大唐國際綜合辦公樓能源耗用情況綜合分析及建議

蔡榮剛

摘要： 目的：檢驗(yàn)改造成果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，在節(jié)能減排、打造低碳生活、推進(jìn)綠色辦公的道路上不斷提升。方法：全面分析、大膽預(yù)測、實(shí)際求證。結(jié)果：通過能源耗用情況綜合分析及建議，提高綜合樓各項(xiàng)能源的工作效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。結(jié)論：加強(qiáng)能耗統(tǒng)計(jì)工作，加大節(jié)能降耗工作管理，創(chuàng)建節(jié)能型、管理型一流的綜合性機(jī)關(guān)大樓。

Abstract： Objective： to test reform achievements， sum up experience， and make progress in energy conservation and emissions reduction， building low-carbon life， and promoting green office. Methods： comprehensive analysis， bold prediction and actual verification. Result： through comprehensive energy consumption analysis and suggestions， the working efficiency of various energies in the comprehensive building is improved， achieving the goal of saving energy and reducing consumption. Conclusion： it is necessary to strengthen the statistical work of energy consumption， increase the management of energy conservation and consumption reduction， and create energy-saving， first-class management comprehensive office building.

關(guān)鍵詞： 能源；耗用；節(jié)能；降耗；建議；預(yù)測

Key words： energy；consumption；energy saving；consumption reduction；suggestion；predict

中圖分類號(hào)：TM31 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）28-0032-03

0 引言

大唐國際發(fā)電股份有限公司（以下簡稱大唐國際）綜合辦公樓從創(chuàng)建節(jié)約型機(jī)關(guān)做起，努力創(chuàng)新舉措，完善制度，在節(jié)能減排、打造低碳生活、推進(jìn)綠色辦公的道路上不斷提升，取得了較好的成效。2013年初綜合辦公樓改造工程又相繼完工，為檢驗(yàn)改造成果，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)建機(jī)關(guān)服務(wù)品牌，對(duì)綜合辦公樓進(jìn)行了能源耗用情況調(diào)查和分析，并提出相關(guān)建議。

1 綜合樓基本情況

大唐國際綜合辦公樓建成于2006年，位于西城區(qū)廣寧泊街9號(hào)，主體為17層的1幢高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物?？偨ㄖ娣e42161m2，占地面積3856m2， 辦公人數(shù)約400人，中午用餐人數(shù)高峰時(shí)可達(dá)約370人。該綜合樓所處地理位置為北京市中心地帶，所屬氣候?yàn)榈湫偷臅釡貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷干燥，春、秋短促。該大樓為綜合辦公樓，屬我國建筑能耗三大重點(diǎn)領(lǐng)域之一，建成已經(jīng)七年之久。因此，對(duì)該大樓的能源耗用情況進(jìn)行分析，具有一定的實(shí)際意義。

2 近年來能耗情況

大唐國際綜合樓能耗結(jié)構(gòu)基本分為四部分，分別為電、水、天然氣和供曖。年費(fèi)用在520萬元以上，隨著各項(xiàng)工程技術(shù)改造，用費(fèi)設(shè)備增加等原因逐年遞增。

2.1 用電情況 辦公樓的配電設(shè)計(jì)的核心——用電指標(biāo)需求與實(shí)際用電相結(jié)合。目前采用雙路供電系統(tǒng)，即所有用電設(shè)備均由兩路供電。電源取自電網(wǎng)公司分界室10KV電源，經(jīng)SCR9-2500KVA（Y-△）變壓器降壓到380V動(dòng)力電源。其中，#1變經(jīng)401開關(guān)送至Ⅰ段母線，含有1～17負(fù)荷點(diǎn)；#2變經(jīng)402開關(guān)送至Ⅱ段母線，含量有18～33負(fù)荷點(diǎn)。Ⅰ段母線與Ⅱ段母線之間由母聯(lián)開關(guān)445所聯(lián)，工作狀態(tài)445母聯(lián)開關(guān)斷開狀態(tài)。用電設(shè)備基本為各機(jī)房電源、食堂電源、消防設(shè)備、照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備、電梯設(shè)備等。所有用電設(shè)備同時(shí)接于Ⅰ段母線與Ⅱ段母線之上，該設(shè)備一路電源故障時(shí)，另一路電源投入，保證供電可靠。以上系統(tǒng)只有兩塊電度表計(jì)量，分別為201-2和202-2開關(guān)處。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年、2012年用電量分別為434.12萬千瓦時(shí)、448.28萬千瓦時(shí)，電費(fèi)分別為378.39萬元、397.79萬元。用電量增加主要是部分技改工程投入使用，電費(fèi)增加幅度較大。

2.2 用水情況 綜合辦公樓水源為北京市政自來水公司供給。在綜合樓地下五層設(shè)置一個(gè)14立方米的生活用水水箱。供水方式為二層至地下五層采用市政供水自然壓力供應(yīng)，三層至頂層采用地下五層生活水箱內(nèi)水源，由變頻泵對(duì)用水區(qū)域進(jìn)行供給。綜合辦公樓主要用水設(shè)備或區(qū)域?yàn)楣ぷ鲄^(qū)衛(wèi)生間、餐廳廚房、消防水箱、供冷水系統(tǒng)補(bǔ)水、供曖水系統(tǒng)補(bǔ)水、冷卻塔排污用水、外圍綠化用水、供曖新風(fēng)機(jī)組加溫用水等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年、2012年用水量分別為20462噸、22142噸，水費(fèi)分別為12.77萬元、13.3萬元。用水增加主要是部分技改工程投入使用。

2.3 天然氣使用情況 天然氣僅為食堂使用。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年、2012年用氣量分別為32795m3、35663m3，天然氣費(fèi)用分別為9.31萬元、10.13萬元。

2.4 供曖情況 綜合辦公樓采曖面積為30295m2，供暖方式由北京市熱力集團(tuán)公司供應(yīng)一次熱源，在綜合樓地下四層設(shè)有熱力站，由熱力站板式換熱器將市熱力集團(tuán)公司一次熱源交換成二次熱源，對(duì)綜合樓進(jìn)行冬季供曖。endprint

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年、2012年采曖量分別為9863吉焦、12722吉焦，供熱費(fèi)用分別為122.29萬元、136.16萬元。

由以上情況對(duì)近兩年及2013年上半年費(fèi)用結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)如表1。（單位：萬元；%）

3 存在的問題

3.1 綜合樓能源計(jì)量現(xiàn)狀 目前綜合樓的電、水、氣、曖基本是總表計(jì)量，缺少各個(gè)系統(tǒng)的分批耗能數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。綜合樓26個(gè)系統(tǒng)何時(shí)用了多少能源，空調(diào)、通風(fēng)、照明、信息機(jī)房等系統(tǒng)能耗占用比例是多少，有效能耗占多大，能源浪費(fèi)有多少，節(jié)能方向在哪里，有多大的節(jié)能潛力，如何進(jìn)行能耗公示等，缺少全面精確計(jì)量統(tǒng)計(jì)，此種情況進(jìn)行能耗分析將存在較大偏差。

3.2 綜合樓能源管理面臨的現(xiàn)狀 綜合樓節(jié)能工作缺少能耗分析數(shù)據(jù)，節(jié)能工作大多停留在經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用上，缺乏科學(xué)節(jié)能指導(dǎo)方法。

3.3 用能設(shè)備方面存在的問題 ①地下停車場現(xiàn)場調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備房照明基本開啟，平時(shí)運(yùn)行3至4路，上下班高峰外或無車啟動(dòng)情況下，1路運(yùn)行足夠。②辦公樓變壓器使用效率不高，#1、#2變壓器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷率分別為30.55%、11.11%，#2接近于空載運(yùn)行，造成變壓器自身損耗大，電壓變化率高。③用電設(shè)備多，供電線路分支多、傳輸距離長，視在功率大，存在較大的集中效應(yīng)損耗及熱阻線損，導(dǎo)致末端電壓降低，電能使用效率明顯下降，并存在一定的安全隱患。④綜合樓照明器材和其它用電設(shè)備大多是感性負(fù)載，功率因數(shù)多在0.5～0.8之間，存在大量的無功損耗，且用電設(shè)備多為單相220V供電，設(shè)備啟停頻繁，線路中都存在著嚴(yán)重的三相不平衡，造成零序電流過大同時(shí)電耗的損失增加。⑤綜合樓內(nèi)的用電設(shè)備數(shù)量與種類眾多，主要用電設(shè)備有：照明、空調(diào)、辦公設(shè)備、三相電機(jī)（風(fēng)機(jī)和水泵）和其它混合負(fù)載等。其中大量電力電子裝置（如電腦、辦公設(shè)備、通信設(shè)備）等非線性負(fù)載的使用，導(dǎo)致負(fù)荷嚴(yán)重非線形，產(chǎn)生電壓諧波、電壓突變、浪涌、瞬變、諧波等。同時(shí)消耗大量的無功功率，導(dǎo)致功率因數(shù)較低，使供電電壓波形發(fā)生畸變，用電品質(zhì)較差，大大降低了電能的使用效率。

4 能源分析及建議和預(yù)測

節(jié)能是指加強(qiáng)用能管理，采用技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理以及使用者可以承受的措施，減少能源消費(fèi)各個(gè)環(huán)節(jié)中的損失和浪費(fèi)，更加有效、合理地利用能源。進(jìn)行節(jié)約用電、用水、天然氣、供曖等能源。為了進(jìn)一步提高綜合樓各項(xiàng)能源的工作效率，保護(hù)和改善環(huán)境，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，現(xiàn)對(duì)綜合樓各項(xiàng)能源的使用進(jìn)行分析，進(jìn)行合理化建議和措施效益預(yù)測分析如下。

4.1 用電耗能分析 用電，作為金成大廈運(yùn)行的“食糧”，占整個(gè)綜合樓能耗成本的72%以上，是影響節(jié)能降耗的關(guān)鍵所在。通過調(diào)查研究，針對(duì)綜合樓節(jié)電情況提出淺見如下。

4.1.1 F10-01變配電室運(yùn)行方式改變

措施：目前該配電室運(yùn)行方式為雙路供電，即由#1、#2變壓器同時(shí)運(yùn)行，正常運(yùn)行狀態(tài)下，#1變壓器負(fù)荷電流在1100A左右，為滿負(fù)荷狀態(tài)下（3600A）的30.55%，#2變壓器負(fù)荷電流在400A左右，為滿負(fù)荷狀態(tài)下（3600A）的11.11%，以此說明#1、#2變壓器負(fù)荷率較低。#2變壓器低載運(yùn)行?？紤]變壓器和401、402開關(guān)故障率極小，考慮兩臺(tái)變壓器互為備用方式，可采用#1（或#2）號(hào)變單獨(dú)供電，#2（或#1）變壓器作為#1（或#2）變及401（或402）開關(guān)故障時(shí)投入運(yùn)行。

預(yù)測：按以上方式運(yùn)行全年一臺(tái)變壓器減少耗電量約13.14萬kW·h。按目前電價(jià)0.88元/kW·h計(jì)算，全年可節(jié)約電費(fèi)11.56萬元。

缺點(diǎn)：#1主變、401開關(guān)故障時(shí)，延時(shí)#2主變、402開關(guān)投入，可能使部分設(shè)備停止運(yùn)行。

4.1.2 地下停車場照明

措施：目前地下停車場共四層，分別為B2、B3、B4、B5層，共有75組、75組、65組、65組日光燈，每組為2個(gè)36W日光燈管。以上照明燈組均分為5路設(shè)置，日常投入為3～4路，燈光視線充足?？紤]節(jié)能和適用原則，建議白天投入2路～3路運(yùn)行，夜晚由于用車輛極少，可改為投入一路運(yùn)行。若有急用車或車輛較多出進(jìn)情況，可由司機(jī)事先電話至配電室（8445），由配電室值班人員提前增開幾路照明，車輛開出后關(guān)閉增開路，恢復(fù)為1路運(yùn)行。

預(yù)測：改為上述運(yùn)行方式后全年可減少耗電量約為5.3173～7.0897萬kW·h，按目前電價(jià)0.88元/kW·h計(jì)算，全年可節(jié)約電費(fèi)：4.68～6.23萬元。

缺點(diǎn)：照明裝置原始設(shè)計(jì)施工時(shí)未充分考慮節(jié)能方式，所以若實(shí)現(xiàn)以上運(yùn)行方式，部分照明裝置需要進(jìn)行技術(shù)改造。另一方面，使配電室值班人員增加少許工作量。

4.1.3 辦公室“四關(guān)”

措施：一是要充分利用局辦公網(wǎng)、制作宣傳欄等，加大節(jié)能工作宣傳力度，提高機(jī)關(guān)干部節(jié)能意識(shí)，培養(yǎng)機(jī)關(guān)干部節(jié)能習(xí)慣，營造機(jī)關(guān)節(jié)能氛圍。二是在光線充足的時(shí)候，盡可能地利用自然光，減少照明源的投入。三是計(jì)算機(jī)、復(fù)印機(jī)和打印機(jī)等辦公設(shè)備在長時(shí)間不用的情況下，應(yīng)盡可能地關(guān)閉電源，尤其是在人員下班后離開房間的時(shí)候，養(yǎng)成隨手關(guān)閉燈具、飲水機(jī)和辦公設(shè)備的電源等的習(xí)慣。四是衛(wèi)生間的照明和通風(fēng)，要保證人走即關(guān)的習(xí)慣。

預(yù)測：因辦公樓工作用能沒有具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)測受到限制，但通過加大管理力度，在整體能耗統(tǒng)計(jì)中會(huì)有所體現(xiàn)。

缺點(diǎn)：因工作人員工作積習(xí)已久，力度不大情況下，效果不會(huì)明顯。

4.1.4 空調(diào)系統(tǒng) 在空調(diào)機(jī)的實(shí)際控制范圍內(nèi)，降低1℃的溫度設(shè)置，能夠節(jié)能4%～7%。

措施：一是規(guī)定辦公室夏季空調(diào)溫度不得低于26℃、冬季空調(diào)溫度不得高于22℃。這樣人既感到舒適，又不會(huì)由于與環(huán)境溫差太大而惹起不適。二是空調(diào)運(yùn)行方式要結(jié)合環(huán)境溫度，可實(shí)行分段運(yùn)行。三是下班時(shí)部分樓層提前關(guān)空調(diào)，可節(jié)省電能。四是做好空調(diào)的日常維護(hù)，如空調(diào)機(jī)范圍內(nèi)的與外界隔離、空調(diào)的定期清理等。endprint

預(yù)測：因辦公樓工作用能沒有具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)測受到限制，但通過加大管理力度，在整體耗統(tǒng)計(jì)中會(huì)有所體現(xiàn)。

缺點(diǎn)：因是集中空調(diào)，統(tǒng)一溫度可能會(huì)對(duì)個(gè)別辦公人員感到不適。

4.1.5 照明節(jié)電 采用節(jié)能燈具，再加之有效的節(jié)能意識(shí)與節(jié)能管理，照明用電可在原有基礎(chǔ)上降低30%。另外，還需加強(qiáng)照明的管理，減少不必要的照明時(shí)間和照明強(qiáng)度。

4.1.6 節(jié)能改造 隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，針對(duì)綜合樓存在的實(shí)際問題，通過對(duì)樓宇內(nèi)的照明、空調(diào)、風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備統(tǒng)一管理，可考慮終端用電設(shè)備進(jìn)行節(jié)電改造。如采用照明智能節(jié)電器、風(fēng)機(jī)水泵智能節(jié)電器、中央空調(diào)節(jié)電器、混合智能節(jié)電器等。

預(yù)測：可大大提高節(jié)能水平。

4.2 用水耗能分析 綜合樓用水占年度總費(fèi)用的2.4%左右。節(jié)約用水是合理利用水資源的關(guān)鍵所在。

措施：①在機(jī)關(guān)做好節(jié)水的宣傳教育工作。包括網(wǎng)上宣傳、電子大屏幕宣傳、樓道張貼宣傳畫等多種形式，使機(jī)關(guān)同志牢固樹立節(jié)約用水的理念自覺節(jié)約用水；②按規(guī)定要求對(duì)機(jī)關(guān)用水設(shè)施進(jìn)行全面檢查，凡屬明令禁止使用的器材及時(shí)進(jìn)行更換，并按要求加裝節(jié)水裝置；③完善物業(yè)管理責(zé)任制明確責(zé)任，加強(qiáng)對(duì)機(jī)關(guān)自來水管網(wǎng)和用水設(shè)備的檢查、巡查，確保其完好，杜絕“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象發(fā)生；④車輛擦飾一律用桶裝水，擦飾剩余水澆入機(jī)關(guān)綠地；⑤綜合辦公樓生活廢水再利用，每天從生活廢水中回收中水，如收集空調(diào)水，除用來洗車外，多余部分還可以用來澆花、沖洗地面等。

預(yù)測：采取上述措施后，與正常用水量比較機(jī)關(guān)辦公樓減少用水5%以上。

4.3 用天然氣耗能分析 綜合樓天然氣使用只在食堂使用，其費(fèi)用占綜合樓年度總費(fèi)用的近2%。建議措施如下：

①做好焚燒前的預(yù)備工作；②盡量選用高效伙食器具；③鍋底有水要抹干后再上灶；④應(yīng)用天然氣時(shí)要隨時(shí)調(diào)節(jié)火焰；⑤燒開水時(shí)，火焰宜大一點(diǎn)，如火焰小，連續(xù)時(shí)光長，向四周散失的熱量就多，反而要多用氣；⑥蒸食物時(shí)一般以蒸好后工具鍋內(nèi)還剩半碗水為宜；⑦留意火焰燃燒情形，使之正常燃燒；⑧防止風(fēng)吹火焰。

預(yù)測：采取上述措施后，與正常用氣量比較減氣用水5%以上。

4.4 采曖耗能分析 措施：通過節(jié)能控制，根據(jù)供暖辦公樓的使用性質(zhì)和人員活動(dòng)時(shí)間確定供暖時(shí)間，在有供暖需求的時(shí)間段，保證暖氣供應(yīng)，在沒有供暖需要的時(shí)間段，限制暖氣供應(yīng)，按照10%提供能源，用于保護(hù)供暖管網(wǎng)。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)采曖系統(tǒng)設(shè)備，如循環(huán)泵、補(bǔ)水泵、水箱、新風(fēng)機(jī)組等，進(jìn)行消缺和維護(hù)，確保無振動(dòng)、無滲漏、無異聲，能夠正常平穩(wěn)運(yùn)行。

預(yù)測：根據(jù)估算，如果按照近幾年城市取暖費(fèi)每平方米18元計(jì)算，一萬平方米的辦公樓每年取暖費(fèi)為20至25萬元，如果通過節(jié)能調(diào)節(jié)控制，一萬平方米的辦公樓每年的取暖費(fèi)只需9萬元左右，如果加上其它費(fèi)用，實(shí)際取暖費(fèi)每年浪費(fèi)15萬元左右，即：每萬平方米每年節(jié)約取暖費(fèi)5萬至10萬元。

綜上所述，加強(qiáng)各項(xiàng)耗能的管理和改造很有意義。節(jié)能降耗工作任重而道遠(yuǎn)，它不僅僅是節(jié)約費(fèi)用的問題，而包含很多項(xiàng)新的理念、新措施的綜合性工作，要在現(xiàn)有管理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善制度建設(shè)，加強(qiáng)能耗統(tǒng)計(jì)工作，加大節(jié)能降耗工作管理，采取更有利的措施，創(chuàng)建節(jié)能型、管理型一流的綜合性機(jī)關(guān)大樓。

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