商用建筑節(jié)能技術(shù)應(yīng)用研究

【摘要】中國建筑相關(guān)能耗（包括建造能耗、運行能耗、建筑相關(guān)材料生產(chǎn)能耗等）約占社會總能耗約50%，全國各地都提出了節(jié)能65%，北京更是提出了節(jié)能75%的要求，建筑節(jié)能是必要的。本文以位于中關(guān)村核心區(qū)的北京互聯(lián)網(wǎng)金融中心為例，從供冷、供熱節(jié)能，節(jié)約用水、用電，能源管理制度及合同能源管理等五個方面提出了節(jié)能方向和具體的措施。

【關(guān)鍵詞】供冷；供熱；供水減壓；變頻節(jié)電；合同能源管理；管理制度

我國建筑能耗約占社會總能耗約50%，國家一直比較重視起節(jié)能技術(shù)開發(fā)，鼓勵開發(fā)具有節(jié)能的墻體材料，近年來，也支持將可再生新能源（如太陽能）應(yīng)用于建筑，降低建筑能源總需求同時減少對環(huán)境的污染。雖然在材料、能源方面能促進建筑節(jié)能，但是建筑運行時間遠遠長于建造時間，隨著節(jié)能手段、技術(shù)和要求的不斷提高，因此，將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用于運行中的建筑也是建筑節(jié)能的一條重要途徑[1-8]。北京互聯(lián)網(wǎng)金融中心是位于中關(guān)村核心區(qū)的5A級寫字樓，建筑面積8萬余平方米，地下4層，地上24層，框架結(jié)構(gòu)，外墻玻璃幕墻裝飾，2014年底完成并投入運行。本文主要從冷、熱節(jié)能，其他設(shè)備、節(jié)電以及節(jié)水方面提出節(jié)能措施，多點考慮，分階段進行。

1、供冷、供熱節(jié)能

1.1按需供能

根據(jù)管理制度每天加強巡視，無入住樓層關(guān)閉水、電，適當(dāng)調(diào)節(jié)少量用戶入住樓層主供回水管；對發(fā)現(xiàn)凡有外墻冷風(fēng)侵入、漏風(fēng)、管道保溫不到位的情況，迅速處理、堵漏、修補；根據(jù)天氣情況，適當(dāng)調(diào)整每日分時段供熱/供冷溫度，調(diào)整供能溫度或流量；在解決好防凍的前提下，夜間應(yīng)注意關(guān)閉無人層設(shè)備或電路，減少末端能耗。

1.2供能平衡

在采取節(jié)能措施過程中，注意有關(guān)天氣、室溫、水溫、能耗等數(shù)據(jù)收集記錄，分析，為進一步調(diào)整或改造提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。加強管道檢查，發(fā)現(xiàn)管路中存氣、水流不暢或不熱的情況應(yīng)及時排氣，保持水路暢通。供能初期應(yīng)不斷的摸索、調(diào)整系統(tǒng)水利平衡，確保每層主管路供能均衡、溫度符合需求、流量均衡和樓層主回水管道溫度相對一致。

1.3精準(zhǔn)控制

在供能期間，分時段分區(qū)域加強機組、水泵、風(fēng)機等設(shè)備運行工況，水、電等能源消耗，天氣、環(huán)境、樓層人數(shù)等條件數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和積累，然后進行多方位、多時段、多樓盤橫向縱向?qū)Ρ?，進一步加強調(diào)節(jié)和按需供能。

發(fā)現(xiàn)能耗高、效率低或運行不合理的設(shè)備、管路進行改造，進一步實現(xiàn)節(jié)能的目的。機組、設(shè)備、管路等節(jié)能改造主要從以下幾個方面入手：

（1）冷熱源機房：從冷、熱源的角度來說，本項目基本上具備了宏觀節(jié)能的基本條件，例如制冷機組三臺，可以根據(jù)季節(jié)的變化啟動機組的數(shù)量，保證有序供應(yīng)，水泵也是變頻啟動，根據(jù)符合需求啟動不同數(shù)量的水泵，實現(xiàn)粗狂式節(jié)能管理。缺憾是沒有做管路增加電動三通平衡閥（熱力站已經(jīng)安裝節(jié)能電動三通閥，能夠?qū)崿F(xiàn)按需供能）和水泵改變頻運行，實現(xiàn)根據(jù)外網(wǎng)負荷合的需求自動調(diào)整供冷溫度和流量，從而達到更加節(jié)能的效果。因此，冷熱源節(jié)能提升空間最大的是冷凍水、冷卻水水泵、冷卻塔風(fēng)機改為變頻運行，制冷機房增加電動三通閥安裝及局部管路改造，實現(xiàn)變流量恒溫運行，節(jié)電、節(jié)能耗能估計能提升5-8%。

（2）空調(diào)末端：本樓末端采用的為風(fēng)機盤管加新風(fēng)機組供能，目前的控制方式為小業(yè)主單獨控制，我們?nèi)暨M行開關(guān)供能必須進入該樓層關(guān)閉樓層設(shè)備主電源，因此人為因素的準(zhǔn)時性可能導(dǎo)致能量過多消耗。因此，可以改造末端主電源遠程控制，規(guī)定的時間即可在中控室打開或關(guān)閉空調(diào)電源，實現(xiàn)更精準(zhǔn)更有效的控制，必要時可以增加溫度遠傳提示，不用巡樓即可知道該樓層溫度，為供能質(zhì)量提供可靠幫助。

（3）空調(diào)新風(fēng)機組變頻運行節(jié)能改造：全樓有29臺新風(fēng)空調(diào)機組，輔助供熱或供冷并提供新風(fēng)，可以采取末端室內(nèi)增加溫度傳感器、末端風(fēng)口增加壓力傳感器、電動風(fēng)閥，同時電機改造為變頻運行，通過末端傳感器和風(fēng)閥的調(diào)節(jié)來控制機組電機變頻供熱，冷風(fēng)，從而達到節(jié)能目的。但這種改造相對復(fù)雜，因為要考慮到供熱或供冷的區(qū)域是否便于調(diào)節(jié)，另外要考慮投資與收益的比例。

（4）管路改造及整體集控：目前大廈供熱制冷設(shè)備運行相對還是獨立，B4制冷機房、B1熱力站、各樓層29臺空調(diào)機組、各層風(fēng)機盤管、屋頂冷卻塔等基本為各自獨立運行，未實現(xiàn)集中控制，從管理和節(jié)能方面有很大的提升空間。因此，可以采用系統(tǒng)集中控制措施，增加傳感器、溫度壓力傳輸、流量控制器、管路局部改造、PLC集中控制顯示等實現(xiàn)集控。

1.4谷電蓄能

利用谷電蓄能，只是相對節(jié)約運行費用，并沒有節(jié)能，該項投資主要是針對節(jié)能潛力不大的項目，又為了追求節(jié)約運行費用而產(chǎn)生的一種辦法，該項投資主要考慮要犧牲一定的空間來安置冰蓄冷水箱，以我們的大廈而言，夏季需要完全蓄能需要冰蓄冷水箱約三、四百立方或更大，占地及投資應(yīng)綜合考慮。

2、節(jié)水

本寫字樓可以主要通過在每層總供水管增加減壓閥來降低末端用水壓力，并輔助采用末端用水設(shè)備變流量調(diào)節(jié)、設(shè)置屋頂雨水收集系統(tǒng)和加強管理來達到節(jié)約用水的目的。

2.1總供水管每層減壓節(jié)水

寫字樓市政入水口分為生活水和中水（目前外網(wǎng)接入全部為自來水），生活給水泵房位于B3，中水泵房位于B4，供水方式均為自下而上分為低區(qū)（B4-5層）、中區(qū)（6-14層）、高區(qū)（15-24層），相對每層供水壓力都不一樣，例如24層約為0.2MPa，而15層會達到為0.5MPa，壓力越大末端出水量就會越大，因此根據(jù)壓力需求，各樓層增加入層減壓閥，確保每層供水壓力控制在0.2MPa左右或更低，使各樓層壓力相對均衡，確保供水同時盡量降低末端用水壓力，從而達到節(jié)水的目的，同時又保護了管道及末端用水設(shè)備的安全運行，延長使用壽命。

2.2末端設(shè)備變流量及雨水收集輔助節(jié)水

可以對采取末端用水設(shè)備變調(diào)節(jié)流量和傳統(tǒng)節(jié)能方法相結(jié)合的模式，挖掘節(jié)能空間。針對本樓可以屋頂雨水收集，利用雨水排水管（已有）引入B1層，采用水箱匯集，通過過濾后，采用增壓泵用于地面綠地澆灌。

2.3加強巡視、維修節(jié)水

供水系統(tǒng)的節(jié)能主要有兩個方面，一方面供水開關(guān)、閘閥和水箱、水位自控制系統(tǒng)等關(guān)鍵部位要經(jīng)常巡視發(fā)現(xiàn)漏水及時更換質(zhì)量過關(guān)的部件；另一方面是要保持經(jīng)常巡視，及時檢測維修供水管網(wǎng)。與供電管理不同的是，供水系統(tǒng)出現(xiàn)問題會立即造成浪費，而且越拖延，浪費越嚴重。因此，日常檢查維護對于供水節(jié)能來說尤為重要。定期對大廈供水系統(tǒng)進行清洗，尤其是生活供水系統(tǒng)，減少“黃水”造成的浪費。

3、節(jié)電

本寫字樓節(jié)電可以從電梯、照明、風(fēng)機、機組等方面著手，通過變頻、光源分路控制、選用節(jié)能設(shè)備等方式來達到節(jié)約電能的目的。

3.1電梯節(jié)電

電梯電動機節(jié)能中，通過變頻調(diào)速技術(shù)，電梯可以獲得最大程度的舒適感，而且能耗大大減少，可靠性也得到很大的提高。因此，采取變頻節(jié)能方法，對保障設(shè)備安全運行也有一定幫助。

3.2照明節(jié)電

照明系統(tǒng)在保證合理照度的情況下，優(yōu)先選用光效高的節(jié)能新光源和高效節(jié)能燈具，光源分多路控制和光聲控開關(guān)，合理安裝時間控制器做到人機結(jié)合管理，但節(jié)能燈具選擇一定要注意成本投資，目前市場上有很多節(jié)能燈具雖然節(jié)能，但直至使用壽命到期也無法收回投資成本。

3.3風(fēng)機、機組節(jié)電

本樓大部分風(fēng)機為事故排風(fēng)排煙風(fēng)機，無需改造。而機組為給水、空調(diào)新風(fēng)機組、水泵等，節(jié)電改造基本上采用變頻運行即可達到節(jié)能效果。而本樓B3＼B4給水泵全部為變頻穩(wěn)壓運行，地下室排污水泵為間歇運行，B4消防泵平時不啟用，不用改造。各層空調(diào)機組、循環(huán)水泵在供熱、制冷節(jié)能中已經(jīng)包含。

4、管理機制

4.1組織機構(gòu)及計劃

在組織機構(gòu)方面，大廈物業(yè)建立能源管理領(lǐng)導(dǎo)小組，統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)能源管理工作。設(shè)立能源工程師崗位，為大廈的能源管理提供技術(shù)支持和整理相關(guān)資料。在能源管理目標(biāo)與實施方案計劃方面，建立能源管理目標(biāo)，并將目標(biāo)進行分解，便于實施。

4.2日常維護及記錄

加強設(shè)備的維護保養(yǎng)，及時檢修，可以降低能耗，同時也保證設(shè)備及管線運行安全，并每天記錄水、電、能的消耗量，并與同期進行對比，發(fā)現(xiàn)異常，根據(jù)大廈經(jīng)營情況及設(shè)備運行狀況進行分析，查找出異常原因。

4.3節(jié)能宣傳、培訓(xùn)及獎勵

應(yīng)積極對客戶宣傳，客戶的節(jié)能行為有利于大廈的節(jié)能工作。在大堂、餐廳等位置設(shè)置節(jié)能、低碳宣傳材料，提高人人的節(jié)能意識；在樓層內(nèi)設(shè)置宣傳卡，鼓勵租戶員工減少資源、能源的使用。制定系統(tǒng)的節(jié)能培訓(xùn)計劃并予以實施。對在實際工作中有節(jié)約意識、節(jié)約行為的員工進行節(jié)能獎勵，積極鼓勵員工對節(jié)能減排工作提出合理化建議，并對提出切實可行建議的員工進行獎勵。

4.4合同能源管理

合同能源管理形式是市場上存在多年的一種節(jié)能改造管理模式，主要是借助第三方有專業(yè)技術(shù)能力的節(jié)能公司，針對能耗大的設(shè)備、系統(tǒng)進行整體改造，實現(xiàn)節(jié)能。選用合同能源管理模式，可以通過選擇更專業(yè)化的節(jié)能公司針對本寫字樓提出相對精準(zhǔn)的節(jié)能方案，節(jié)能效益可能更顯著。

結(jié)語：

商業(yè)建筑能耗主要為水、電，對能耗高的設(shè)備、機組進行升級改造，能提高建筑節(jié)能效果，除了在節(jié)能空間比較大設(shè)備進行改造外，更細致的改造措施，如節(jié)水、節(jié)電和精細化管理等方面，在不斷發(fā)現(xiàn)能耗過高或損失過大的設(shè)備、系統(tǒng)進行必要改造。另外，按需供能和運行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集為基礎(chǔ)性工作，第一個整年度內(nèi)（包括制冷和制熱期）加強環(huán)境因素和人為因素的管理，減少能量損失和消除不足，加強原始數(shù)據(jù)積累，為第二年度或以后的技術(shù)節(jié)能改造提供可靠、嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)支持，無論將來采取任何節(jié)能方面的改造措施，都可以順利實施。節(jié)能措施有很多，但無外乎是減少能量損失和節(jié)約能源同步走，我們應(yīng)重點突破能耗高、節(jié)能顯著的項目進行整改，先進的改造方案加上周密的管理才能達到預(yù)期理想效果，所有的技術(shù)改造必須有詳細的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)去支持。