建筑采暖能源審計及節(jié)能潛力分析

于文杰

摘要： 運用建筑能源審計的方法，通過對某高校的建筑采暖能源現(xiàn)狀進(jìn)行統(tǒng)計和現(xiàn)場測量，找出存在的問題，分析其節(jié)能潛力，并提出了具體的節(jié)能措施。

Abstract： By the method of building energy audit， and the statistics and field measurements of the current situation of building heating energy in a college， the existing problems are identified， its energy-saving potential is analyzed and the specific energy-saving measures are put forward.

關(guān)鍵詞： 能源審計；能耗分析；節(jié)能

Key words： energy audit；energy consumption analysis；energy-saving

中圖分類號：F239 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）36-0014-02

0 引言

建筑能源審計是一種建筑節(jié)能的科學(xué)管理和服務(wù)的方法，其主要內(nèi)容是對用能單位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行客觀考察，對用能單位建筑能源利用狀況進(jìn)行定量分析，對建筑能源利用效率、消耗水平、能源經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效果進(jìn)行核查、監(jiān)測、診斷和評價，分析其節(jié)能潛力，并提出改進(jìn)措施的建議，以增強對建筑用能活動的監(jiān)控能力和提高建筑能源利用效率[1]。筆者結(jié)合本次審計工作，對某高校的能源現(xiàn)狀進(jìn)行了一些調(diào)查和現(xiàn)場測量，并提出了節(jié)能措施。

通過對曲阜師范大學(xué)學(xué)日照校區(qū)進(jìn)行能源審計，分析、評價校區(qū)的用能狀況，找出用能浪費環(huán)節(jié)，尋找節(jié)能方向，確定節(jié)能方案，提高能源利用效率，降低能源消耗和學(xué)校的運營成本，最終達(dá)到校園能源消耗合理、經(jīng)濟(jì)。

1 建筑基本信息

根據(jù)《能源審計導(dǎo)則》，對日照校區(qū)公共建筑區(qū)進(jìn)行采暖能源審計分析，其總建筑面積為105891m2。通過對校區(qū)采暖能源消耗分析，通過現(xiàn)場調(diào)查和統(tǒng)計得出，該校區(qū)公共建筑近三年暖氣消耗量為2912003元（按建筑面積和供暖日期折算），冷氣消耗量為6767000MJ。

2 校園采暖（空調(diào)）能耗審計及節(jié)能潛力分析

2.1 采暖（空調(diào)）消耗情況分析

冬季采暖總消耗量為43347467MJ，供暖面積為105891m2。

空調(diào)冷量總消耗量為6767000MJ，空調(diào)面積為39287 m2。

空調(diào)制冷設(shè)備耗電量為656288kWh，按制冷能量消耗量費用占制冷設(shè)備運行費用的85%計算，制冷機(jī)組實際COP=6767000/（656288×3.6×0.85）=3.36，遠(yuǎn)低于設(shè)備設(shè)計參數(shù)COP=5.2的數(shù)值，具備較大的節(jié)能空間。如該制冷站制冷設(shè)備、運行水泵等進(jìn)行技改措施，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)狀況，一年光電費即可節(jié)約656288×（1-3.36/5.0）×0.5=10.76萬元。

制冷機(jī)房運行效率低下原因分析：

①制冷主機(jī)與循環(huán)水泵皆無變頻措施，運行是能耗較大。

②循環(huán)水泵無壓差控制裝置，在實際運行過程中存在水利失衡現(xiàn)象。

改進(jìn)建議：①加裝變頻控制裝置，使機(jī)器運行能夠根據(jù)水力工況進(jìn)行自動調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)。②在管道上加設(shè)自力式流量調(diào)節(jié)閥，盡量水利失衡現(xiàn)象。

曲阜師范大學(xué)日照校區(qū)空調(diào)系統(tǒng)總面積為39287m2（其中留學(xué)生會館南樓9553m2，留學(xué)生會館北樓6774 m2，教學(xué)樓C樓10299m2，教學(xué)樓E樓427m2，教學(xué)樓F樓5874m2，圖書館5400m2，音樂廳960m2），全部為風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。自2008年開始對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行能耗計量，主管安裝熱計量表一塊，留學(xué)生會館南樓安裝熱計量表WPH-XKA600 DN200一塊，留學(xué)生會館北樓安裝熱計量表WPH-XKA600 DN150一塊，熱量表全部為德國荷德魯美特表計有限公司產(chǎn)品。

留學(xué)生會館南樓2008年度空調(diào)能耗量：

△Q =Q1-Q2=1154000-496000=658000MJ

單位面積能耗為：△Q/M=658000/9553=68.88MJ/m2

式中：△Q——耗冷量，MJ；Q1——供冷期初能量表數(shù)值，MJ；Q2——供冷期末能量表數(shù)值，MJ；M——建筑面積，m2。

其他樓計算如表1所示。

日照校區(qū)其他辦公樓的空調(diào)能耗為學(xué)生會館的246.69/67.56=3.65倍。

考慮到留學(xué)生會館為賓館使用性質(zhì)，夏季來日照旅游的較多，基本爆滿，空調(diào)使用率較高；而教學(xué)區(qū)其他辦公建筑的使用有兩個多月的時間在暑假里，空調(diào)使用率較低，一反一正，可以看出，日照校區(qū)辦公樓空調(diào)的使用浪費是驚人的。

可以看出，中央空調(diào)一直是以大流量、小溫差的模式在運行，這種大流量小溫差的運行模式不但浪費大量的能源，而且還使初投資大大增加。位于美國科羅拉多州丹佛市的JD Edwards辦公樓群，其改建項目就是一個很好的例證，其冷水系統(tǒng)節(jié)省了35%的初投資，使總成本節(jié)省了17%；位于Logan機(jī)場的低流量系統(tǒng)為業(yè)主節(jié)省了43.6萬美元的初投資及7.3%的運行費用[2]。

2.2 存在問題原因分析

經(jīng)實際現(xiàn)場調(diào)查走訪發(fā)現(xiàn)，存在以下問題：

①冷凍水循環(huán)管線過長。冷凍水循環(huán)管線距最近的教學(xué)樓有551m，距最遠(yuǎn)的圖書館約900m，而距留學(xué)生會館只有65m，過長的管線沿途極大地?fù)p耗了冷量。

②冷凍水循環(huán)管線外保溫破壞嚴(yán)重，部分管道保溫層厚度不夠；施工時未按規(guī)范施工，管道支架與管道之間無隔熱措施，這也直接導(dǎo)致了冷橋的產(chǎn)生；循環(huán)管道有些地方直接裸露在空氣外面，有些地方裸露并且與其他管道直接接觸，極大地加大了冷量的散失；由于地下水位較高，部分管道井內(nèi)與污水、自來水交叉敷設(shè)，上述存在跑冒滴漏現(xiàn)象，管道井排水設(shè)施不完備，造成約1/10的管道浸泡在水中，造成管道腐蝕，保溫層脫落，冷量散失巨大，也進(jìn)一步增加了管道的腐蝕，減少了管網(wǎng)的使用壽命。管道外保溫不完善，是造成教學(xué)辦公區(qū)空調(diào)能耗巨大的一個主要原因。

③各教學(xué)辦公樓較分散，并且樓前皆無水利平衡裝置，造成管網(wǎng)水利失衡嚴(yán)重，進(jìn)一步增加了能耗。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查走訪發(fā)現(xiàn)，處于最末端的圖書館，空調(diào)系統(tǒng)冬天不熱，夏天不冷，辦公室里設(shè)計了中央空調(diào)系統(tǒng)，安裝了風(fēng)機(jī)盤管，但是各辦公室還是又增加了掛機(jī)，造成了巨大的浪費。

④人的主觀因素。由于空調(diào)的能耗未與單位、個人的利益直接掛鉤，個人的節(jié)能意識、節(jié)能觀念淡薄，在行動上也不積極。在實際調(diào)查中發(fā)現(xiàn)存在如下現(xiàn)象：房間溫度過低（<22℃）；空調(diào)系統(tǒng)運行的同時開著門窗；無人時間段房間風(fēng)機(jī)盤管仍照常運行等等不節(jié)能現(xiàn)象。

⑤既有建筑未供熱計量改造，執(zhí)行傳統(tǒng)的按面積收費辦法，造成用多用少一個樣，用與不用一個樣，致使使用人的主觀上也沒有這塊節(jié)能意識。

2.3 整改措施建議

通過對校區(qū)能源消耗情況進(jìn)行統(tǒng)計分析，提出了以下節(jié)能措施和建議，并部分進(jìn)行了實施，取得了一定的效果。

①對室外管網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)維修改造。對破損的保溫層進(jìn)行修補、重做，達(dá)到設(shè)計要求；對管道支架進(jìn)行處理，杜絕冷橋的出現(xiàn)；對管溝排水系統(tǒng)進(jìn)行改造，局部低點加設(shè)排污泵，不得有管道浸泡在水中的現(xiàn)象。②在各教學(xué)樓前加設(shè)水力平衡裝置，減少水利失衡造成的能耗損失。③加強教職員工的行為節(jié)能意識，減少不必要的能源浪費或有利于節(jié)能的行為，并且從制度上促進(jìn)節(jié)能行為。④對既有建筑進(jìn)行保溫改造，加設(shè)外墻保溫系統(tǒng)，減少向室外散熱。⑤對既有建筑進(jìn)行熱力量改造，加設(shè)熱量表、溫控閥，平衡閥。

3 結(jié)語

通過建筑采暖能源審計，對校區(qū)所有公共教學(xué)建筑采暖（空調(diào)）運行情況進(jìn)行了全面體檢，查找出了能源浪費的環(huán)節(jié)和節(jié)能潛力的部位，分析了存在問題的原因，提出合理的解決措施，通過組織措施和經(jīng)濟(jì)措施進(jìn)行了針對性的整改，節(jié)約了大量能源。

參考文獻(xiàn)：

[1]龍惟定，白瑋，馬素貞，等.國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能源審計導(dǎo)則[S].2007.

[2]Mick Schwedler High Performance Chilled Water Systems，Trane Engineering Presentation 2003.

[3]龍惟定編著.建筑節(jié)能與建筑能效管理[M].中國建筑工業(yè)出版社，2005.