工業(yè)建筑暖通項目的節(jié)能評估

周利東 項 輝

周利東 項 輝

金華藍森節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?/p>

【摘 要】本文筆者結(jié)合自己經(jīng)驗分別從暖通空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電機系統(tǒng)、建筑與通風系統(tǒng)幾方面對工業(yè)建筑暖通項目的節(jié)能評估進行詳細的分析，可供參考！

【關(guān)鍵詞】節(jié)能評估；工業(yè)建筑；暖通

一、前言

隨著人們對安全生產(chǎn)環(huán)境、工業(yè)建筑空間健康舒適要求的提高，環(huán)境污染、能源危機已經(jīng)威脅到人們的生存與發(fā)展，大家越來越重視建筑的工業(yè)節(jié)能及能源的利用問題。筆者重點分析了工業(yè)建筑暖通項目節(jié)能評估工作，可供參考。

二、暖通項目的節(jié)能評估要點探討

1暖通空調(diào)系統(tǒng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑物內(nèi)的耗能大戶，各類工業(yè)建筑中暖通空調(diào)設(shè)備的負荷約占很大比例，而據(jù)對工業(yè)建筑分項能耗的監(jiān)測統(tǒng)計結(jié)果，暖通空調(diào)能耗約占工業(yè)建筑總能耗的15%—20%，由此易見，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計至關(guān)重要。

1.1評估要點

暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要評估內(nèi)容應(yīng)包括工業(yè)廠房內(nèi)外設(shè)計參數(shù)、冷熱源系統(tǒng)、輸配系統(tǒng)、空調(diào)末端設(shè)備等。能評時應(yīng)明確室內(nèi)外設(shè)計參數(shù)與所在地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計標準的符合性；分析空調(diào)形式與工業(yè)建筑性質(zhì)的適用性；分析冷熱源選擇及容量配置的合理性，是否可以利用所在區(qū)域的余熱余能資源，主要冷熱源設(shè)備能效指標包括冷水機組、空調(diào)機的EER，COP、鍋爐熱效率等；分析輸送系統(tǒng)與工業(yè)建筑特點的符合性，明確或建議水系統(tǒng)輸送能效比、耗電輸熱比、風機單位風量耗功率等能效指標，水管、風管的保溫措施等；分析空調(diào)末端設(shè)備選擇的適用性，送風溫度的合理性，以及送、回風方式的可行性等。

1.2空調(diào)系統(tǒng)的能耗估算方法

空調(diào)系統(tǒng)的能耗估算通常可采用負荷指標法、經(jīng)驗數(shù)據(jù)法和設(shè)備功率法三種方法。負荷指標法主要利用單位空調(diào)面積冷、熱負荷指標及制冷設(shè)備的能效指標（（COP，IPLV）進行估算；經(jīng)驗數(shù)據(jù)法則是依據(jù)所在地區(qū)近年來公開發(fā)布的工業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)各單元耗電監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)來逐項估算累加；設(shè)備功率法則是在設(shè)備選型已定、功率明確的情況下結(jié)合需要系數(shù)和負荷系數(shù)進行估算。從實際工業(yè)建筑物運行監(jiān)測的結(jié)果印證來看，前兩者估算結(jié)果精度要優(yōu)于后者，而從能評的時段而言，很多項目尚處于方案設(shè)計階段，設(shè)備選型并不明確，因此，建議在能評時采用負荷指標法與經(jīng)驗估算法相結(jié)合，從而盡量保證估算結(jié)果的準確性與可信度。

某大型工業(yè)廠房建筑處于南方地區(qū)，夏季室外溫度為26-32℃，空調(diào)能耗估算示例如下：

某工業(yè)廠房為生產(chǎn)加工企業(yè)，根據(jù)初步設(shè)計資料，廠房區(qū)域冷源采用單臺制冷量1200RT的離心式冷水機組3臺與單臺制冷量500RT的螺桿式冷水機組1臺，選用一臺4220kW的板式換熱器為過渡季節(jié)提供免費制冷，熱源采用3臺2100kW的常壓燃氣熱水鍋爐；辦公樓采用分體空調(diào)；辦公公共區(qū)采用獨立的風冷熱泵機組；員工休閑區(qū)域采用獨立的風冷熱泵機組。其中廠房面積為89000m2，冷負荷為14400KW，熱負荷為5900KW；辦公公共區(qū)面積為7130m2，冷負荷為1372KW，熱負荷為806KW；超市面積為13500m2，冷負荷為2700KW，熱負荷為1350KW；員工休閑區(qū)域面積為2000m2，冷負荷為500KW，熱負荷為200KW。辦公空調(diào)全年制冷/制熱天數(shù)分別按120/90天估算，每天運行9小時，廠房空調(diào)全年制冷/制熱天數(shù)分別按120/90天估算，每天運行24小時。

全年廠房空調(diào)末端耗電量估算：廠房空調(diào)末端總功率為923.5kw，空調(diào)末端全年運行210d，平均每天運行14h，需要系數(shù)為0.8，年平均有功負荷系數(shù)為0.7計算，3192134kwh，折合標煤999.13tce。

全年辦公空調(diào)末端耗電量估算：辦公空調(diào)末端總功率為3106kw，空調(diào)末端全年運行210d，平均每天運行9h，需要系數(shù)為0.8，年平均有功負荷系數(shù)為0.7計算，則全年耗電量為3192134kwh，折合標煤945.01kWH/t。

2照明系統(tǒng)的節(jié)能評估

照明用電是工業(yè)企業(yè)最為基本的電力需求，照明質(zhì)量的好壞對生產(chǎn)安全、勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動衛(wèi)生都有直接關(guān)系。目前，照明用電占全國用電量的12%左右。照明系統(tǒng)能耗主要受照明設(shè)備功率及設(shè)備使用時間的影響，照明系統(tǒng)能評時主要可從以下幾方面考慮：

（1）照明功率密度值設(shè)計的合理性，以確保滿足工業(yè)建筑照明設(shè)計標準中的規(guī)定性節(jié)能指標；

（2）照明控制系統(tǒng)設(shè)計的合理性，通過實現(xiàn)控制方式的自動化、智能化，降低照明浪費；

（3）照明光源與燈具選擇的合理性，在保證照明質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量采用高效節(jié)能型照明產(chǎn)品，不僅可降低照明系統(tǒng)能耗，而且也可以減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

某工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)照明系統(tǒng)設(shè)計有正常照明和應(yīng)急照明兩部分。

照度控制嚴格按照《建筑照明設(shè)計標準》（GB50034-2013）執(zhí)行，各崗位照度要求如下：

舒適性空調(diào)區(qū)生產(chǎn)區(qū)域 300lx；

舒適性空調(diào)區(qū)一般區(qū)域 300lx；

參觀走廊 300lx；

普通實驗室、控制室、辦公室 300lx；

變配電室、配電室 200lx；

制冷站、空壓站 150lx；

一般生產(chǎn)區(qū)、泵房、空調(diào)機房、倉庫 200lx；

走廊、樓梯間 100lx。

項目正常照明根據(jù)不同場合要求，選擇不同光源和燈具。

光源及燈具選擇：光源以T5系列三基色熒光燈、三基色緊湊型熒光燈、金屬鹵化物燈等高效節(jié)能光源為主；潔凈區(qū)、辦公區(qū)及一般用房以高效熒光燈、緊湊型熒光燈為主；高大生產(chǎn)廠房、庫房采用金屬鹵化物燈結(jié)合高效熒光燈、緊湊型熒光燈。

廠區(qū)道路照明采用250W電磁感應(yīng)路燈。路燈采用光電綜合智能控制，分全夜制和半夜制，半夜可轉(zhuǎn)換為節(jié)能方式。照明線路采用電纜穿管沿綠化帶暗敷。照明在門房集中控制。廠前區(qū)結(jié)合廠區(qū)綠化、美化靈活采用各式庭院裝飾燈、投光燈；熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈均選用電子鎮(zhèn)流器及帶無功補償型的節(jié)能電感鎮(zhèn)流器，補償后功率因數(shù)應(yīng)高于0.95。

項目應(yīng)急照明設(shè)計要求在變配電所、消防控制室、弱電機房、電梯機房、消防水泵房、防排煙機房等的應(yīng)急照明應(yīng)保證正常照明的照度，應(yīng)急照明持續(xù)供電時間應(yīng)大于180分鐘。生產(chǎn)區(qū)備用照明一般按正常照明的15%～25%設(shè)置。

在大空間用房、走廊、樓梯間及其前室、消防電梯間及其前室、主要出入口等場所設(shè)置疏散照明，照度不低于0.5lx。出口標志燈、疏散指示燈，疏散樓梯、走道應(yīng)急照明燈采用集中蓄電池式供電應(yīng)急照明系統(tǒng)，應(yīng)急照明持續(xù)供電時間應(yīng)大于30分鐘。應(yīng)急照明燈（含疏散指示燈、出口標志燈），應(yīng)設(shè)玻璃或其它非燃燒材料制作的保護罩。疏散照明平時采用就地控制，火災(zāi)時由消防控制室自動控制點亮全部應(yīng)急照明燈。

3電機系統(tǒng)的能效評估

功率大小不同的電機在其額定負載下運行時其效率也不相同。大多數(shù)電機的效率峰值在額定負載75%左右取得，當外界負載低于額定負載的40%時，其效率將明顯下降。因此，應(yīng)該根據(jù)實際負荷的大小來確定電機的功率，使電機運行在其額定負載的75%左右。采用更小、更高效的電機可以減少能量的浪費，但卻沒有固定的法則去判斷哪些電機需要更換。一般來說，那些總工作在40%額定負荷以下的電機是非常有必要進行置換的，如果負荷處于額定負

荷的50%—100%之間，則要進一步根據(jù)實際情況來判斷是否需要更換電機，因為大功率的高效電機在50%額定負荷以上時，其效率曲線隨外界負荷的變化非常平緩。在確定是否要降低電機功率的時候一定要充分考慮到電機的長期運行負荷以及最大負荷。一般來說，大的電機效率要比小的電機高一點。

4建筑與通風系統(tǒng)

根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（GB50189-2005）和《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50019-2003）中的相關(guān)要求，工業(yè)建筑擬建區(qū)域建筑氣候分區(qū)一般屬于夏熱冬冷地區(qū)。因此，項目建筑布置和設(shè)計按照利用冬季日照并避開冬季主導風向，同時利用夏季自然通風的原則進行。為此，建筑系統(tǒng)中墻體、門窗等均采取了相應(yīng)的節(jié)能措施。

三、總結(jié)

對工業(yè)能效評估的研究起源于上個世紀七十年代美國，到目前已經(jīng)開展了三十多年，積累了豐富的經(jīng)驗，形成了一套科學的評估方法，并取得了巨大的社會效益。通過借鑒其在工業(yè)建筑能效評估項目中的寶貴經(jīng)驗和科學方法，在工業(yè)企業(yè)中，我們對電機系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑通風等方面進行相應(yīng)的效率計算和節(jié)能效果分析，可以促進工業(yè)企業(yè)的節(jié)能降耗工作，對我國工業(yè)節(jié)能起到積極的推動作用。