天津市某大型商业建筑空调系统能效检测与评价

天津市某大型商业建筑空调系统能效检测与评价分析赵靖1,朱能1,唐华2,武涌31天津大学;2天津滨海建筑设计院;3住房和城乡建设部科学技术司摘要本文首先阐述了我国大型公共建筑高能耗的现状和主要原因，以及我国政府对大型公共建筑节能管理的一系列制度设计。然后介绍了作为建筑节能管理第一步的暖通空调系统能效检测与评价的基本方法，并以天津市某一大型商业建筑为例，对其暖通空调系统能耗进行详细的诊断分析，并进一步给出了节能潜力分析及节能改造方案。最后指出我国大型公共建筑高耗能现象严重，应采取有效措施来对建筑用能情况进行监管。暖通空调系统的节能运行能够大大降低建筑能耗。关键词大型公建既有商业建筑节能诊断节能潜力分析空调系统0引言大型公共建筑一般指建筑面积2万㎡以上的办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑以及交通运输用房等。随着我国经济和社会快速发展,大型公共建筑日益增多,高耗能的问题日益突出。据统计,我国大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%,但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%,大型公共建筑单位面积年耗电量达到70~300KWh,为普通居民住宅的10~20倍,具有很大的节能潜力[1]。因此,做好大型公共建筑的节能管理工作,对实现“十一五”末我国单位GDP能耗降低20%的节能战略目标具有重要意义。1大型公共建筑节能管理制度设计1.1大型公共建筑高能耗原因分析设计阶段能源浪费严重我国大型公共建筑多采用大玻璃幕墙,遮阳隔热性能差,建筑容积率高,造成建筑冷、热负荷偏大、空调期长等原因直接导致了大型公共建筑能耗高的问题。另外，随着经济的发展，建筑设计中追求豪华、气派的陋习日益严重，能源浪费现象严重[1]。施工阶段标准执行率低《大型公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）于2005年颁布实施。建设部每年组织的建筑节能专项检查结果显示，在施工阶段标准执行率明显偏低，在2001年仅为2%；2005年为20%；2006年为54%；2007年为71%。一些施工单位不按图纸施工，擅自取消节能设计措施，如取消外墙保温层设计或更改为非保温墙体材料。因此，较低的标准执行率是造成大型公共建筑高耗能问题的另一原因。运行阶段缺乏科学管理有好的设计，还需要科学的运行管理。运行管理水平直接影响建筑的实际能耗，对建筑实际的节能情况至关重要。即使完全满足大型公共建筑节能设计标准，采用高能效系统及设备，如果运行中没有很好的管理，也达不到节能效果，会产生“节能建筑不节能”现象[1]。我国大型公共建筑运行管理水平普遍较低，主要原因是缺乏统一的宏观协调管理，业主节能意识不强，运行管理人员对节能管理专业知识和能力欠缺。1.2我国大型公共建筑节能监管制度设计在建设部科技司的统一领导下，我国创新性的提出了大型公共建筑节能监管制度。制度由五项基本制度组成，即能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额、超定额加价[2]。以能耗统计制度为数据基础，统计出准确的建筑和建筑能耗的数据信息；以能源审计为技术支撑，对建筑能源利用的合理性作出评价并提出整改方案；以能效公示为核心，达到引起比较、竞争的效果；以用能定额为节能标杆，确定不同气候区、不同功能的建筑在一定时期内的合理用能水平；最后以超定额加价为价格杠杆，提高高耗能的成本，促使高耗能建筑主动加强节能运行管理和节能改造。以此构成一个完备的建筑节能监管系统，运用市场对资源的优化配置作用，推动大型公共建筑节能运行管理和节能改造，实现建筑的节能运行管理，释放潜在的节能量需求，将潜在节能量转变为节能需求，同时起到示范和带动我国全面建筑节能的作用。秘2悬建筑肚节能炉管理躺第一陶步熟——钞暖通梯空调厉系统芬能效命检测鬼躲的作为嗽建筑晨节能被管理追的第睁一步充，暖翻通空欲调系埋统能悔效检航测与星评价激是进掩行节铲能潜袄力分食析及利节能酒改造殿的基芹础源[3录]团~台[8穗]界，方幼法林一般裤如下炎：吹基本朽信息柿调查杠。包介括建行筑基于本信咱息、彻系统椅冷热奴源、斧系统经形式树及主孝要设贷备等橡。裕系统岩用能鸭情况邮分析帐。根幸据历勺年系阿统的帆运行也记录骗或帐篮单，袋并配思合现秧场实间测，识对系地统的缺用能肠状况渔作出辫基本克的评沟估衔。韵系统屿诊断岁分析很。从诱风系阿统、侮水系冬统、夹系统杯能效氧比、劫室内寿热环怨境综悄合评丘价等如方面荡对暖恰通空斤调系哄统进达行全装面的悉诊断代分析饱。嚷节能喂潜力甚分析鼻。匆准典下面骑以天葬津市近某一寨大型振商业剩建筑伐为例译，具稠体介决绍空虎调系曲统能碗效检据测方星法。呈3桑天津哲市某桃大型强商业恰建筑槐的空皇调系讯统能歌效检符测分椒析盒3.标1商基本顾信息袄调查欲3.介1.摆1知建筑暂基本闹信息哲该大忧型商痰业建狭筑棋分为曲新旧梅两栋驼建筑陡。旧凶楼始昼建于瘦19廊28巩年，率后经翠多次组整修术，占醒地面豆积奸29丛80管m逗2繁，建壳筑面犬积陷16哄50延0瞒m专2允，共宗七层定，均某为商斩业卖婶场。惠新楼址19昂94佩年竣涉工投貌入使犁用，缴占地毁面积汗37蒜24统m色2腐，建拒筑面再积错39臂60望6呈m岔2匪，地鸣上九方层，智局部买十层赠，地佛下一歌层。倍地下纳一层致部分剑为设钳备用丈房，污部分钓为餐目饮商叼铺，袜地上尊一到估八层暂均为服商场脖，九忘、十罗两层膊为商沈场办雕公室午。仙3.已1.凝2守系统古冷热面源域电力穷是该患建筑法空调择系统移的唯旱一能托源。壮采暖柔系统士热源场采用瓣外网请的集伍中供羊热。城3.锤1.雕3升系统铅形式嫁及主哄要设芒备兴空调牺系统坡采用竹全空院气系摘统形躬式，柄冷源影形式政采用气水冷败式离练心机亭组提壳供冷系量，约新楼匀采用泪四台丙开利笼机组嫩，两椅台额冶定冷莲量为钢15充70扑kW福，两捆台为每12镰20介kW弦；旧漫楼采术用两膝台冷娇水机摄组一学用一白备。棍新楼行空调廊系统疮原理脊图见梢图1虾。扭图1樱医新楼尺空调麦系统诉原理侦图赞图2浅棋采暖笑系统想原理氏图军冷冻酿水循搜环系夕统，忌采用过一次支泵系敌统，蹈共有沸四台规冷冻俱水泵问，一帖台冷富水机以组对愁应一拉台冷肉冻水版泵，喜两台妈冷量霸为1周57昼0k浊W的贡冷水程机组郑对应览的冷董冻水冶泵额留定流角量历30鲜0逆m确3熟/h宾，额问定扬订程越50绳m病；两铺台冷惯量为群12恩20肥kW减的冷看水机喘组对忍应的志冷冻投水泵缎额定层流量蛙23含0m悲3戒/h被，额密定扬旬程也暴50承m辣；四谷台水拴泵的挪为配借用电筝机型瞒号均堵为Y警28肃0S嫂－4基，额非定功喂率均千为7乡5k去W。片冷却京水循辛环系犬统，跪采用司五台耐冷却怒水泵排，其胳中三笛台的赢额定恩流量巾为阳40落0m奇3姥/h宵，扬蓬程为姜33善m陆，两训台的宾额定俯流量折为招30肃0m烤3去/h败，扬躺程为陵47月m石，五健台水积泵的留配用爽电机街功率勺型号甲均为倾Y2恢80劳S－叨4，棉额定裂功率响为7知5k膝W。亡冷却仙水塔袖为逆仗流式皆玻璃慎钢冷资却水脉塔，智风机灿直径珠达绵38吵00我mm均，配著用电悲机功瞧率为住15圈kW疯，共陪四台蔬。兔空调胀风系盟统，趣新楼日为全昌空气最系统派，地老下采帜用一院台组豪合式哭空调师机组圾，风竞量为肃65艺00芽m醋3砖/h泄，地唉上每瘦层南偏北侧咸各一晌台组导合式窑空调柱机组露，风网量为蜡65蠢00迹m项3婶/h景的共厉五台须，风本量为组56责00灿m建3死/h持的共痕七台悠，风般量为涨85广00麻m浇3确/h缠的共馋4台恋，总渠计1写7台献组合感式空膛调机挂组。烦旧楼嘴为风节机盘化管加跳新风遍系统妥，每归层采手用型靠号为峡BF吧PX武15练-W捞吊顶耍式新匪风机厘组，予南北偶侧各塑一台烘，共共16镰台。约采暖项系统全热源盘采用浩外网执的集震中供测热。星新楼搜空调制机组移为冬垄夏两网用，冈冬季饿由室搅外管补网经廉换热厘器得姑到的资二次陡热水傻，流老经空消调机献组为的室内燃提供倚热空饱气。尸热水可循环随系统载有三蹈台配业用功桑率均班为3批7K掉W的巧清水将离心舰泵提个供动晃力。插旧楼扭采用丸散热瓶器供厕暖系陵统，弓外网抓热水队经换斯热器限得到园的二闸次热均水流析经布席置在晒各层臂的散府热器货提供责热量矛。有依四台乏水泵库，两幼台配潜用功静率8描7K钞W，定两台衡75在KW阀。采睡暖系阶统原亡理图获见图铅2殖。弓空调痰的控抹制系扬统，帮机组辽控制售方面放，采霸用定望冷冻刷水出挪水温尖度的健控制烘方法昌，采沸用电诚脑监飘控各拴点温慎度，肠并控坦制机抛组出疾力达歇到控布制调扣节的虹目的母。采岩暖控衰制系请统采彩用人应工调三节的曲方法张。丽3.芳2暂建筑育用能额情况公分析狂根据沫06多年及偿07睬年能溜耗帐钱单就暴各类级能耗滴情况轮做如去下分惕析棚：揉该监年单奋位建工筑面晌积耗斑电量归为2欢39屿.8傻k惑Wh式/m孝2化，其作中主允要的卷耗电去设备个有，雄空调幼采暖陆通风砖系统澡、照票明系颂统、摩插座卵设施快、动亮力设密备等际，其兼中以润空调辞采暖夕通风有系统朗能耗怎占的害比例扁最大昏。跃单位脊建筑辅面积起耗电炸量全捐年内芦变化复的规枯律，半曲线佳如图净3。城全年悄耗电缺量随虹时间袖有很仔明显屈的变息化关逐系，蒜4、姜5月钟以及勒1、梁12透月为拜全年架耗电鹊量的肌两个舍谷值宇，9绑月耗箱电量丙为全栏年最凯大。偷在能兔耗设煤备中矮，照侨明系库统、暂垂直枪交通炕系统侮以及皇其他基能耗施设备窄的能什耗不痒随月聪份改谈变，蛇只有伤空调竭采暖员通风德系统亚需要征依据道室外命气候价的变鹿化来谦进行休启停司和调舟节。兴该建谋筑面夏季明空调宫系统前运行杨开始烘时间舰在4嚼月下莲旬，借结束竭在1勒0月院下旬突，期赚间9炊月份动由于闭室外拿天气除最热哑，冷搬负荷乱最大孟，空粱调系怨统的封能耗箱也最闹大，归带来幼总电息耗的坏增加坝。冬档季采悟暖期虎需要裂启用腹一至厦三层钟空调船机组街供暖爸，造赔成冬痕季电韵耗的鸭小幅救增加旷。炼图3珍单裕位建惊筑面左积耗低电量隶全年递变化谎曲线厅3.羽3导建筑生用能物系统碍诊断哀分析长3.范3.炼1概空调座风系梳统殃新楼坦采用煤全空影气系疗统，究中央袋空调坟覆盖厅地上规八层傻及地稻下一撑层，苦共1闪7台漏组合芦式空差调机闸组，尺选取察具备昨测试浅条件铃的北翼侧三雷层到炒七层鞠共5古个空挡调机匹房进扁行测率试，解测试两内容周包括集过滤避器前柴混合飞段压岭力，影表冷嫂器后失送风睛段的传压力息，以年及送革风风忘量、刑回风油风量挤和新坝风风跌量。常由测蛇试数笨据计漏算机跳组的驳过滤号段冲及表歇冷段沫前后婶压差纠，以赶及空哈调机眉组实抖际送轮风量敲与设疏计风删量的粘偏差刘，由边送风拘段静疑压以渐及送铲风压扒力可吨计算抹得到经风机附压头搞，见厚表偶1察。似表祸1悼砍拒组合预式空欣调机溪组性趴能分殿析表导机组冒位置寄三层御四层换五层骑六层派七层键额定啊风量骆m3盛/h唯56定00笼0牲56关00建0刺56猛00蛛0哗56沿00衔0济56喷00组0套实际蜜送风饿量驴m3双/h递25菌53柄3芒37甚62迹7浩26捷09梯3哀32黑25忘0奥20养54价8协风量初偏差谋市-5公4.讽4%镇-3浩2.返8%者-5甜3.打4%袭-4仁2.艺4%俯-6扑3.抖3%堪混合扎段静陕压P及a心-4薪39农.4业-1丝21暑.8腾-2酷78巴.0赞-1障98抽.6充-3塔98棒.0字△怎P廉P城a荒59萌1.手6剧80链3.庸2以63震4.站8回46数5.商2繁92最.8处夺风机伐压头半Pa宇11懒56财.0各11仆34顾.8仓11怪54饲.9什69腐9.估8疤56领2.航8贝三至亿六层另空调崖机组冈过滤栗段及尼表冷余段前缓后压宗差过铲大，烫分析葡认为撒这是辟由过泛滤器蛾被灰谋尘堵右塞，值或是努表冷尸器表使面积掉灰造伴成。键混合轧段静某压值为过大菌，三湿层机斧组高帮达4摆39旅.4骑Pa且，是瓦由回避风不谋畅所拌致，烛导致刚回风戏不畅管的原幼因可欲能有凝回风帜口被柴杂物险堵塞臣，或行是管疼道中收防火罗排烟伶阀出读故障县未完副全开靠启。绕进一比步分叉析原戏因需寿要打娱开吊泼顶检纪查回涂风管恋道，徐但商最场吊许顶不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