飯店建筑節(jié)能分析與探討

錦江國際（集團(tuán)）有限公司 沈毅林

引言

飯店作為耗能大戶，能耗費(fèi)用是飯店主要支出成本之一。由于能源價格不斷上漲，錦江集團(tuán)26家三星級以上酒店2005年、2008年和2009年平均能源費(fèi)用，分別約占平均營收的6.66%、8.20%和9.58%，能源費(fèi)用占營收比例呈逐年上升趨勢。所以，節(jié)能降耗既是為社會作貢獻(xiàn)，也是飯店降低經(jīng)營成本重要途徑之一。本文就既有飯店有關(guān)節(jié)能措施方面做些分析與探討。

1 建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)

建筑用能中空調(diào)采暖用能是建筑能耗的主要組成部分，約占建筑能耗的50%左右，而其中50%以上的能量是通過屋頂、墻面、窗戶和地面?zhèn)鞒鋈サ?。因此，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能直接關(guān)系到空調(diào)采暖用能的多少，是建筑節(jié)能的重要一環(huán)。目前大多數(shù)既有建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱保溫性能達(dá)不到國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，所以在圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面有很大節(jié)能潛力。

1.1 墻體

墻體是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主體，其所用材料的保溫性能直接影響建筑的耗熱量。外墻應(yīng)采用新型墻體材料與復(fù)合墻體結(jié)構(gòu)，并在經(jīng)濟(jì)條件允許的前提下，采用墻體保溫材料對其進(jìn)行保溫處理。建設(shè)部從2006年起全面推廣墻體保溫材料，包括膨脹聚苯板、擠塑聚苯板等。采用外墻外保溫技術(shù)能使外墻的傳熱系數(shù)降低到1W/(m2·K)，如采用30mm厚的聚苯板就能使200mm厚的混凝土墻的傳熱系數(shù)由3W/(m2·K)降低到1W/(m2·K)。

1.2 門窗

外門窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗占建筑總能耗的比例較大，據(jù)統(tǒng)計，通過外窗的熱損失占建筑能耗的35%～45% ，是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中比較薄弱的部位。外窗的窗框材料、玻璃品種及有無遮陽措施都會顯著影響其熱工性能。如采用Low-E中空玻璃、填充惰性氣體、暖邊間隔技術(shù)和“斷熱橋”型材龍骨或雙層皮通風(fēng)式幕墻完全可以把玻璃幕墻的傳熱系數(shù)由普通單層玻璃的6.OW ／(m2·K)以上降到1.5W ／(m2·K)）。在玻璃夾層中設(shè)百葉或格柵則可使玻璃幕墻具有良好的遮陽隔熱性能。

1.3 屋頂（屋面）

降低太陽輻射熱，可采用架空屋頂、通風(fēng)屋頂、蓄水屋頂、淺色屋頂、種植屋頂、冷屋頂?shù)?。種植屋頂即在屋頂種植綠色植物，既可遮陽、隔熱，又能通過植物的光合作用消耗轉(zhuǎn)化部分熱量，也起到了美化環(huán)境作用。冷屋頂指反射率較高的屋頂，通過對普通屋頂涂敷高反射率的涂料，提高其反射率，減少對太陽輻射的吸收，從而達(dá)到建筑節(jié)能的目的。現(xiàn)在，高效保溫材料已經(jīng)開始應(yīng)用于屋頂，一些建筑的屋頂保溫，采用膨脹珍珠巖保溫芯板保溫層代替常規(guī)的瀝青珍珠巖或水泥珍珠巖做法，克服了常規(guī)作法的諸多缺點(diǎn)。這種保溫芯板施工方便、價格低廉、不污染環(huán)境；芯板為柔性制品，不僅適用于具有平面的屋頂，也可用于帶有曲面的屋頂。

國際飯店、銀河賓館、虹橋賓館已經(jīng)改善部分建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能，節(jié)能效果十分明顯。

2 中央空調(diào)系統(tǒng)

在飯店的全年能耗中，大約60%左右消耗于中央空調(diào)系統(tǒng)（包括制生活熱水），因此，飯店的節(jié)能降耗，首先要從這方面著手，做得好壞與否將直接影響飯店整體能源利用率。

2.1 、冷熱源設(shè)備選擇

冷熱源設(shè)備是中央空調(diào)重要組成部分，約占中央空調(diào)能耗的50%左右，其選擇正確與否直接影響中央空調(diào)的能源利用率。飯店冷熱源設(shè)備配置傳統(tǒng)做法是采用冷水機(jī)組加蒸汽鍋爐，然而實踐證明這種配置方案，能源利用率尚有不少可以挖掘的空間。當(dāng)前中央空調(diào)冷熱源技術(shù)呈現(xiàn)品種多元化趨勢，適合酒店常用的有：地源熱泵、帶熱回收的冷水機(jī)組、空氣源熱泵等。

1）埋管式地源熱泵

埋管式地源熱泵通過輸入少量的高品位電能，實現(xiàn)低品位熱能向高品位轉(zhuǎn)移。夏季，把室內(nèi)的熱量，轉(zhuǎn)移到地下土壤中，冬季，把地下土壤中的熱量“取”出來。夏季能供冷、冬季能供暖，一套系統(tǒng)可以替換原來的鍋爐加空調(diào)的兩套系統(tǒng)，夏季不用冷卻塔，冬天不用鍋爐房。地源熱泵的制熱、制冷系數(shù)要高于空氣源熱泵40%左右。如果有場地可以埋管的，應(yīng)首先考慮采用地源熱泵。達(dá)華賓館、龍柏飯店、新苑賓館、閔行飯店、金沙江大酒店等五家單位采用埋管式地源熱泵，節(jié)能效果明顯。但是，這一新技術(shù)我國還處于開發(fā)研究階段，設(shè)計上還缺乏可靠的土壤熱物性有關(guān)數(shù)據(jù)和正確的計算方法。在工程實施時，要對換熱孔土壤換熱器進(jìn)行現(xiàn)場測試 ，獲取土壤換熱器每米的換熱量，確定土壤換熱器換熱孔的最佳深度和合理間距，否則，難以達(dá)到理想的效果。

2）空氣源熱泵

空氣源熱泵是利用空氣環(huán)境做為熱源，通過少量的電能輸出，實現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)?？諝庠礋岜?可實現(xiàn)制冷、采暖、提供生活熱水，一機(jī)三用，比較適合夏熱冬冷地區(qū)的酒店使用。在夏季制冷的同時得到免費(fèi)的生活熱水，過度季制熱水能耗明顯小于鍋爐制熱水。但是，空氣源熱泵雖然具有種種優(yōu)點(diǎn),仍存在很多不足?？諝庠礋岜玫男阅苁苁彝鈿夂蜃兓绊戄^大，夏季,隨著室外空氣溫度的升高,制冷負(fù)荷增大,熱泵系統(tǒng)冷凝溫度升高,熱泵溫差增加,機(jī)組整體效率降低；冬季,隨著空氣溫度的降低,供熱負(fù)荷增大,而蒸發(fā)溫度隨之降低,熱泵溫差增大,導(dǎo)致機(jī)組整體效率降低。同時,隨著室外環(huán)境條件的惡劣,熱泵的工作性能急劇下降,又反過來加劇了室外環(huán)境的惡劣程度。通過國際飯店的空氣源熱泵運(yùn)行情況來看，空氣源熱泵在室外溫度低于5℃時就不能同時滿足供暖和制生活熱水的需要，只能用鍋爐來彌補(bǔ)。如果建筑物沒有鍋爐，采用空氣源熱泵作為唯一供熱手段的，同時需要全天供暖和制生活熱水的，則需要有輔助措施來彌補(bǔ)，否則不能保證正常供熱需求。

3）帶熱回收的冷水機(jī)組

冷水機(jī)組冷凝器放出的熱量通常被冷卻塔或冷卻風(fēng)機(jī)排向周圍環(huán)境中，對全天需要供應(yīng)生活熱水的酒店來說，是一種巨大的浪費(fèi)，同時給周圍環(huán)境也帶來一定的廢熱污染。熱回收技術(shù)是利用制冷機(jī)制冷過程中產(chǎn)生的熱量，通過熱交換器將冷凝熱回收，產(chǎn)生50℃ 左右的熱水，將熱水貯存后供客房及各個區(qū)域使用?？照{(diào)系統(tǒng)經(jīng)過冷凝熱回收，大大降低冷凝器的熱負(fù)荷，使冷凝溫度和壓力降低。在增大單位制冷量的同時，減少壓縮功率，使制冷主機(jī)功率下降，也相應(yīng)減少冷卻水的用量。這樣既不增加冷水機(jī)組的電耗，又節(jié)省了鍋爐生產(chǎn)熱水的燃油或天然氣的費(fèi)用，還可以減少鍋爐運(yùn)行時向大氣排放尾氣造成的環(huán)境污染。東亞飯店、新亞大酒店和新城飯店，由于采用熱回收技術(shù)不同，全年用熱回收替代鍋爐制熱水時間3至5個月不等。其實冷凝熱回收技術(shù)在上世紀(jì)九十年代就已經(jīng)在運(yùn)用了，當(dāng)時，開利、約克、特靈等主要制冷機(jī)設(shè)備制造廠出廠的制冷機(jī)都不帶熱回收裝置，而是用戶自行改裝的，現(xiàn)在這些廠家都有配套的熱回收裝置。

4）鍋爐

酒店通常是用蒸汽鍋爐供暖和制熱水，金門大酒店用熱水鍋爐替代蒸汽鍋爐。由于熱水鍋爐沒有凝結(jié)水、二次蒸發(fā)損失和供暖管道熱損小以及排污量小等優(yōu)點(diǎn)，熱水鍋爐比蒸汽鍋爐節(jié)能5%左右。因此，在選擇鍋爐類型時，除了有洗衣房必須使用蒸汽的以外，宜選用熱水鍋爐。熱水鍋爐不但比蒸汽鍋爐節(jié)能，而且操作方便。

5）冷熱源設(shè)備多元化組合

在夏熱冬冷地區(qū)采用帶全熱回收冷水機(jī)組加空氣源熱泵加熱水鍋爐組合比較合理，在夏季用帶全熱回收冷水機(jī)組制冷的同時得到免費(fèi)的熱水，可以替代鍋爐制熱水；在過渡季節(jié)用空氣源熱泵機(jī)組（選用能同時供冷和供熱機(jī)組，因為并不是所有空氣源熱泵都能同時供冷和供暖的）。制熱水能耗只有鍋爐制熱水能耗的30%左右，同時得到免費(fèi)冷量可供餐廳、會議室等場所空調(diào)利用；在冬季室外溫度7℃以上使用空氣源熱泵供暖和制熱水能耗也只有用鍋爐50%左右。但是，空氣源熱泵在0～5℃條件下處于無霜至結(jié)滿霜或半結(jié)霜狀態(tài)下運(yùn)行，供熱性能下降35%～40%，化霜減少的供熱量達(dá)15%～20%左右，空氣源熱泵機(jī)組的實際供熱輸出量，只有標(biāo)準(zhǔn)工況供熱量的50%左右，供熱性能系數(shù)COP平均只有1.5左右。因此，在冬季極端氣溫時，需要鍋爐輔助供暖和制熱水，否則，無法滿足酒店正常營業(yè)需要。

2.2 中央空調(diào)水系統(tǒng)智能變頻控制裝置

中央空調(diào)水系統(tǒng)通常設(shè)計水流量，是按最大冷負(fù)荷和5℃的供回水溫差設(shè)計，并留10%左右設(shè)計余量?？墒窃趯嶋H運(yùn)行中，大部分時間中央空調(diào)是不會運(yùn)行在滿負(fù)荷狀態(tài)下，普遍存在大流量小溫差現(xiàn)象，實際溫差小于設(shè)計溫差，實際流量比設(shè)計流量大，大大超過設(shè)計流量。如果冷凍水泵和冷卻水泵不能隨著負(fù)載變化作相應(yīng)調(diào)整，能耗存在著很大的浪費(fèi)。中央空調(diào)水系統(tǒng)智能變頻控制裝置能根據(jù)負(fù)荷的變化，自動控制開啟冷凍水水泵、冷卻水水泵的臺數(shù)和改變供給水泵電機(jī)電源的頻率，使水泵始終在高效率區(qū)域運(yùn)行，平均節(jié)能率在30%左右。

2.3 制冷機(jī)采用極化冷凍機(jī)油節(jié)能添加劑

極化冷凍機(jī)油能有效清除壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器工作面上的油膜堆積和變質(zhì)老化油垢的堆積，使壓縮機(jī)、冷凝器和蒸發(fā)器的金屬內(nèi)壁表面形成一層極其細(xì)微的分子薄膜，能阻止油膜和油垢的再堆積，同時有效地保護(hù)壓縮機(jī)的工作面，防氧化抗磨損，延長壓縮機(jī)的使用壽命。金門大酒店、國際飯店、錦江飯店和茂昌冷庫等4家單位先后的對制冷機(jī)機(jī)組中添加了“極化冷凍油節(jié)能添加劑”，經(jīng)上海市節(jié)能服務(wù)中心檢測，節(jié)能率達(dá)到10%左右。根據(jù)運(yùn)行時間的長短不同，大約投資回收期在1—2年之間。金門大酒店應(yīng)用了此項技術(shù)后，每年節(jié)約用電近6萬kWh，僅一年時間就收回了投資成本。

3 電梯能量回饋裝置

電梯能量回饋裝置采用DSP中央處理器和PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，在不同的工況下使用，節(jié)電率為15%至40%。變頻器將機(jī)械能產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，電梯能量回饋裝置則將直流電能回饋給交流電網(wǎng)。這部分電能原來是通過電阻來消耗的，電阻產(chǎn)生的熱量非常大，為了使機(jī)房降低到常溫狀態(tài)，使電梯不因高溫而產(chǎn)生故障，就需要安裝大排風(fēng)量的空調(diào)或風(fēng)機(jī)，有些電梯機(jī)房降溫設(shè)備的耗電量往往比電梯的用電量還要高。采用電梯能量回饋節(jié)能技術(shù)，由于沒有電阻發(fā)熱源，電梯機(jī)房溫度明顯下降，不僅減少電梯故障率，延長了電梯的使用壽命，也節(jié)省了機(jī)房降溫設(shè)備的耗電量。國際飯店采用電梯能量回饋裝置，已運(yùn)行一年節(jié)電達(dá)22%，僅一年時間就收回投資成本。

4 照明系統(tǒng)

飯店的照明系統(tǒng)約占總能耗20%左右。20余家星級飯店統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，各飯店照明系統(tǒng)能耗差異很大，原因主要是與電光源、燈具選擇和控制方式有關(guān)。

4.1 電光源選擇

電光源選擇時，照明功率密度值（LPD）要符合強(qiáng)制性節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時要考慮發(fā)光效率（η）、顯色指數(shù)（Ra）、色溫（K）、照度（lx）和統(tǒng)一眩光值（UGR）等因素。飯店常用的熱輻射光源，如白熾燈、鹵素?zé)?，可用光效率高的氣體放電光源來替代，如節(jié)能燈、節(jié)能燈杯，節(jié)能率達(dá)70%左右，對需要調(diào)光的燈，可用LED燈代替節(jié)能燈；T5熒光燈替代T8熒光燈，節(jié)能可達(dá)20% 以上。

4.2 照明燈具及其附屬裝置選擇

飯店對照明燈具選擇，可能比較注重美觀，被視為裝飾品，但也不能忽視照明燈具效率，在滿足眩光限制和配光要求條件下，選用的照明燈具效率應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

熒光燈電感鎮(zhèn)流器的電能損耗占用電量20%～30%，如用電子鎮(zhèn)流器替代電感式鎮(zhèn)流器，不僅可以節(jié)約電能，還能將功率因數(shù)由0.5左右提高到0.9以上，減少了線損，節(jié)電率高達(dá)75%左右。同時，由工頻50Hz提高到25～40kHz高頻供電，減少了頻閃效應(yīng)，減輕了視力疲勞，有利于保護(hù)視力。

4.3 照明控制

采用合理照明控制和調(diào)節(jié)方式，如：在夜間樓梯間、電梯廳、大堂，設(shè)置定時開關(guān)或減半亮燈；走廊安裝人體感應(yīng)或動靜感應(yīng)調(diào)光或開關(guān)燈；多功能廳、娛樂場所作多場景設(shè)置調(diào)光和開關(guān)燈。既節(jié)約了能源，又能延長光源使用壽命。

5 樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS）

采用樓宇自動化控制系統(tǒng)（BAS），能對建筑內(nèi)的制冷系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)、送風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等進(jìn)行智能化控制，通過對各種機(jī)電設(shè)備的信息進(jìn)行分析、歸類、處理、判斷，采用最優(yōu)化的控制手段,對各系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控和管理，提高設(shè)備運(yùn)行效率，既可節(jié)約能源，又可減少設(shè)備損耗，同時，提高了管理水平。

結(jié)束語

既有飯店建筑節(jié)能潛力很大，但難度也不小，可先易后難，先從投資少、見效快、性價比高的項目做起。如：建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)可以先對門窗進(jìn)行改造；中央空調(diào)系統(tǒng)可先對冷水機(jī)組加裝熱回收裝置、制冷機(jī)組添加“極化冷凍機(jī)油節(jié)能添加劑”；電梯加裝能量回饋裝置；照明系統(tǒng)就更容易了，只要用節(jié)能燈、節(jié)能燈杯替代白熾燈、鹵素?zé)?，T5熒光燈替代T8熒光燈。僅先采取這些節(jié)能措施，就能取得較理想的節(jié)能效果。如果經(jīng)濟(jì)條件許可，可以采用投資較大，節(jié)能效果顯著的項目。如：墻體外保溫、地源熱泵等措施。