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公共建筑能源审计论文范文

时间:2022-07-25 03:53:23

公共建筑能源审计论文

1建筑能源审计内容

建筑能源审计的主要内容包括建筑基本概况、建筑用能系统状况、建筑能源管理状况、文件检查、现场测试等多个方面。建筑基本信息和建筑用能系统的审计主要包括建筑围护结构、采暖系统、空调系统、照明系统、配电系统、室内设备系统、给排水系统、燃气系统、综合服务系统及特殊能耗等;建筑能源管理状况包括建筑能源管理机构及管理现状的审计;文件审查包括调阅能源账目文件、相关的用能设备原始文件,审阅能源管理文件,审阅设计图纸和运行记录等;现场测试主要包括大楼巡视和室内环境测试,其中大楼巡视是结合文件审查结果及建筑基本信息表,确定建筑能耗和管理的总体情况,并对大楼内的制冷机房、锅炉房等设备机房进行巡视,以便确定各用能系统是否存在管理不善、运行不当、能源浪费、无法调节等问题,而现场测试是从建筑内各种不同用途的房间中随机抽检10%的面积的房间,检测室内基本环境状况(温度、湿度、CO2浓度、照度)。

2建筑能源审计案例分析

2.1建筑概况

该建筑位于大庆市,总建筑面积70800m2,属于商场类大型公共建筑。地上4层,地下1层,建筑总高度22.2m,标准层高为5.1m。围护结构底部采用砖砌筑,外贴红磨光花岗岩,上部墙体采用高级外墙面砖,其他部分采用玻璃幕墙。

2.2建筑用能系统概况

(1)配电系统。该建筑设有容量为1000kVA的变压器4台,容量为1250kVA的变压器2台,容量为1600kVA的变压器1台。

(2)空调通风系统。该建筑采用集中式空调系统,共有三台离心式冷水机组,冷量均为500kW,两用一备,室内送风采用风机盘管,共有20台新风机组,制冷量在10~12kW,功率4.4kW。空调水系统采用两管制变流量冷水系统,冷却塔、冷冻水循环泵和冷却水循环泵均为三台,与冷水机组一一对应,根据商场室内温度控制启停。共有轴流风机43台,其中回风机21台,排风机22台,功率均为7.5kW。

(3)采暖系统。商场自配一台2MW燃气蒸汽锅炉,并设有换热站,高温蒸汽经换热站换热交换为采暖热水,采暖系统为散热器采暖及热风幕(只在商场进门口设置)。

(4)照明系统。建筑内设有筒灯、射灯、T5节能灯、卤素灯、日光灯等多种灯具,全楼照明总功率为1114476W。灯具主要靠员工自身手控,一个开关控制3~4个灯具。

(5)室内设备系统。建筑内共有300台电脑,50台传真机,200台打印机,2台复印机,43台熨烫机,92台饮水机,27台液晶电视(不含家电区样品),另有四楼餐饮、娱乐、美容美体、摄影设备若干,四楼设有影院,影院总功率为158056W。除影院外全楼设备总功率约497213W。

(6)综合服务系统。建筑内每层设有三对扶梯,一共4层,共有18部扶梯,单台功率11kW,直升梯3部单台功率18kW,货梯(液压电梯)2部,单台功率30kW,共计23部电梯,总功率312kW。其中直升梯从一层直达四层,在中间不停。

(7)特殊区域。该建筑一层设有消控中心,主要设备功率约为2000W。四楼餐饮区采用天然气及电进行烹饪,四楼餐饮区厨房用电设备总功率515317W。一楼超市区食品加工设备总功率约为653232W。

(8)给排水系统。给水系统主要分为生活用水和消防用水。最高日用水量为473m3/d,最大时用水量58m3/h,生活用水系统最大秒流量为5L/s;室内消防用水量为70L/s,其中消火栓用水量为40L/s;自动喷洒灭火系统用水量为30L/s,室外消防用水量为30L/s,火灾初起时十分钟消防贮水量为18m3。消防水源来自室外消防水池,有效容积为540m3。

(9)燃气系统。建筑采用天然气锅炉作为冬季采暖热源,同时四楼餐饮区烹饪采用天然气。

2.3建筑常规年能耗概况

由于该建筑是商场类大型公共建筑,其照明用电在其电量总消耗中占有较大比重,所以常年电耗相对比较平均,起伏不大,但是6、7、8月份是空调使用最频繁的季节,导致用电高峰出现在这三个月。年耗水量最低点出现在4月,分析主要有两点原因,一是四月是采暖季与非采暖季交界,室内温度偏低,人员耗水量需求减少,二是四月是商场消费淡季,顾客量相对较少,所以综合以上两点原因,耗水量最低值出现在4月;而7、8两月是炎热的夏季,且是暑期消费旺季,所以耗水量最高;另外1、2月份是春节消费旺季,人流量相对较大,耗水量也有显著增加。耗气量在采暖季较高,在非采暖季很低,其中1月为年最冷月,耗气量出现最高值;随着室外气温的升高,耗气量由1月向两端逐级递减;4月、10月为采暖过渡季,耗气量明显减少;非采暖季燃气消耗来自四楼餐饮区烹饪用气,7月天气炎热,餐饮区以凉菜为主,烹饪用气量最少,出现耗气量最低值。

2.4建筑能耗结构

通过分拆计算得到建筑用电分项(即空调通风、供暖、照明、室内设备和综合服务系统等)能耗及占总能耗百分比。由于地处严寒地区,采暖能耗仍是所有能耗分项中比重最大的一项,占总能耗的35.08%,同时由于夏季短暂,空调使用时间短,所以空调能耗在所有能耗中所占比率并不突出,为8.58%;由于该建筑为商场类大型公共建筑,所以室内照明能耗所占比重明显高于其他大型公共建筑和国家机关办公建筑,达到20.49%;另外,由于该商场集餐饮娱乐于一体,超市及四楼餐饮区有大量冷柜、烤箱及其他食品储存、加工设备,同时使用天然气进行烹饪,所以在特殊区域能耗一项比例较高,达到23.00%;商场内23部电梯能耗占总能耗比例的4.92%;而根据商场类建筑服务的特殊性,熨烫机、电脑、电视、打印机、传真机等室内设备所占比例为4.54%;消控室能耗仅占0.01%;其余未审计能耗占3.40%。

2.5节能潜力分析及改进建议

结合该建筑能耗结构特点,主要针对围护结构、空调系统、采暖系统、配电系统,提出节能改进建议。

(1)由于设计年代相对较早,并未执行公共建筑节能设计标准,建议进行建筑围护结构改造,依据公共建筑节能设计标准对热桥部位做外保温处理。

(2)目前商场内冬季室内采暖温度设定为22℃。远远高于采暖设计规范对于冬季室内设计温度的规定(《供暖通风设计手册》中规定商场为15℃),建议将冬季采暖室内设计温度降低;建议过渡季节尽量使用室外新风,同时根据建筑内用途不同,调节不同区域的风机盘管,根据气温的变化和用冷场合的变化,适时增开或关、停冷水机组,在满足空调需求的前提下,尽量少开机组和减少机组的运行时间,建议在大楼内布置一定数量的温度传感器,定时定点采集温度,根据温度实时控制启停冷水机组;建议将冷冻水及冷却水循环水泵改为变频。

(3)严格限制效果灯的功率,更换光源时尽量采用高效率光源;效果灯的开关时间一定要严格控制,非营业时间严禁开启;办公区的照明要杜绝长明灯,做到人走灯灭;目前商场内有电子镇流器和电感镇流器两种,当荧光灯作为商场的主光源时,采用电子镇流器或复合式镇流器来取代电感镇流器;可以通过采用分相无功功率自动补偿装置来改善供电系统功率因数,以达到节能的目的。

(4)非办公时间关闭所有设备,切断电源,建议安装多功能电子定时器,严格控制用电时间;电脑主机、显示器、打印机、饮水机、复印机、碎纸机等办公设备减少待机能耗,长时间不使用时关闭电源;使用空调时关好窗户,白天可拉下遮阳设备,并注意下班后关闭办公室空调风机;纸张正反面打印,开展无纸化办公,更换办公设备时,采购节能产品和设备,建议采用节能饮水机。

(5)扶梯可改为变频调速,安装红外传感器及变频器,有客流时高速运行,无客流时缓慢运行或停转;货梯严格限制非运货人员乘坐;条件允许时,或节能改造时,在直梯上安装电梯回馈装置。

3结语

由于审计建筑数量仅为一栋,所以不能完全代表该类建筑能耗特点,但通过该建筑能源审计结果可以初步总结严寒地区商场类建筑的一些能耗特点:(1)由于商场内内效果灯数量很多,照明系统能耗在该建筑总能耗中所占比重较大,是主要能耗之一。(2)由于严寒地区夏季短暂,空调系统能耗在常规年能耗中所占比例低于其余地区同类建筑,但负荷高峰期逐月能耗也较高。(3)由于商场类建筑的特殊性,人体负荷补充了部分冬季采暖热负荷,所以采暖能耗低于同热工分区内其他类建筑。在今后开展的建筑能源审计在工作中,应加大同类建筑的审计数量,根据能耗数据分析总结同类建筑用能特点,找出用能薄弱环节,提出改进建议。

作者:李晓庆刘晓燕马川单位:黑龙江省防灾减灾及防护工程重点实验室东北石油大学土木建筑工程学院

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