一种是建筑与光伏构件相结合，这种结合是光伏建筑一体化的一种高级形式，它对光伏组件的要求较高。组件安装必须能够适合各种屋面形状及结构，比如无论是金属屋面还是防水卷材屋面都要能够胜任，即使是屋面载荷很小的情况下也必须满足客户对于光伏系统的要求。除此之外，还有最重要的一点是，不能够破坏屋顶或者建筑外墙的防水功能。

将建筑屋顶作为光伏阵列的安装位置有其特有的优势:日照条件好，不易受到遮挡，可以充分接收太阳辐射;光伏系统可以紧贴建筑屋顶结构安装，减少风力的不利影响;太阳光伏组件可替代保温隔热层遮挡屋面。此外，与建筑屋顶一体化的大面积光伏组件由于综合使用材料，不但节约了成本，单位面积上的太阳能转化设施的价格也可以大大降低，有效地利用了屋顶的复合功能。新技术可以将光伏电池薄膜与屋面材料复合在一起，使得屋面在防水、保温的基础上增加了发电的新功能。

5 结语

建筑节能是我国建筑业可持续发展的重大战略问题。大力开展建筑节能的新技术、新产品、新工艺及先进适用成套技术的研发、攻关，同时加速建筑节能科技成果的转化和推广应用，为建筑节能的通用化、配套化、系统化提供技术支持，逐步推进节能建筑专业化、标准化的设计、施工已成为当务之急。只有这样，才能不断促进建筑产业的发展，保护生态环境，提高人民的生活质量。

摘要：结合我国社会经济和能源可持续发展的战略,探讨了公共建筑节能技术措施,阐述了针对建筑的体型和朝向合理设计实现节能的方法,并着重介绍了智能光伏玻璃幕墙和光伏屋面两种新节能技术,以期指导实践。

关键词：公共建筑,节能技术,体型,朝向,光伏屋面

参考文献

[1]陈海辉.一种新型幕墙的节能原理及设计经验[J].重庆建筑大学学报,2005,27(2):37-40.

[2]黄向阳,何清,任芳.一种新型光伏幕墙[J].建筑节能,2008,36(2):49-50.

[3]毕业亮,张华玲.光伏建筑一体化实验[J].建筑热能通风空调,2010,29(2):34-36.

公共建筑节能措施 篇2

【关键词】居住建筑；公共建筑；节能

一、前言

现在我国城市发展速度正在不断增快，同时居住建筑项目以及公共建筑项目的数量也在持续增加。通过统计后发现，但建筑项目所占据的能耗已经达到了全国中能耗的百分之二十五左右，但就居住建筑来说，在不提供热水的基础上建筑的运行所耗费的能耗大约为全国总能耗的百分之十二。由于现在很多既有居住建筑以及既有公共建筑的投入使用时间较长，其防护性能、采暖、墙体保温等均比不上现有建筑，所以对建筑实施节能改造，以降低建筑的运行能耗是非常有必要的，下就此进行详细论述。

二、既有居住、公共建筑的墙体节能改造要点

墙体可以说是建筑项目非常重要的组成部分，其除了可以起到承重的作用之外，还能够对围护结构加以保护，并提升建筑的保温 效果，使建筑的节能效果更好。在墙体保温方面，可分为墙体内保温、外保温等若干种，从保温效果上来看外墙外保温的效果更好，所以在对既有居住、公共建筑进行墙体节能改造时，首先需要将胶粘剂应用到建筑墙体的外表面上，同时通过锚栓固定，之后再将聚苯乙烯泡沫板粘贴到墙体表面，为了保证安全，聚苯乙烯泡沫板应具有一定的阻燃性，粘贴厚度则需要根据建筑的实际情况以及相关规定要求确定。

在改造阶段还需要对墙面进行深入的清理，除了需要清理好墙体上的灰尘以及各种杂物之外，由于建筑的使用时间较长，墙面可能会出现风化情况，对于这类墙体尤其是风华程度相对较深的区域，需要先通过砂浆将墙面找平，并对找平的效果进行检查，之后通过胶粘剂以及栓固定方式粘贴保温板，其中需要根据建筑实际情况以及节能设计要求来确定保温板厚度，并保证保温板材料的上下不齐缝，确保各个板缝间隙与其填充质量需要达到规定要求。另外要求保温板表面需要至少布置一厘米的保护层，同时也需防止玻璃纤维网格布材料出现外露情况。由于一些老旧建筑的楼梯间在设计之初并没有采用采暖装置，对此需要对这类楼梯间的内墙也进行保温处理，具有处理方式可参考外墙保温处理方式。

三、既有居住以及公共建筑项目的外窗改造要点

外窗作为建筑项目中非常重要的组成部分，其同样是空气渗透以及传热非常薄弱的区域。外窗的不良设置会造成建筑的节能效果下降，并使室内热环境受到很大程度的不良影响。由外窗所造成的能耗一般可分为外窗缝隙所造成的空气渗透，玻璃以及窗框所带来的传热作用，夏季由于太阳辐射过大为了降低室内温度所造成的空调系统过度开启等。通过更换外窗材料，将窗框更换为断桥铝合金以及塑钢等传热系数相对较弱的材料，把普通玻璃更换为Low-E 玻璃或者是中空玻璃等阻热性能更好的玻璃材料，这样可以使外窗的传热系数所有减少，提升热阻值。

另外在公共建筑之中玻璃幕墙的使用量是非常大的，一般可根据实际需求来将普通的玻璃幕墙材质更换为光电幕墙或者是通风式双层幕墙，也可以选择具有遮阳功能的双层幕墙，这些玻璃幕墙均具有很强的节能性。若是公共建筑想的外墙不宜改动，则需要将外遮阳体系增添应用到容易受到阳光长时间照射的南面以及西面墙体，通过相关试验数据可以得知，外遮阳的节能效果要远超过内遮阳，通过外遮阳体系的使用可以使空调负荷的得到很大程度的降低，尤其是空调系统的运行负荷，经计算降低幅度大约在16%～29%之间。

四、既有居住、公共建筑的屋面节能改造要点

屋面作为建筑中非常重要的外立面，对其进行节能改造具有非常重要的意义，一方面可以使顶层使用者的房屋应用舒适程度更高，另一方面在进行节能改造时还可以同时开展防水修缮，这样可以提升屋面的防水效果。一般建筑屋面根据使用需求的不同可以分为平屋面以及坡屋面两种。其中在对坡屋面展开节能处理时，应当将处理重点放在保温隔热层的应用上。若坡屋顶是由钢筋混凝材料制成，则需要在坡屋顶的外侧面布设使用保温层，若是坡屋顶的基层属于是木结构或者是轻钢结构层，则需考虑在基层的上侧及下侧区域布设使用保温层，为了保证效果可以考虑选取夹芯保温屋面。若是需要在基层的下侧布设使用保温层，则需要考虑到热桥区域的保温情况；平屋面。平屋面一般包括非上人屋面以及可上人屋面，并可使用正置式以及倒置方式对保温构造进行布置。在使用正置式保温屋面时需要于防水层之下布设使用保温层，以避免结露问题的发生，在使用倒置式保温屋面时则需要在防水层之上安装使用保温层，这样可以避免保温层内部出现结露情况。通过对这两种保温屋面布置方式进行对比分析后发现，倒置式保温屋面更能够降低室内温度，同时其热稳定性也较强，所以现在倒置式保温屋面的应用力度正在不断加大。

五、既有居住建筑的墙体采暖改造要点

采暖是现在很多老旧居住建筑急需改造以及解决的一个问题，首先需要解决热源与其管网热平衡的问题。首先我国北方地区的管网的建造、应用时间普遍较长，同时热管网长度也较长，旧管网由于使用年限不断增长其使用效率已经出现降低去事故，再加上保护层已经遭到不同程度的损坏，造成很多建筑的水循环量增多，水供应已经发生不平衡情况。为此 需要 选择直埋的方式处理供热管线，同时建立完善可靠的网络监控系统，同时通过人工来对热网监控系统进行及时的检查。另外在改造优化热能源提供系统的过程中，需要将改造重点放在集体供热总系统以及各个个居住用户、使用者的分散处理方面，以使供暖能源得到尽为充分的使用。最后还需要各种现代化设备，比如说热计量仪器等来对室内温度进行实时的监控，从而科学的安排配置热计量的使用以及温度的调控。

另外住宅建筑的采暖节能改造的确需要耗费大量的财力、人力以及物力，但是最终的效果要远高出成本。但采暖节能改造的资金投入量是巨大的，不能只顾成效而忽视成本，顾此失彼，还是需要在改造过程中通过一系列手段使成本得到控制，比如说缩短管道路径等。

六、结语

既有公共建以及既有居住建筑项目的节能改造是一件利国利民的好事，可以使建筑的运行能耗大幅度的降低，并使我国当前的能源资源紧张问题得到有效的缓解，也使人们的工作、居住环境得到很好的改善。在对既有公共建以及既有居住建筑项目开展节能改造时，需要科学应用各种现有的节能技术，比如说外保温的应用、保温玻璃的使用等，并针对不同的屋顶屋面结构 选择使用恰当的节能处理方式，考虑到居民采暖的实际情况对采暖系统进行科学布控，可以使既有建筑的运行能耗得到一部分的降低，并减少一部分运行成本，这具有非常重要的现实意义。

参考文献：

[1]杜艳华. 基于合同能源管理的既有公共建筑节能障碍及对策分析[J]. 建筑经济，2009，05：115-118.

[2]杨国云，王沁芳，许鸣. 既有大型公共建筑节能改造研究现状[J]. 砖瓦，2009，09：87-89.

[3]叶雁冰. 我国既有公共建筑的节能改造研究[J]. 工业建筑，2006，01：5-7.

[4]王鹏. 既有公共建筑节能改造措施的经济性分析[J]. 建筑经济，2013，06：78-80.

[5]白胜芳. 借鉴国外先进经验 服务我国既有公共建筑节能改造[J]. 新型建筑材料，2003，09：37-39.

公共建筑结构节能改造技术措施 篇3

改造前项目概况

该项目为地处北京某科研单位主楼，于90年代初建成，地下2层，地上21层，22层为设备层，建筑总高78.40m;建筑结构类型为框架结构，南北朝向为主立面采光，东西向设有走廊采光窗;北立面为主出入口，大门紧邻北三环;楼角部分为45°斜面剪力墙外砌240mm砖墙;南北立面竖向装饰柱为空心水泥挂件，挂件从三层到二十一层，装饰柱挂耳厚240mm嵌于主结构上下边梁间，装饰柱凸出结构面650mm;窗下墙为砖砌墙加100mm厚水泥压顶;大楼水平剖面呈八角形，屋面南北两侧设有宽2700mm储藏室，东西两端为机房。大楼外立面装修：实体墙及装饰柱外贴瓷砖，少数瓷砖已随机脱落，南立面设有部分空调窗机钢结构，南门厅扩展改造为首层接待大厅。

改造范围和内容

依据《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)，提高大楼整体外围护结构热工性能，有效降低能耗，提高室内舒适度。改造范围包括整体立面外围护改造。

改造内容包括：大面积外墙瓷砖处理降低安全隐患;新建点支撑玻璃观光电梯;墙体保温;干挂陶土板外墙;铝单板装饰柱;首层增加接待厅(外立面为干挂陶板、玻璃幕墙、铝板遮阳构造)。工程现状没有室外脚手架及垂直运输设备，施工基准线、基准点自行测量，该工程地处北京市三环以里，施工材料运输受时间限制，工期短且不能影响正常办公。

节能改造总体设计思路

该工程为大型公共建筑既有工程改造，施工准备包括旧窗拆除、大面积外墙瓷砖处理降低安全隐患、新型隔热铝合金窗安装、新建点支撑玻璃观光电梯、墙体保温、干挂陶土板外墙、铝单板装饰柱。工程现状没有室外脚手架及垂直运输设备，施工基准线、基准点自行测量，该工程地处北京市三环以里，施工材料运输受时间限制，工期短且不能影响正常办公。

其难点在于：该建筑外墙瓷砖已有脱落现象，将来脱落程度很难预测;各层装修不统一，旧窗洞口尺寸不一致。新窗安装左右与铝单板装饰柱交口，垂直方向必须控制一致;新窗上下与陶土板交口，陶土板宽度为固定规格不可调且必须保证横缝一致;各层装修不一致，新窗进出位置不能里外照应;综合定位难;陶土板幕墙转折点多。整体建筑呈八角形，拼角多，安装精度要求高，对称控制难;该工程业主为大型科研院所，室内环境要求高。因此综合考虑，安全性和节能性指标是设计确保的重要物理性能。

由于该建筑面临北三环主干道，建筑主体距离主干道不到仅30米左右，因此，考虑到噪音影响，窗户的北立面和南立面的噪声隔声指标分别考虑;另外，南北立面的窗户保温性能也分别规定了相应的传热系数。

门窗系统节能设计措施

门窗系统采用“乐意(LOW-E)”60系列铝合金隔热门窗系统，根据其系统特点，结合本工程应用时，联系节能要求，进行了具体细节和适应型设计，具体包括：

1、立面朝向和隔声

项目南北立面窗墙比24/100，南北立面的外窗面积又大致相同，另外，窗型统一，尺寸、分格、开启形式完全一样。由于几乎处于正南和正北朝向，北立面紧邻北京市北三环主干道，主楼北立面临三环辅路边缘仅30米，北立面强调保温的同时，噪音隔离是一个重要问题。南立面面临2层办公楼和家属区。综合考虑后，窗系统保持一致的情况下，北立面玻璃选择为，南立面选择。后根据检测结果：北侧双中空铝合金窗隔声性能：Rw=36(-2，-5) dB;南侧单中空铝合金窗隔声性能：Rw=34(-1，-3) dB。

2、立面朝向和传热

玻璃选择也考虑了朝向问题。北侧玻璃选择6+9A+5+9A+5 (Low-e) 双层空气层的三玻玻璃，最初设计K值为2.184W/m2·K

3、玻璃和空气层的确定

通过计算得出，增加玻璃厚度对降低中空玻璃K值的作用不是很大，8mm+A12mm+8mm的组合方式比常用的6mm+A12mm+6mm组合K值降低0.03W/(m2·K)，对建筑能耗的影响甚微。本项目南北立面的玻璃厚度分别为南立面2层6mm和5mm玻璃，北立面3层为6mm和5mm、5mm玻璃，合计厚度差为5。结合上述分析，其差别对传热影响微乎其微。厚度选择除保证安全计算要求外，还考虑了60系列槽口的宽度限制，控制玻璃与铝框间隙不得小于3mm的规定。

空气层对节能有两方面的影响，首先是保证传热系数，其次是传热系数的稳定。可以说，在最有利的气象条件下，双层玻璃的热传递比单层玻璃可减少45%;而在最不利的气象条件下可减少60%。此次空气层的确定也是考虑了综合因素后，分别确定了9mm和12mm类空气厚度。

4、气密性的影响

在风压和热压的作用下，气密性是保证建筑外窗保温性能稳定的重要控制性能指标。

外窗的气密性能直接关系到外窗的冷风渗透热损失，气密性能等级越高，热损失越小。如果在施工中窗框和窗洞之间密封良好，冷风渗透热损失决定于窗的气密性等级。

此次项目门窗的气密性确定为4级，是比较高的气密性要求，实际检测值完全满足指标要求。

另外，本项目高度为78.40m，北立面临交通主干道，受西北风和东北风影响较大。其主导风向直接影响冬季住宅室内的热损耗及夏季室内的自然通风。因此，从冬季保暖和夏季降温考虑，主导风向因素不容忽视。窗户的朝向与主导风向的关系对室内通风有着相当的影响。

当门窗关闭的情况下，如果存在一定程度的空气渗透性，就会因为热对流传递而造成额外的损失。这和通过为了实现通风而打开的窗户的热对流传递原理是一样的。通过打开的窗户冬天热气会漏出，夏天不受欢迎的热气会进入室内空间。所以在门窗关闭的情况下，

除了由于热传导而造成的热损耗概念，还包含了空气渗漏热损耗。窗口外界的风速和渗漏的关系不可忽视。除外窗系统在设计时考虑了双道密封等措施外，与结构洞口的连接也采取了相应的措施。

首先，窗口在拆除后保留了原有的钢副框，表面进行防腐处理，外侧窗套由于安装铝板，对部分原有瓷砖进行了剔凿，钢副框与结构之间的缝隙采用聚氨酯发泡填塞。其次，新窗设计尺寸在底边、左右两边设计缝隙4mm，上框与原副框间隙至少保留10mm。其原因是保证在使用过程中，建筑变形作用于窗上主要是上横梁的挠度荷载，如果导致窗外框受力，必将影响整窗的变形，包括开启扇，窗户的整体正四边形是最不利的稳定几何形状，一旦变形，玻璃与框、扇、挺之间，扇与框之间，外框与结构洞口之间的密封性难以保证，空气渗漏必将导致热交换增加，整体节能性失效。

陶土板幕墙系统的特点

该工程陶土板主要分布在窗间墙、山墙部位，整体建筑平面呈八角形，转折处90°角和135°角阴阳相间。工程陶土板幕墙选择开敞式的设计，幕墙出色的接缝设计结合陶板的材料特性确保了幕墙表面完美的水导流效果，由此可以阻止幕墙表面沉积物的形成，进而保持幕墙表面的美观，突显陶板幕墙的自洁能力。经初步测量，窗洞口尺寸存在较多偏差;考虑改造工程的经济性，选择多种规格标准宽度陶土板，以满足整模数和间墙尺寸要求，同时保证外立面效果。

工程地处首都北京，全年温差较大。这样一个特殊的地理环境及其使用功能均要求其建筑外围护结构具有较高的保温、隔音、耐冲击等性能。陶板在高温下得到最佳的煅烧，这个过程能够最大限度地增强陶板对抗恶劣天气的性能，该陶板的科学之处还表现在其条形中空式的完美设计，此设计不仅减轻了陶板的重量，还提高了陶板的透气、降噪和保温性能。

陶土板幕墙的构造

(1）开敞无胶缝设计构造

陶土板的原材料为天然陶土，不添加任何其它成分，不会对空气造成任何污染;且陶土板接缝为开敞式，安装不需要打胶，不会对陶板及其它构件造成污染，影响外立面视觉效果。良好的接缝设计结合陶板的材料特性确保了幕墙表面完美的水导流效果，由此可以阻止幕墙表面沉积物的形成，保持幕墙表面的美观。

通风是由陶板水平接缝缝隙实现，幕墙与墙体和隔热层之间70毫米的距离保证了幕墙。

内侧的通风及内部的干爽。

(2）陶板防雨水冲击构造

关于击打状的雨，我们理解为从天上落下的雨 (雨滴) 由于逐渐增大的风速的作用在水平方向的击打力变得不断增强的一种现象。击打状雨产生的负荷其基本动力是由风力产生的。在一堵没有铺设背面通风空间的外墙面上，由房屋或建筑物周围的风绕流所产生的滞止压力会使雨水通过可能存在的细缝、陶板或裂隙直接侵入到外墙后面的隔热保温层里面，产生浸湿效应。背面通风空间可以阻断这个过程，并且有能力通过背面通风的气流将侵入进来的潮气 (水分) 重新蒸发出去。从国外一些相关的试验可以确定，在通常5-12mm宽度开缝的情况下，只有特别的狂风暴雨才有可能使少量雨滴因压力不平衡穿过开缝进入到陶板背面来。

然本工程所用陶板为槽口式，出色的槽口接缝设计、接缝件、带孔铝板的接缝、封修配合，确保了幕墙表面完美的水导流效果，由此可以阻止幕墙表面沉积物的形成，进而保持幕墙表面的美观，杜绝了雨水通过水平横缝进入陶板背面。

至于竖缝，对此专门设计了一种铝制弹性接缝件，可有效地防止雨水的进入，少许渗入的雨水及结露水，通过陶板结构有组织的排水系统、及背面通风的气流将侵入进来的雨水重新蒸发(排除)出去，达到结构本身防水的目的。

(3）防陶板位移、减震

陶土板幕墙结构干挂技术，由连接件、龙骨、接缝件、扣件和陶板组成。陶板通过特殊扣件固定在内部龙骨结构上，安装方便，既节省安装费用，又节省时间，安装过程中损毁，可以随意更换，并且可以回收再利用，在垂直的接缝隙中安装了弹性接缝件。接缝件可以有效的平衡陶板因外部因素(雨水冲击、大风吹刮等)产生的正面、侧向位移，并避免发出声响，保持整个外立面的平整度。

(4）保温、透气、降噪音

选用条形中空式的陶板，不仅有效的降低了陶板的自重，还提高了陶板的透气性，降噪音和保温性能。通过实验测试，大约可降低9分贝的噪音。

(5）防火、通风功能

选用的陶板防火等级为A1, 骨架、扣件皆为难燃之物，防火效果良好;通风是由陶板水平接缝缝隙实现;幕墙与墙体或结构保温隔热层之间70毫米的距离保证了幕墙内侧的通风及内部的干爽。

(6）防雷、静电设计

陶板幕墙龙骨通过接闪器上、下连接，其整个骨架体系通过Φ12圆钢与结构主体避雷带相连接，形成有效的防雷、防静电体系。

铝板幕墙系统

既有改造中，将原有非幕墙的部分改造为幕墙时，首要问题是幕墙支撑系统与墙体结构连接的问题。无法回避的实际问题是如何针对不同既有墙体采取可行和有效的幕墙系统与主体结构有效连接，即埋件如何“植入”主体结构中?

既有墙体有多种类型。覆盖层加涂料、贴面砖、干湿贴石材的等等，本项目解决了两个问题。

(1)原有大面积瓷砖的固定：由于原有瓷砖已经十多处随即脱落，本项目三边为交通道路，后部为停车场，瓷砖脱落已经成为安全隐患，而大面积拆除并不现实，所以采取镀锌钢丝丝网加固，从实际安装后效果来看，是比较理想的解决办法。

(2)关于外墙节能改造后置埋件位置封洞的处理方法项目经几种方案比较后，对埋件洞口的处理采用混凝土砌块封堵。

公共建筑节能改造实践研究论文 篇4

该建筑为政府办公建筑，建筑面积为31263.2m2，地上24层，地下2层，采用集中空调系统，夏季螺杆式冷水机组供冷，冬季燃气热水机组供暖，系统运行以手动控制为主，投入使用，—20平均能耗总量314.25tce/a，单位面积能耗指标为81.8kWh/(m2a)，其中电耗占85.2%，燃气耗14.8%。该项目年通过改造方案评审，通过改造工程验收，通过节能量核定。

4.2改造内容

(1)在空调系统方面：冷水机组增加控制柜，压缩机采用电流控制法自动启/停压缩机台数，保证压缩机尽可能在满足负荷下运行，提高机组运行能效比；供暖锅炉增设燃气余热回收装置，烟气温度由258℃降低至100℃以下，回收热用来预热供暖回水；原冷冻水泵扬程38m，铭牌效率73%，现场实测扬程24m，效率65%，更换为2台扬程28m，铭牌效率为80%的新水泵；供暖水泵存在以上相同问题，同样更换为2台新水泵。经核定，项目改造后空调系统单项节能率20.78%。(2)在照明系统方面：原来使用的T8、T5荧光灯具更换为高效的LED灯具。经核定，项目改造后的单项节能率为14.81%。(3)在室内用能设备(插座)方面：采用电源开关有识别功能的专用节能插座，降低待机能耗。经核定，项目改造后的单项节能率4.05%。(4)在供配电系统方面：采用人工调整相路负荷结合增置无功率不尝试三相负荷装置，完善供配电系统三相平衡度，降低配电负荷电流带来的损失；两台变压器配置联络柜，降低变压器轻载损耗；冷却塔风机运行功率因数为0.52，就地配置风机无功率补偿装置，提高风机运行效率。经核定，项目改造后单项节能率19.5%。

4.3改造收益及投资回收期

项目改造后，综合节能率为21.27%，每年节电26.86万kWh，节约燃气3.12万m3，按现行电价0.76元/kWh、燃气价格2.25元/m3计算，每年可节约能源费用约26万元；项目改造总投资183万元，静态回收期7年，获得节能改造专项补助资金(109.4万元)后，静态回收期为3年。

公共建筑节能措施 篇5

关键词:既有公共建筑;节能改造;效益分析

中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)03-0036-02

1引言

建筑能耗一般是指在建筑正常使用的条件下消耗的能量,包括采暖、空调、热水供应、照明等系统的能耗。由于建筑能耗已经成为继工业之后,与交通并称为城市能耗的主要大户,因此,建筑能耗日益受到专家和社会的瞩目。建筑节能已经成为一个关系社会经济可持续发展、关系百姓切身利益的综合性课题。国家建设部已明确提出:在建筑的建造和使用过程中,要求切实做到节约使用土地、能源、水和材料。

根据一些大城市的能耗实测资料,大型公共建筑的单位面积能耗约为普通居住建筑能耗的10倍～15倍。2005年以前设计建造的公共建筑多为钢筋混凝土结构和幕墙结构,不符合现行国家标准的要求,通过技术改造进行节能的空间非常大。在《公共建筑节能设计标准》中指出,公共建筑50 %的节能任务由建筑围护结构、空调设备和照明设备3个方面的节能来分担。因此,公共建筑应从上述3个方面入手进行节能改造。

本文以太原市某办公楼的节能改造为讨论对象,针对建筑围护结构、采暖设备,给排水系统和电路系统的改造措施和节能效果进行了分析。

2改造前办公楼项目现状分析

太原属暖温带大陆性气候,四季分明,春季干旱多雨,日照充足,蒸发量大;夏季高温炎热,雨量集中;秋季多雨,天高气爽;冬季寒冷、干燥、少雪。年极端最高温度39.4 ℃;极端最低温度-25.5 ℃。最热月平均最高气温29.5 ℃;最冷月平均最高气温-13 ℃。日平均温度低于+5 ℃139天。冬季采暖室外计算温度-11 ℃;冬季通风室外计算温度-6.7 ℃;夏季通风室外计算温度28 ℃。夏季室外平均风速为2.2 m/s;冬季室外平均风速为2.4 m/s;年主导风向为西北风。

该项目为既有建筑的节能改造,由主楼和裙楼两部分组成,该建筑物于1982年开始建设,1983年投入使用。本次节能改造只针对主楼(3层～14层)进行改造施工,3层～13层层高

3.60 m,14层层高5.50 m,3层～14层建筑面积为6 867.38 m²,平均每层建筑面积为572.28 m²。

外墙原为360厚黏土空心砖填充,外墙面为面砖,内抹白灰麻刀砂子水泥砂浆找平,8厚捷罗克防水卷材。屋面上没有作保温处理,达不到《公共建筑节能设计标准》(DBJ04-241-2006)所要求的保温指标。外门窗原为单层铝合金外门窗,经过10多年的风吹日晒,现已变形,已远远不能满足节能建筑外墙气密性的要求,亟待进行改造。

给排水方面上下水系统问题严重,管道严重锈蚀,跑、冒、滴、漏现象十分严重。卫生间堵塞现象日趋严重,楼道经常出现污水。一堵就是几天,由于管道腐蚀严重,结构不合理,维修难度特别大,且无节水措施。

采暖方面供热系统严重滞后,为上供下回单管同程式系统,供热管道设计不合理,管道直径细,散热器采用四柱813铸铁散热器,暖气片散热不充分,管道堵塞,阀门锈蚀不易调节,供水、回水速度慢,热损失量较大,使机关在采暖期办公区域多处不能正常供热,广大职工深受困扰,在冬季部分办公室不得不采用电炉、电暖气等各种电取暖工具,既消耗能源又使办公环境存在较大的安全和火灾隐患。无热计量装置和调节室温装置。

电路方面,由于该楼系20世纪80年代初建造,当时用电设备很少,用电负荷较小,使用的电线还是铝线,目前已严重超负荷运转,已远远不能满足用电的需求,现办公区域时常跳闸、断电,如果用电量集中时,大量电脑都无法正常启动,严重影响各处室的正常办公。

3办公楼节能改造做法及效果分析

3.1维护结构节能改造

因该建筑外墙外部面砖已有剥落,因此选择外保温处理。从实用性考虑,经过计算,该项目外墙如果用60厚模塑聚苯板保温材料将能达到保温要求,而且造价经济,施工时降低了对细部处理的难度。外墙节能改造做法为:拆除原有面砖墙面;钢丝网架60厚模塑聚苯板保温层;15厚1∶3水泥砂浆打底,5厚1∶3水泥砂浆找平;外墙面贴面砖。改造后外墙传热系数为0.56 W/(m2•K)小于《公共建筑节能设计标准》DBJ04-241-2006限值0.6 W/(m2•K)。

屋面保温材料强度要求比较高,拟采用挤塑聚苯板保温。改造做法为:铲除原有屋面防水层;20厚1∶3水泥砂浆找平层,掺聚丙烯0.75 kg/m3～0.90 kg/m3;4厚高聚物改性沥青防水层一道;50厚挤塑聚苯板保温层;干铺无纺聚酯纤维布一层;C20细石砼,内配ф4@150×150钢筋网片,每隔6 m设一道伸缩缝。改造后不上人屋面传热系数为0.53 W/(m2•K)小于限值0.55 W/(m2•K)。

该项目南向选用间隔层为9 mm辐射率小于等于0.25 Low-E的中空玻璃塑料窗,传热系数为2.1 W/(m2•K),小于限值2.3 W/(m2•K);东、西向选用6 mm空气厚度PA断桥铝合金窗时,传热系数为3.255 W/(m2•K),小于限值3.5 W/(m2•K);北向选用12 mm空气厚度PA断桥铝合金窗,传热系数为2.977 W/(m2•K),小于限值3.0 W/(m2•K)。

3.2建筑设备节能改造

根据山西省政府机关办公楼节能改造方案,结合建筑围护结构的保温,采暖系统作如下改造:①采暖入口装置按现行标准图05N1-P13进行改造,加装热计量表及流量平衡阀,以便于建筑采暖耗热计量和系统水力平衡调节。②对敷设在地沟、吊顶、管井的采暖干管进行保温,保温材料采用离心玻璃棉。③每组散热器供水水平管上安装三通温控阀,温控阀可设定温度,调节通过散热器的流量,以保证室内恒温,可充分利用太阳能及到内余热以节约能源。采暖采取节能措施后,本楼的采暖设计负荷指标约50 W/m²,每年大约可节煤110 t标煤。

更换原供水设施及系统,将原系统:市政给水→水池→水泵→高水箱→用水点更换为:市政给水→叠压变频供水设施→用水点。系统管道改造,原给排水管道管材均已不符合现行国家规范要求,全部更换:给水系统管道,全部换为PP-R给水塑料管;排水系统管道,全部换为超级静音PP排水塑料管。卫生设备改造:卫生间蹲式大便器全部改为节水型连体水箱冲洗坐式大便器;小便器冲洗阀改为节水型感应开关式;洗手盆水龙头全部改为节水型感应开关。改造后比原系统节水30 %,节能20 %。

因原有线路老化,容量不足,电线材质为铝线,无法满足现在的负荷要求,拟对配电箱进行全部更换,电缆电线全部更换为铜芯。通过改造使办公室照度标准达到300 LX,照明功率密度值达到11 W/m2。灯具选型均采用高效光源、高效灯具,并采取节能控制措施。原有低压配电室照明系统全部更换,原有照明供电电源进线改为YJV22铠装交联聚乙烯电缆,照明配电柜均要求加装计量装置。照明光源选用高效光源、高效灯具。

4结论

山西省目前既有建筑约4.4亿 m2(达节能50 %标准的建筑不足5 %),如果以节能50 %计算,年可节约标准煤660万t以上,相当于6个百万吨煤矿的年产量,可减少温室气体约165万t,由此可见,对既有建筑的节能改造,在全社会节能和减少温室气体排放有着举轻重的位置和巨大的潜力。

建议:山西省人民政府尽快出台按节热计价采暖收费模式;按用水量指标、用电量指标分段梯级计价收费模式。

参考文献

1 刘志坚、张 静. 既有公共建筑节能改造技术初探

2 李峥嵘、赵明明.上海既有公共建筑节能改造方案对比分析

3 《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)

4 《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)

Research of Public Building Energy Conservation

Transformation is Suitable the Technology

Dai Congjuan

Abstract: Take the Taiyuan some work construction energy conservation improvement project as the example, has carried on the comprehensive energy conservation transformation design according to “Public building Energy conservation Design standard” to its building enclosure and the building equipment. To conserves energy the improvement project the effect to carry on the analysis, and puts forward the proposal.

公共建筑节能措施 篇6

随着我国大型公共建筑的飞速发展, 相应地该类建筑的能耗量也会飞速增长, 如何降低该类建筑中央空调系统能耗已经成为一个重要的问题。据统计, 中央空调的全年能耗为建筑物全年能耗的40%~60%。综合分析认为导致公共建筑空调能耗高的原因主要有三点:一.不合理的建筑设计与建筑通风导致空调冷量过高。例如, 公共建筑较大的体型系数和大面积玻璃幕墙的使用造就了诸多高能耗公共建筑。二.不合理的系统和设备选型以及运行方式, 导致空调系统效率过低。例如, 由于设计不合理和缺少有效的调节手段, 使冷机, 水泵, 风机长期在偏离高效点的状态下工作, 导致其能源利用效率不到其高效工况点工况的50%;停止的冷机未能及时关闭水回路, 使得相连接的循环水泵只能多台运行, 水泵的能耗增加一倍;承担能量输送功能的风机水泵由于设计偏大, 实际上长期小温差运行, 是风机水泵能耗高于正常状况一倍或更多。三.不合理的运行制度导致空调系统运行时间过长。下班后系统继续运行, 或部分设备持续运行, 消耗了大量的电力。此外, 由于极少部分房间在夜间要继续使用, 导致整个系统24小时连续运行, 也造成巨大的浪费。因此在公共建筑节能领域必须重视中央空调的设计, 施工, 运行管理一系列环节的节能。

2 大型公共建筑中央空调系统与节能措施

1) 设置合理的空调运行参数。空调系统运行时民用建筑室内空气参数设定值应控制在合理范围内, 不盲目追求高标准, 而应该合理降低标准, 以降低运行能耗。

2) 冷热源的节能运行间歇运行的冷源设备。应根据实际需要选择合理的运行时间, 宜在供冷前0.5~2个小时开启, 供冷结束前0.5~1个小时关闭。多台冷热源设备并联运行时, 应根据负荷变化实行合理的群控策略, 使得每台冷热源设备均在合理、高效的负载率下运行。当多台制冷机并联运行时, 不开启的制冷机前后的冷冻水、冷却水管道阀门必须关闭, 防止不必要的短路旁通;同时应调整各冷热源设备间输配介质流量的分配, 使其流量与负载相匹配。冷热源设备宜根据室外气候和建筑使用状况, 在有条件时及时调节供水温度, 实现变水温调节。制冷机额定温度下宜保持蒸发器蒸发温度与冷冻水出口温度、冷凝器冷凝温度与冷却水出口温度的温差均小于1.5℃, 超出时应及时检查清洗蒸发器和冷凝器。应综合考虑冷却塔回水温度设定值对冷机耗电和冷却塔风机耗电的影响 (对吸收式制冷机还要考虑防结晶要求) , 尽量使冷却塔出水温度接近室外湿球温度。多台冷却塔并联使用时, 宜使水量在各塔之间均匀分布, 并采用冷却塔风机统一变频, 尽量多开启冷却塔风扇、低频率运行, 充分利用冷却塔换热面积。多台冷却塔并联使用采用风机台数启停控制时, 必须关闭不工作冷却塔的水阀, 避免冷却水在不工作的冷却塔旁通, 导致不同温度的冷却水混合。应保持冷却塔周围通风顺畅, 进入冷却塔的空气湿球温度不应高于室外环境湿球温度1℃。

3) 空调水系统节能运行。冷冻水和冷却水循环泵开启台数与开启冷机的数量相等。应按照冷机的实际需要, 在冷机开启时只开启相应的冷冬水泵和冷却水泵, 避免多开水泵的现象。冷冻水泵、冷却水泵实际运行效率不宜低于60%, 对于运行效率地域限制的水泵宜根据实际运行工作点参数 (扬程、流量) 重新调整或更换水泵, 而不宜通过调节冷冻机房内的阀门限制总流量大小。冷冻水供回水温差应大于4℃;当冷冻水泵、冷却水泵可变频调节时, 应对其转速进行控制, 使冷冻水、冷却水的供回水温差不低于4.5℃;当采用二级泵系统时, 二次侧冷冻水供回水温差不得低于4℃。冬季采暖工况下, 热水供回水温差不宜小于8℃。

4) 空调风系统节能运行。间歇运行的空调系统宜在使用前30分钟启动空气处理机组进行预冷或预热, 预冷或预热时关闭新风风阀;宜在使用结束前15~30分钟关闭空气处理机组。年运行时间超过1200小时、风机功率大于5k W的全空气空调系统的空气处理机组中, 风机宜采用变频控制, 根据被调节房间的温度来调节风机转速。变频控制时空调系统最小风量应满足气流组织的要求且满足风机正常运行的要求。人员密度相对较大且变化较大的房间, 宜采用新风需求控制方法。为保持空调运行期间建筑物内部的风平衡, 应合理控制新风机组和排风机的运行, 避免外窗开启, 减少无组织新风, 同时避免楼梯间与电梯间等非空调空间与空调空间之间不合理的空气流动。当空调系统所负担区域与厨房、车库等需连接大量排风的空间相连时, 应通过自动闭门器等装置切断相连空间。对于上述与空调空间相连的厨房、车库等空间, 应设置送风门, 保持与排风机联动, 维持厨房、车库等为负压。在室外温度适宜时, 如春秋季、夏季夜间, 应充分利用新风降温、蓄冷, 减少机械制冷运行时间。局部热源的热量应通过局部排热系统就地排除, 避免进入空调区域带来不必要的空调负荷。排风热回收装置应正常运转, 空调系统运行时应开启热回收装置, 保证新、排风通风阀开关位置正确。过渡季节利用新风降温时, 如设有旁通措施, 应采取旁通运行。

3 结语

总之, 由于受气候条件、建筑物特性的影响, 对不同地域、不同结构和功能的建筑物, 在某一个国家和地区行之有效的节能措施, 不一定对其他国家或地区适用。因此, 对某地区既有公用建筑进行节能改造或对新建建筑进行节能设计前, 有必要对该地区的能耗现状以及节能潜力进行综合评定分析。

参考文献

[1]王健敏.关于中央空调节能的几点反思与对策.节能与环保, 2006.

[2]李竞, 吴喜平.综合建筑空调节能技术.上海节能, 2006.

公共建筑节能措施 篇7

近年来,国家、地方政府先后下发了 《国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知》、《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》、《山东省建设工程勘察设计管理条例》 等系列文件,将大型公共建筑节能降耗工作提升到一个新的高度。

1建筑节能监测系统的建设意义

能源计量是节能工作的基础,也是评价建筑用能水平的关键,为此,国务院相关部位及地方政府先后颁布了 《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统》、《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》、《山东省公共建筑节能监测系统建设技术规范》 等系列标准,对大型公共建筑的能耗监测工作进行规范,也为大型公共建筑的节能管理夯实了基础。

由于历史原因投产较早的大型公共建筑能源计量不完善,大多数公共建筑基本上是一块总电表; 因此,统计部门得到的仅是几个或者多个数万平米大楼的总电耗一个数据,对开展节能工作需要的各耗能环节的状况很难了解,能耗不合理部分存在的问题被掩盖了。

建筑能耗统计,特别是能耗分项计量,对国家相关能源政策的制定及建筑耗能系统的优化运行具有重要的意义。相应地,为更加有效地实施能耗统计及建筑用能管理,必然要求构建符合我国实际情况的建筑能耗统计平台及数据库管理系统。通过能耗监测和能效评估,可以较快地发现建筑运行过程中出现的问题,并采取措施,从而改善耗能系统运行状况,提高能源利用率[1]。

实行分项计量和控制可以明确能耗在用能终端的分配情况,从而有利于加强管理,发现节能潜力所在,检验各项节能措施的效果等,对于节能策略的制定、实施和检验都具有重要的意义。它从一个方面体现了建筑节能管理水平的高低。建筑节能监测系统从系统监控装置以及各个系统设备、控制器等处收集,积累与建筑使用状况相关的检测、计量数据,并对积累的所有相关数据组合做成图表,供建筑群落对当前或任意阶段使用状况的能源进行分析和优化管理,结合专家能源分析,从而实现呈建筑节能逐年递增的效果,作为主管部门节能分析与决策依据。

2胜利油田某社区办公区能耗监测系统

2.1现状及改造前情况

胜利油田某社区办公区投产于1997年,由1座主办公楼及5座附属建筑组成,建筑面积1.24×104m2,主办公楼采用中央空调调温,附属建筑采用分体空调夏季制冷,照明采用日光灯,2013年总耗电量为70.48×104k Wh。主要存在计量不完善,只有总计量电表,各办公区域及设备耗能无法单独计量,监控设施空缺,不能及时发现忘记关闭空调、 电脑等能源浪费现象并及时制止的缺点。

为从严精细量化办公用电管理,机关带头节能减排,降本增效,起到率先垂范作用,以该社区机关为试点,建设办公区能耗监测系统,进行办公用电精细化管理。

2.2改造思路

建设中心办公建筑能耗精细化运行节能监管系统,采用先进的智能感应及计量技术、物联网与互联网技术和数据库技术,实现电的分项、分户计量、统计和分析,找出浪费环节,优化节能监管策略。通过使用者的自主行为节能、计算机系统自动远程监测和实时管控、定额管理以及其他设定条件下的自动控制等节能手段,消除空调、热水器、办公设备、照明及其他方面的能源浪费现象,有效地控制各项能源的合理使用,达到节能降耗,精细管理的目的。

2.3系统设计

对主办公楼中央空调温控开关、墙壁插座、电脑插排进行了更换,安装智能计量插座324个,智能空调温控器154个,智能节能插排151个。在配电室加装5块ZIGBEE导轨电表用以计量整个办公楼及楼内重点耗能部门。

附属建筑、 食堂更换配电箱2套; 保卫、 物业、车队安装智能计量插座62个,智能节能插排30个;活动室、档案室、会议室等其他场所安装智能计量插座10个,智能空调温控器35个,智能节能插排30个。

建立数据处理、监控中心,实现各个节点用电数据自动录取、数据自动分析、自动报警及供电自动控制。

2.4系统功能

1) 室温监测与报警控制。监控办公室空调温度设置及开关情况,对超出室温设置范围的办公室进行报警,提醒使用人修改设置,规定时间内不修改设置进行自动停机处理。对用电设备进行控制, 对大功率超限设备进行预警,规定时间内未整改进行断电处理。

2) 无人用电监控。监控班外时间电器无人运行的浪费现象,通过监测电器(电脑、电灯、空调等) 运行状态,配合加班备案等其他信息实现自动供电。

3) 空调禁用时间锁止控制。设定空调锁止时间,防止提前启用、延期使用空调。

4) 消除长期待机能耗。对处于待机状态电器进行自动断电。

5) 实现用电定额管理。根据管理预算远程设定空调可使用电量或用电时间,实现定额控制空调用电,精确实现成本控制目标。

6) 合理利用余热,减少浪费。控制热水器每天上班前通电3 h后自动锁定,空调下班前,提前半小时关闭。

7) 异常报警。通过系统设置,可将重点用电设备设置报警和跳闸门限,如出现过压、过载等异常情况,系统将自动发出蜂鸣报警信号并上传至服务器提醒管理人员注意查看。

2.5系统运行效果

2014年,中心办公建筑能耗精细化运行节能监管系统投产,实现电的分项、分户计量、数据自动录取、统计、分析,找出浪费环节,优化节能监管策略;消除空调、热水器、办公设备、照明及其他方面的能源浪费现象,有效地控制各项能源的合理使用,大大提高了办公计量基础数据录取的准确性、可靠性和时效性,给管理者的决策提供了准确数据,节能降耗明显。

空调方面,夏天温度设定不低于26 ℃,冬天温度设定不高于20 ℃ 的管理制度得到有效执行, 消除了空调班外时间无人运行现象, 年节电13.248×104k Wh。电脑、照明等其他用电设备管理方面,消除了待机能耗,实现了人走灯关,年节电14.571×104k Wh。

3结论

中心办公建筑能耗精细化运行节能监管系统通过使用先进计量终端并通过网络技术组成数据录取与分析系统,实现了大型公共建筑用能精细化管理,培养了全员节能意识,为同类型公共建筑的用能管理提供了一个可借鉴的成功案例,其经验可在油田各级机关乃至其他公共建筑上推广使用,也为家庭节能提供了新的思路。

参考文献

公共建筑的供热节能 篇8

随着我国供热体制改革不断深化,住宅供热基本实现商品化。然而,目前我国公共建筑供热管网的设计、运行模式及供热体制在某些方面仍然残存着计划经济的影子。依靠公共财政运行的各级政府机关、事业单位和社会团体的能源管理基础差,能耗高,节能潜力大。我国政府机构的人均能耗比发达国家高出5倍～7倍,比一般的民用建筑高出10倍,有的地方高出20倍,尤其是北方地区政府机构的供热采暖方面,能源浪费严重。而我国公共建筑的供热能耗占整个建筑能耗的36%,那么降低公共建筑的能耗,节能工作就会有突破性的进展。

公共建筑的供暖量应最大限度地满足既舒适又节能的目的。上班时间保持供暖室内设计温度(+18℃),下班时间及节假日室温保持值班采暖温度,即保证供热管道及其他设备不冻结的温度,公共建筑值班采暖温度一般取+8℃。由于建筑物的外围护结构具有一定的蓄热能力,根据公共建筑的使用特点,同时充分考虑围护结构保温性能和围护结构的蓄热延迟性,应采取适当的供热调节手段,按需供热,减少不必要的能源浪费。

供暖运行单位既要确保供暖合格又要达到经济运行,就必须对供暖系统进行科学的运行调节,在低于额定负荷时最大限度地降低煤耗和电耗,因此,对不同使用功能建筑物的供暖系统可以通过采用不同的供暖调节策略来降低供暖能耗。

1 公共建筑的供热特点

公共建筑的性质决定了建筑房间都有着固定的使用时间段,可以实行分时供热的方法。但公共建筑的总热负荷与建筑物的使用时间、建筑物的热容量以及室外气温均密切相关。

公共建筑分时供热的热负荷变化将有着显著的时间性,在不同的时间段,有着不同的热负荷。建筑物热负荷的计算公式为:

其中,Q′为设计工况下的建筑热负荷;Q为实际建筑热负荷。

由式(1)可以看出,建筑物的热负荷是与室内外温差成正比的。对于公共建筑,可以根据试验确定使建筑物从值班温度升到舒适温度所需的时间,由于建筑物热容量很难用计算得出,因此,通过试运行来确定热容量的大小应该是解决这一问题的最佳途径。之后应该可以通过单片机控制每幢建筑物的总开关来控制启停,编制程序设定好提前时间。这样,在不同的时间段内,锅炉(换热站)负荷分别处于最大负荷、最小负荷以及正常工作负荷状态。对于不同的建筑物来说,预热时间是不同的,它主要取决于以下3个因素:

1)外部环境条件,如室外温度、太阳辐射、风向等等。

2)建筑物的蓄热性能。

3)供热对象的热特性,即建筑物每小时从供热系统得到的热量。

2 依据热计量收费后引起的变化

基于我国的经济状况,不能设想公共建筑的散热器也都装有温控阀,但是如果实行了计量供热政策,应该考虑在每栋建筑供热系统的总入口处安装智能控制阀。在供热管网中,各个用户之间有着较强的耦合关系,其中某个用户进行调节,不仅引起该用户流量的变化,而且还要影响其他用户流量的变化。因此公共建筑实行自主调节后,必将影响整个供热管网的水力工况,如何调节供热管网,使管网也按需供热。我们首先应建立供热管网水力工况的数学模型,分析和计算管网调节工程中系统流量、压力等参数的变化规律,使供热管网在保证充分供应的基础上尽量降低运行成本。

2.1 供热管网水力工况的数学模型

基尔霍夫电流定律和电压定律是电学的主要定律之一,这一基本定律也完全适用于供热管网系统。在供热管网中,热媒一般是低压、低温的热水,并且管网工况属于稳态流动,所以满足“流量平衡”和“压降平衡”。若一个管网的支路数为B,节点数为N+1,根据管网的拓扑性质,则整个管网的流动符合下列矩阵方程组:

其中,A为管网的关联矩阵,为B×N阶矩阵;Bf为管网的基本回路矩阵,为(B-N)×N阶矩阵;G为支路流量,G=(g1,g2,…,gB)T;ΔH为支路压降,ΔH=(Δh1,Δh2,…,ΔhB)T;P为节点压力,P=(p1,p2,…,pN+1)T;Q为节点的净流出量,入流为正,出流为负;S为管段的阻力特性系数,为B×B阶对角矩阵;Z为各管段支路中两节点的位能差列向量,Z=(Z1,Z2,…,ZB)T;DH为管段支路的水泵扬程列向量,DH=(DH1,DH2,…,DHB)T,当管段中不含水泵时,该管段DH=0。

方程组(2),共有2B个未知变量(B个Gj,B个ΔHj),又有2B个方程,由A,Bf矩阵的性质,方程组(2)中没有多余方程,故有唯一解;方程组(3),共有2B+N个未知变量(B个流量Gj,B个管段压降ΔHj,N个节点压力Pk),也有2B+N个方程,根据A,Bf矩阵的同样性质,方程组(3)也没有多余方程,同样有唯一解。分析方程有唯一解之后,利用基本回路分析法解方程组,推导出供热管网任何管段的压降与管段流量变化之间的关系,计算出管段的流量。在计算的基础上,通过分析便可找出供热管网水力失调的根源,再通过各种调节手段实施调节以实现供热管网的水力平衡。

2.2 水泵的变频

当公共建筑实行自主调节后,供热管网的水力工况发生变化,如果水泵仍然一成不变的按照设计值运行,势必会造成能源的浪费。如何在节约成本的前提下,保证热用户在任何时候都有足够的资用压头。为此可以采用以下两种控制方法:

1)供水定压力控制,即把热网供水管路上的某一点选作压力控制点,在运行时使该点的压力保持不变,注意该点并不是热网的恒压点,为避免误解,我们在这里把这一点称作压力控制点。例如,当用户调节导致热网流量增大后,压力控制点的压力必然下降,这时调高热网循环水泵的转速,使该点的压力又恢复到原来的设定值,从而保持压力控制点的压力不变。

2)供回水定压差控制,把供热网某一处管路上的供回水压差作为压差控制点,保持该点的供回水压差始终不变。例如,当用户调节导致热网流量增大后,压差控制点的压差必然下降,调高热网循环水泵的转速,使该点的压差又恢复到原来的设定值,从而保持压差控制点的压差不变。

对于变流量热网,当用户对流量的需求发生了改变,整个热网的水力工况发生了改变,压力(压差)控制点该如何寻找,控制点的压差控制是否应该使用为设计值,这都需要讨论。控制点位置及设定值大小的选择主要是考虑降低运行能耗和保证供热管网调节性能的综合效果。在设定值大小相同的条件下,控制点位置离热网循环泵出口越近,调节能力越强,但越不利于节约运行费用;离热网循环泵出口越远,情况正好相反。在控制点位置确定的条件下,控制点的压力(压差)设定值取得越大,越能保证用户在任何工况下都有足够的资用压头,但运行能耗及费用也就越大;反之如取值过低,运行能耗及费用虽然较低,但有可能在某些工况下保证不了用户的要求。

3 结语

1)公共建筑实行分时供热后,节能效果将大大改观。

2)公共建筑实行分时供热后,供热管网的水力平衡至关重要。

3)供热管网应按照保持压力(压差)控制点的值不变,使用变频泵的方案进行。

摘要：阐述了供热体制改革后公共建筑的供热特点,提出了实行分时供热的方法,当热用户自主调节用热量后,对供热管网如何适应这种变化、实现按需供热作了分析,并得出公共建筑实行分时供热后节能效果大大改观的结论。

关键词：公共建筑,分时供热,供热管网,节能

参考文献

[1]田玉卓.公共建筑供热节能分析[J].供热制冷,2007(4):48-49.

[2]狄洪发.热量计量收费后供热网的运行管理[J].暖通空调,2006(7):96-97.

公共建筑节能措施 篇9

(1) 规定公共机构应当加强用能系统和设备运行调节、维护保养和巡视检查, 推行低成本、无成本节能措施。

(2) 规定公共机构应当设置能源管理岗位, 实行能源管理岗位责任制, 并在重点用能系统、设备的操作岗位上配备专业技术人员。

(3) 鼓励公共机构采用合同能源管理方式, 委托节能服务机构进行节能诊断、设计、融资、改造和运行管理。

(4) 规定公共机构选择物业服务企业应当考虑其节能管理能力, 并在物业服务合同中载明节能管理的目标和要求。

(5) 规定公共机构实施节能改造应当进行能源审计和投资收益分析, 并在节能改造后采用计量方式对节能指标进行考核和综合评价。

(6) 规定了公共机构办公设备、空调、电梯、照明等用能系统和设备以及网络机房、食堂、锅炉房等重点用能部位的节能运行规范。

建筑节能设计措施探讨 篇10

摘要：随着绿色环保理念的逐步推广，我国当前的社会经济正积极的向着可持续发展的能源节约型方向迈进，而在建筑行业中，节能型的建筑也正逐渐的成为城市未来发展建设的方向。因此，有关部门和建设单位必须要加强建筑设计的节能化，真正将节能环保理念贯彻落实到建筑设计的各个环节当中去，从而确保建筑节能的效果，实现人与自然的和谐共存。本文对建筑节能设计措施进行了探讨。

关键词：建筑；节能；设计；措施

建筑工程的节能设计是符合行业长远发展方向的重要方面。科技的进步，带来了各种新型高性能的环境友好型材料的应用与推广，但节能设计不是仅仅依靠运用新材料新工艺就可以做好的，再生能源的循环利用，以及风能、太阳能、地热、地冷等新能源的开发应用也是不可忽视，同时还应在建筑物中加入辅助的节能设备，综合考虑各种因素，避免不必要的资源损耗，从而有效降低建筑物的整体能耗。

一、建筑节能的重要性

随着人类文明的不断进步，从上世纪八九十年代开始，国内外学者、专家就不断呼吁节能环保意识，传统的石油、煤炭、天然气三资源正在逐渐消耗殆尽，节能、减排成为了社会可持续发展的重要话题之一。而正处于高速发展中的我国，一方面是需要大量的资源作为基础支撑；另一方面，我国人均资源占有比例极低，节能环保意识起步较晚，对于能源的终端利用率还不到40%，在过去的二十年时间里，消耗以及浪费了太多的有限能源，目前处于能源紧缺的状态。有关數据统计，我国建筑总能耗约占到全国能源总耗量的45%，在既有和现有的建筑项目中，95%以上都是高能耗建筑，如此庞大的建筑能耗已然成为国民经济的巨大负担。因此，在建筑行业执行节能标准是非常必要的。建筑节能是指在新建、改建以及扩建的建筑工程项目中，引入环保节能的理念，执行建筑节能的标准，从建筑设计的角度着手，采用新型环保节能材料、新型节能工艺及技术等，尽可能的利用风能、太阳能、光能等可再生资源，提高建筑物的保温隔热性能和自然通风、采光性能，从而减少建筑物对于空调、暖气、照明、热水等能源的消耗。

二、加强建筑节能设计的措施

1、整体规划节能设计

建筑项目在设计规划之初，就应该本者节能环保的意识，尽量利用自然界可再生能源。首先要谨慎考虑建筑物的朝向、体型、楼间距、周围配套设施及绿化景观等因素对于建筑节能的影响。北方住宅建筑以南北通透（一南一北卧室，南向客厅）为正房，就是很好的利用了太阳的直射时间以及南北窗户自然风的对流，依靠自然资源来达到室内通风、保暖及采光的功效。对于一些不能设置为南北向的建筑，则至少应保证将最为主要的房间设置在冬季朝阳且背风的部位，减少围护结构的散热量。对于楼间距的问题，目前的建筑设计中已有严格规定，应保证冬季采暖期内建筑南墙的太阳辐射面积不会受到其它建筑的遮挡。建筑配套的景观绿化对于节能也同样有着重要意义。合理的树木、植被、花卉以及景观水系的维护管理，可以有效净化周围空气，降低外部噪音、风沙等影响，平衡周围环境中的温度、湿度等等。

2、建筑屋面设计中节能措施的应用

屋面作为建筑的重要围护结构，其保温隔热的必要性不言而喻。从夏季来看，往往由于太阳的辐射较大，通常屋面的温度在最高时的温度能高达70±10℃，从冬季来看，由于屋顶向外三室热量较大，因而在建筑屋面节能设计中，作为节能设计人员应分析建筑屋面的节能内容，就建筑屋面的节能内容来看，主要是做好保温层的设计，认真筛选屋面保温材料。具体设计策略如下：一是在屋面节能设计中，保温层的设计尤为重要，在保温层设计时，保温材料的密度和吸水率不能过大，以尽可能地降低建筑屋面的自重，避免设置排气孔；二是在保温材料选用时，应尽可能地选用新型高效节能环保材料，以膨胀珍珠岩为例，不仅比传统的保温材料的保温隔热性能好，而且价格便宜，不会对环境污染，加上施工方便，因而其在建筑屋面节能设计中得到了广泛地应用；三是采用绿色种植屋面和蓄水屋面于建筑屋面节能设计之中，绿色种植屋面，就是在屋面种植花树木，既能提高屋面的保温隔热性能，还能增加绿化率，有助于城市气候的改善，而蓄水屋面则是设计蓄水层，并始终确保水深在20cm 左右，主要是利用蒸发制冷的机理，达到降低屋面温度的目的。

3、墙体的节能设计

现代部分建筑为了彰显个性，在建筑的墙体设计中增加了许多构件，这种做法尽管达到了创新个性的一面，却也是一种耗能很大的做法。所以，墙体设计的基本理念应该是设计简单大方、没有过多的凹凸变化，在节能的前提下中追求自己的个性。除此之外，还应尽量降低体型系数，缩小传热面积，最大限度地减小墙本身消耗的能量。现今，外墙外保温复合墙体是人们应用的越来越多的一种新型节能墙体，并逐渐发展成为一种趋势。这种墙体达到保温效果的原理是在主体墙的外侧固定某种保温材料，并在其表面铺设玻璃纤维网，最后刷好粘结胶浆。这种新型的外墙外保温复合墙体的外保温方式是避免冷、热桥产生，它的保温效果比内保温效果好。这种保温墙能够对建筑的主体结构起到维护作用，增加其使用时间。除此之外，更有助于未来对已有房屋完善节能措施。在墙体表面设计绿色植被能够吸收紫外线，在天气炎热的时候，能够有效起到降温的作用。

4、外门窗的节能设计

（1）控制建筑不同朝向的窗墙面积比，通常情况下，在冬天的时候为不受到季风的影响，立面最好尽可能地缩小窗的设计面积。然而在夏季的时候，应该在迎风面设计窗的具体位置，这样就可以保持室内的通风，最终达到保温、减少能量消耗的目的。在设计时需做到合理的控制开窗率，除此之外，还要尽可能地不将东或西面墙设计为开窗位置。只有同时做到了合理的开窗率和完美的这样效果，才真正达到了节能的要求。

（2）窗型的设计，窗型的结构在通风面积以及通风情况两方面中发挥着重要的作用。例如，当窗户的面积大小一样时，平开窗的建筑的最大通风面积就比推拉窗的通风面积大，两者间的差距约为一倍。上悬窗和开平窗的通风面积比较起来相差不大，然而两者的开启方式有所差异，所以两者为所属建筑形成的空气流通以及通风效果就产生了差异。如果户主的需求是最大限度地利用风能，那么在设计时应选择通风面积稍大的窗型。

（3）门窗外遮阳的设计，外遮阳对建筑节能有着深远的影响。选择的遮阳方式应符合建筑的整体风格，不能将两者结合起来后给人的感官是格格不入。除此之外，外遮阳还应与建筑的立面设计建立起联系，这一点是很重要的。科学技术在不断地进步，遮阳技术也随之发展起来。根据人们的不同需要，现今已经设计制造出了多种新型窗帘，例如热反射窗帘等。新型窗帘可以随时根据用户的需要进行调节，例如在炎热夏季的阴雨天，可以通过调节窗帘来控制室内的光照及隔热情况。现今高技术的智能建筑在设计外遮阳时一般都采用电脑控制建筑内的紫外线辐射、通风等情况的方式。这种方式的技术含量高，但它对天气的适应能力很高。

5、屋顶设计的节能策略

建筑物受太阳辐射热最多的部位是屋顶。夏季中容易出现顶层房间温度较高，冬季总比其他层房间冷的问题，此问题设计中也需要注意。屋顶的节能设计也需要从保温、隔热两个方面来考虑。另外，随着可再生能源（太阳能等）在建筑设计中的优势显现，建筑的太阳能热水器和光伏发电板的应用越来越多。太阳能技术建筑一体化设计，将太阳能集热板和光伏电板作为屋顶的一种构件而设置，加强了建筑造型的丰富性，也降低了建筑使用中的能耗。屋顶绿化除了土壤的隔热效果之外，植物的蒸腾作用和绿荫效果，也能够发挥隔热的效果。

6、环保节能材料的推广

新型环保节能材料对于建筑的节约能耗有着重要的意义，作为建筑设计者，也应该以节能环保理念，大力推广和普及新型的节能材料。建筑材料的选择应以健康、高效、经济、节能为原则。如节能建筑涂料、节能木地板、节能化学建材等，这类材料兼具装饰美观与节能环保的双重功效，應当是未来建筑装饰材料的重点发展方向。又如新型隔热玻璃和框体材料在建筑外门窗中的应用，起到了更好的隔热降耗效果；应有在墙体、屋面结构中的新型保温、防水建材，除了能正常的保温、防水效果之外，这些材料从生产到使用，再到回收利用等一系列过程中均不会对环境造成污染。

综上所述，环保节能发展观念正逐渐成为人类社会的共识，环保建筑也好，节能建筑也好，其目的都是为了人类安居乐业和可持续发展。在建筑设计中，要切实贯彻“以人为本”的建筑设计前提，在有限的地球资源条件下，建立一个更加美好、更加和谐的人居环境。

参考文献：

[1]李强.建筑设计中的建筑节能探讨[J].科技致富向导，2012.

[2]刘子昂.探究建筑设计中的建筑节能措施[J].黑龙江科技信息，2012

[3]贾彤，王英群.建筑设计中的建筑节能措施[J].现代装饰（理论），2012.

公共建筑节能技术探讨 篇11

(1) 公共建筑耗能电气系统节能与《绿色建筑评价标准》

在《绿色建筑评价标准》中, 公共建筑耗能电气系统节能主要体现在5.2和5.6章节, 即公共建筑的节能与能源利用, 以及公共建筑的运营管理两章与设备节能有关的内容中。

(2) 节能技术应用的实施建议

《绿色建筑评价标准》针对公共建筑的节能评价, 基本上着眼于设备设施的选型方法及标准。笔者建议在耗能设备选型的基础上, 从耗能系统整体运行的层面综合考虑具体的节能技术措施。以中央空调系统为例, 根据整体负载情况, 除需考虑冷水机组的设备选型, 还需考虑与其相配套的水泵、冷却塔、末端的风机盘管的选型。除此之外, 为保证各设备能够相互匹配, 以实现系统运行的高效、节能, 还需配备一套控制系统, 监测和控制各耗能设备的运行, 根据末端的负载情况调节设备的运行参数, 使其运行达到高效、节能。因此, 笔者借本文提出采用冷冻站群控技术, 并建立能源管理平台或系统, 以强化公共建筑耗能电气系统节能的建议, 与广大同仁交流。

2 合理采用冷冻站群控技术

设计建设设备自动监控系统时, 要强调其在冷冻站群控方面的应用。制冷主机的能耗在建筑电气总能耗中占较大比例, 往往制冷主机效率的小幅提升就会带来较大的节能量。冷冻站群控的主要工作内容就是优化制冷主机群的启动顺序, 优化冷却水的水温和冷却塔的运行, 并根据末端的用途提供合适温度的冷冻水, 调节组合式风柜的送风温度, 实时监测空调机房的参数, 尤其是制冷主机的运行效率。

冷却水的供水温度对制冷主机的效率影响很大, 冷却水温度越低 (需高于制冷主机冷却水水温最低要求) , 制冷主机效率越高。

绝大部分制冷主机的工况都有一个高效段, 不同主机高效段的位置不尽相同。大多数离心制冷主机, 其整个负荷区间内的效率最高点并非出现在负荷为100%时, 而是出现在负荷为70%~90%之间时。设备自动监控系统应调整每台制冷机的运行参数, 使之与制冷主机性能曲线相匹配;如果机组的某些参数有了较大的变化, 以致对制冷曲线构成了影响, 系统应自动更新制冷主机性能曲线。如果要将水泵等辅助设施也考虑进来, 以确定空调水系统的效率, 系统也可以将辅助设施纳入, 并绘制另外的曲线。

在实际运行中, 系统将分析当前的负荷, 同时根据当前的部分负荷曲线库, 对不同搭配组合的能效进行排序, 并据此选择主机等设备。如果某台主机出现报警或其他异常情况, 系统将不会把该主机纳入选择范围内。

制冷主机冷冻水供水温度将直接影响制冷主机效率。冷冻水温每升高1℃, 制冷机的效率将提高3%~4%。但是, 过高的冷冻水供水温度将降低风系统的除湿能力, 使之在面对高湿的情况时难以控制湿度。对于室内散湿量不大, 室内湿度主要受新风影响的空间, 根据室外的温湿度和室内的负荷合理调整供水温度将提高系统的效率。此外, 冷冻水的供回水温差也影响着空调水系统的效率。

冷冻站群控方案的具体内容是:通过自动采集冷却水入口温度、每台制冷主机的冷冻水供回水温度、冷冻水集水器和分水器的温度、冷冻水流量、制冷主机功率、冷冻水系统最不利端压差等, 制定整个冷冻主机系统的运行策略, 包括统筹启停、分配负荷、平衡冷却塔和冷却水泵开启数量, 同时针对每台制冷主机绘制部分负荷效率曲线作为负荷分配依据, 根据末端需求及室外天气情况 (如室外温湿度等) 优化冷冻水供水水温, 通过自适应控制器预测水系统部分负荷效率, 优化制冷机组的启停, 确定并/串联水泵组的流量状态点, 优化冷却水温度、冷冻水供水温度及多主机的负荷分配来提高制冷机房的运行效率。

3 建立能源管理平台或系统

建设能源管理系统的目的是:

◆了解建筑能源消耗的整体情况;

◆通过对运行数据与类似项目的横向比较和与本建筑历史数据的纵向比较, 归纳总结本建筑能耗的特点, 找出建筑节能的薄弱环节, 确定建筑节能改进的重点;

◆掌握建筑能耗的详细情况, 包括建筑内各区域的建筑面积、所用能源类型、能耗强度、具体能耗数值以及典型建筑的分项能耗数据等, 以确定节能改进的具体措施, 同时确定能耗的变化发展趋势, 科学地预测建筑能耗。

借助能源管理平台或系统, 能有效地发现建筑内部的用能异常、能耗漏洞, 对不合理的用能方式进行革新, 更加合理地分配和利用各类能源, 从而更精准地控制能源消耗;在保证提供舒适环境的前提下, 帮助物业管理者和用户建立起管理节能的模式, 挖掘自身的节能潜力并结合技术节能措施, 有效地降低能源消耗, 可创造巨大的经济效益和社会效益。

能源管理平台或系统由硬件设备和软件系统组成。其硬件设备中的计量表和采集器用于对用电设备的数据采集、存储、分析 (《绿色建筑评价标准》中有对用电设备数据的采集、存储、分析的要求) 。其软件系统包括能源监管和控制, 符合对建筑用户能源消耗环节进行分类和分项的要求, 可动态展现建筑用户的能耗、平均能耗、能耗变化趋势以及对标分析结果等。能源管理平台可以完善能源信息的采集、存储、管理和利用;建立分散控制和集中管理机制;减少能源管理环节, 优化能源管理流程, 建立客观的能源消耗评价体系;减少能源系统运行管理成本, 提高劳动生产率;加快能源系统的故障和异常处理, 提高对能源事故的反应能力;节约能源和改善环境。能源改造案例反映, 能源管理系统可帮助企业从管理入手并结合各类技术节能措施, 在8~10个月内, 实现节能2%~5%。

4 节能改造案例

4.1 某办公大楼的节能改造

4.1.1 节能改造前的情况

某办公大楼, 节能改造前的主要能耗为电力消耗, 其中又以空调及照明能耗为主——超过总能耗的60%, 空调能耗约占总能耗的40%以上, 2010年总电耗高达7.17×106kWh。

(1) 冷冻站包括三台400RT螺杆式电制冷机组, 总制冷量为1200RT, 1993年投入使用。系统整体运行采用根据经验判断冷负荷, 确定机组使用数量及运行时间的方式;其管理虽然比较可靠, 但很难精准判断实际负荷, 实现节能控制。

(2) 中央冷源系统为一次泵系统, 包括三台冷冻泵、三台冷却泵、两台冷却塔。

(3) 中央冷冻站配备有两台冷却塔 (配备有7.5kW单速马达风扇) , 每台冷却塔的各支管都有其独立的手动阀门, 阀门开度常年控制在45度左右。冷却塔风机的运行控制通过手动开关实现, 启停数量由现场工作人员根据经验决定;系统无法根据实际负荷匹配运行台数以实现最优的节能效果。

(4) 主楼的空调末端系统主要为“风机盘管+新风机”系统, 部分公共区域使用空气处理机组。使用时间较长的主要是大堂及其他的公共区域的空气处理机组。

(5) 主楼内的照明设备主要是T8灯管及电感镇流器, 不属于高效节能灯具。

4.1.2 节能改造的措施与效果

(1) 针对原冷水主机功率设计偏大, 整体运行不能根据末端负载进行调节等情况, 采取如下措施进行改造:将两台400RT的冷水机组更换为两台372RT的高效螺杆式冷水机组, 同时更新对应的冷冻、冷却水泵并对冷冻、冷却水管进行相应的改造;安装冷冻站群控系统, 并为新安装的冷冻水泵、冷却水泵安装变频器, 在水系统中安装温度传感器、流量及压力传感器, 以确保控制策略的实现。中央空调设备控制工作站改造完成后实现的功能包括:空调主机启停优化、空调主机时间表顺序控制、供回水温差和流量设定优化控制、设备运行跟踪记录及保存。借助群控系统, 可实现根据实际负荷调节水泵和冷却塔风机的开启台数、运行功率和空调水流量, 达到节能目的。

(2) 针对空气处理机系统始终以工频运行, 不支持根据末端负载调节运行参数等情况, 采取如下节能改造措施:更新6台空气处理机组, 安装变频设备、电动冷冻水阀、风管送回风温度传感器;增加了DDC控制器;通过群控系统控制空气处理机组的启停、调节风机的运行频率;根据实际负荷, 通过控制冷冻水阀的开度, 调节冷冻水流量。如此实现了节能, 同时降低了运行维护成本。

(3) 将目前使用的1417支18W电感式日光灯以及1320支36W电感式日光灯替换为带电子镇流器的T5电子荧光灯, 替换中可在不影响照度的情况下用小功率荧光灯替换大功率荧光灯, 达到节能的目标。

(4) 建立能源管理平台, 通过能耗监测平台查看设备运行情况分析, 对比改造前后的能耗统计数值, 将设备的运行纳入到楼宇自控系统的监测与控制管理下, 实现参数自动调节, 排除人为判断的因素, 节能效果明显。

本项目采用能源合同模式, 含以上所有设备改造的总投资为650万, 预计投资回报期为4年半。目前已投运近一年, 效果高于预期。

4.2 某酒店节能改造

某酒店2008年进行了大规模的扩建改造, 2011年3月底完成了节能改造。

(1) 2008年扩建的三个冷冻站, 所用制冷主机为大金冷水机组 (部分带热回收功能) , 综合效率较高, 维保情况良好;所用冷冻水泵、冷却水泵为定流量系统;由于未安装楼宇自控系统, 设备的运行及管理均通过现场手动操作实现;运行中增减主机、设置设备参数等基本采用按经验操作的模式, 无法实现冷源系统各设备科学地配合运行、以最高的效率运行的目标;冷冻水泵转速、冷冻水供回水温差波动大, 低负荷时在1~3℃之间, 高负荷时为3~5℃;温差小于5℃的设计温差, 系统未能最大程度地发挥节能潜力;冷却水泵在以定流量模式运行时, 供回水温差波动大, 低负荷时在2~3℃之间, 高负荷时为4~6℃, 有一定的节能空间。

实施节能措施包括:为冷冻站引入群控系统, 实行精细化控制, 将冷冻站的能效最大化;对冷冻水泵、冷却水泵进行变流量改造, 将之纳入新的群控系统, 使其部分负荷时的效率最大化;改造冷冻水压差旁通阀门, 使其支持通过楼宇自控系统科学地调整其设定参数。

(2) 2008年装修以前已有的两个冷冻站, 制冷主机为日立冷水机组, 已经过较长时间使用, 效率较低;冷冻水泵、冷却水泵为定流量系统, 水泵多年未更新, 效率较低;由于未安装楼宇自控系统, 设备的运行及管理均通过现场手动操作实现;调整设备运行、设置设备参数等基本采用按经验操作的模式。

实施节能措施包括:改造冷冻水管道, 使之与大金制冷主机的冷冻水管道相连, 通过新安装的楼宇自控系统调配冷冻水的输送;由新冷冻站统一供冷, 将原有制冷主机与水泵作为备用冷源, 纳入新楼宇自控系统。

(3) 热源基本以风冷热泵为主;循环水泵设有变频设备;系统不支持远程监控, 管理维护工作有待加强。

实施节能措施包括:增加楼宇自控系统, 进行远程监控;增加能源管理平台进行能效管理。

项目实施主要包括冷冻站水泵变频改造、冷冻站群控系统安装、新旧冷冻站冷冻管道改造、楼宇自控系统安装、能源管理平台安装。项目投资额约为220万元人民币;投运后节能效果显著, 年节约用能费用56万元人民币。

5 结束语