某集團辦公大樓建筑節(jié)能改造工程案例分析

劉輝

摘要：據(jù)統(tǒng)計，建筑能耗占社會能源資源消耗的33%左右，節(jié)能潛力較大，機關辦公建筑和大型公共建筑在滿足室內(nèi)環(huán)境舒適度的前提下，通過采用有效的節(jié)能改造技術措施，能夠取得良好的節(jié)能效果，本文以某辦公大樓節(jié)能改造工程為例介紹了改造過程和節(jié)能效果。

關鍵詞：建筑節(jié)能，節(jié)能改造，節(jié)能量

本案例中辦公大樓，處于北方供暖地區(qū)，采用框架式結(jié)構，建筑面積約5萬平方米，采用市政集中供暖和中央空調(diào)系統(tǒng)制冷方式。

一、主要用能設備節(jié)能診斷

1、照明設備用能情況

該辦公大樓照明設備主要采用熒光燈，分別為40瓦T8熒光燈管和14瓦U型熒光燈，其中T8型熒光燈，采用電子鎮(zhèn)流器實單燈實際功耗在40瓦/小時左右，壽命短，光效率低。經(jīng)統(tǒng)計，該辦公樓照明設備年用電量65萬度電。

2、中央空調(diào)系統(tǒng)用能情況

該辦公樓中央空調(diào)系統(tǒng)具有一臺冷水機組、一臺冷凍循環(huán)泵和一臺冷卻循環(huán)泵，凍循環(huán)泵、冷卻循環(huán)泵、冷卻塔風機在夏季供冷時使用，工頻運行。

據(jù)統(tǒng)計，該辦公大樓近三年用能波動在±10%以內(nèi)，用能比較穩(wěn)定，空調(diào)用電巨大且呈上升趨勢，空調(diào)制冷、冬季供暖系統(tǒng)（供暖換熱站）、照明插座用電能耗較高。

3、建筑節(jié)能潛力分析

⑴當前運行水泵都不具備變頻控制，不能根據(jù)負荷情況和室外環(huán)境情況對運行泵進行調(diào)節(jié)，造成能源的浪費。

⑵當前冷卻塔中的風機不具備轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)功能，不能實時調(diào)節(jié)運行臺數(shù)的功能，造成能源的浪費。

⑶當前中央空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)不具備分時段的運行調(diào)節(jié)功能，造成能源的浪費。

⑷當前中央空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)供冷出水和回水溫差偏小，存在小溫差，大流量的浪費現(xiàn)象。

⑸冷凍水循環(huán)和冷卻水循環(huán)控制是簡單手動模式，并且相對獨立，不能實現(xiàn)系統(tǒng)的綜合優(yōu)化控制。

⑹中央空調(diào)系統(tǒng)機電設備的監(jiān)控管理主要是人工手動完成，缺乏一套完整的自控系統(tǒng)將機電設備進行全方位的監(jiān)視、控制， 進行各設備間的聯(lián)動控制和節(jié)能管理。

⑺中央空調(diào)系統(tǒng)運行指標不全，相應的溫度、壓力及室外環(huán)境情況都沒有，不能全面細致的對系統(tǒng)進行節(jié)能管理。

⑻照明燈具光效低能耗高，壽命短。

⑼在公共區(qū)域出現(xiàn)無人看管的長明燈，造成能源的浪費。

二、節(jié)能改造措施及效果

依據(jù)該辦公樓節(jié)能診斷情況，節(jié)能改造措施包括：照明燈具改造、中央空調(diào)系統(tǒng)改造、可再生能源利用、行為節(jié)能控制等。

1、照明燈具改造

現(xiàn)有建筑大量采用T8型日光燈，采用電子鎮(zhèn)流器實單燈實際功耗在40瓦/小時左右，熒光燈工作時燈絲的溫度在1100℃左右，壽命不高，約為5000小時，光效率為50lm/W。隨著LED固體照明技術的突飛猛進，LED燈具已經(jīng)大量應用于室內(nèi)照明領域。LED光源為半導體固態(tài)芯片直接發(fā)光，光潽窄、色純好、無閃爍、發(fā)熱低、壽命長、無汞污染，是目前最理想的節(jié)能環(huán)保光源。

該案例采用LED室內(nèi)照明燈具替換原熒光燈，本產(chǎn)品顯色指數(shù)高達85以上，照明效果舒適、清晰，不僅節(jié)能而且健康，是現(xiàn)代家居、辦公等領域最理想的照明燈具，產(chǎn)品有效壽命達50000小時，即每天點亮10小時就可使用8年以上。

該辦公樓更換LED燈具后節(jié)約標煤90余噸，大大提高了能耗利用效率。

2、中央空調(diào)系統(tǒng)改造

本案例采用了中央空調(diào)全生命周期智慧能源監(jiān)管系統(tǒng)，旨在基于中央空調(diào)系統(tǒng)全過程的分散性及不確定性管理，依靠氣象模式，CFD流體仿真和優(yōu)化控制的核心技術進一步為中央空調(diào)系統(tǒng)的全生命周期管理提供一套標準化工具方法，使中央空調(diào)系統(tǒng)能準確地感知自身的狀態(tài)和外部環(huán)境條件，通過優(yōu)化調(diào)整控制策略和運行方式，使中央空調(diào)系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、高效運行。通過大數(shù)據(jù)分析，揭示運行狀態(tài)變化規(guī)律，準確定位“生命周期”，實現(xiàn)了精益管理，可實現(xiàn)對整個中央空調(diào)系統(tǒng)整個生命運行周期的全面掌控，實現(xiàn)了實時監(jiān)視、實時控制、動態(tài)管理，提高能源使用效率，延長中央空調(diào)系統(tǒng)的使用壽命，保障中央空調(diào)系統(tǒng)安全運行，降低系統(tǒng)整體運維成本。

該辦公樓采用此控制系統(tǒng)后，中央空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)綜合節(jié)能7萬度電，單項節(jié)能率達15%左右。

3、可再生能源利用

分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)已廣泛應用于工程中，具有安裝方便，操作簡單；有效利用閑置屋頂資源，創(chuàng)造額外收益；綠色能源，節(jié)能減排，有效緩解日趨嚴重的霧霾天氣；一次投資，從此不再繳納電費，多余電量不但可以并網(wǎng)使用等優(yōu)勢。

本案例采用70kW分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)，年發(fā)電量10萬余度電，年節(jié)約標煤約40噸。

4、行為節(jié)能控制

本工程中室內(nèi)溫度的調(diào)控是通過在室內(nèi)安裝風機盤管溫控器來實現(xiàn)的。溫控器帶有溫度設定旋鈕、風機轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換開關及制冷與供熱模式轉(zhuǎn)換開關，用于調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度，一是根據(jù)溫控器的室內(nèi)溫度設定值、調(diào)整送入房間的風量及供冷和供熱熱交換量的大小。二是根據(jù)人員流量適當調(diào)控，無閱覽時間、區(qū)域，管理人員可利用控制面板適當調(diào)節(jié)溫度或關閉末端風機，避免浪費能耗等現(xiàn)象。

本工程采用的節(jié)能控制開關設備和室溫調(diào)控裝置，年節(jié)約電量3萬度，折合標煤約0.8噸。

綜上所述，通過對照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等設備的節(jié)能改造，該圖書館綜合節(jié)能約60萬度電，節(jié)約費用近50萬元，節(jié)能效果明顯。

三、小結(jié)

建筑節(jié)能改造工作利國利民，業(yè)主應定期對建筑用能情況進行統(tǒng)計或采用實時監(jiān)測手段，對建筑進行“體檢”，及時發(fā)現(xiàn)節(jié)能潛力，在滿足室內(nèi)環(huán)境舒適度的前提下，加快實施節(jié)能改造。