2021-4-9 | 建筑節能論文
作者:陳仕海 單位:貴州省建筑設計研究院
節能建筑市場不成熟建筑節能,首先是要建造和使用節能型的建筑。然而,目前節能建筑在需求和供給兩個方面都存在問題。一方面,各類建筑的使用者(包括單位和個人)的節能意識不足,加上沒有科學的手段來判斷建筑是否節能,因此購買節能建筑的積極性不高,難以形成對節能建筑的有效需求;另一方面,由于國家目前對節能建筑從建造、銷售到使用均無任何激勵政策,造成“節約沒好處、浪費沒關系”的觀念,而建筑節能增加的成本是建筑開發企業負擔的,收益卻在使用單位,即使不節能,多出的能源消耗費用一般也落不到開發商頭上,因此開發節能型建筑的動力不足,更談不上對節能建筑需求形成引導。
節能產品缺乏標準我國建筑節能產業還處于發展初期,節能產品生產領域內企業數量眾多,但規模相近,層次較低,檔次難以拉開。同時,由于缺乏正確的市場引導和監督,用戶缺乏判斷的依據,節能產品在市場上受到大量非節能產品的惡性競爭,市場秩序混亂。
節能服務市場不發達據中國節能協會節能服務委員會(EMCA)在“中國節能服務產業年度峰會”上的報告,2009年全國各地節能服務公司在冶金、建材、電力、醫藥、石油化工、醫院、學校、賓館飯店等26個行業中2100余家企事業單位總計實施了5500多個節能項目,涵蓋了“十大重點工程”的全部內容,呈現出可喜的發展勢頭。但總體上,與我國巨大的建筑存量相比,這些實施合同能源管理的項目數量還微乎其微,專門從事節能服務的企業還很少。
建筑節能工作中的一些理念和思路
結合建筑節能市場的現狀以及已有的實踐經驗,在今后建筑節能工作的開展過程中,有以下一些理念和思路可供參考。
1激勵建筑節能發展在建筑節能發展的初期,要激勵建筑節能發展,使投資者和使用者都能看到效益,逐步化被動為主動。
2樹立建筑節能的理念大量的建筑往往追求外形和內飾的新穎奇特,而對與節能直接相關的墻體材料、能源系統、機電設備并不重視,建筑節能往往是在建筑方案確定后由機電設備專業來被動地接受。例如,在現代建筑的裝潢設計中,流行采用大量的人造燈光來營造所謂的效果,而沒有最大限度地利用自然光。另外,雖然建筑本身是節能的,但在實際的使用中卻采取了并不節能的控制方式。
3做好適用的節能設計方案在不同的節能技術面前,選擇合適的方案,貼合建筑的實際使用,而不僅僅是將節能作為建筑的一個賣點。集中供熱和制冷系統是成熟的節能手段之一,但如果設備使用率不高,則會造成間接浪費。對于住宅區和寫字樓,如果入住率并不高,低于成本平衡點,就會間接造成能源的浪費。例如,某醫藥物流倉庫,為滿足GSP認證要求,企業原先計劃投入數千萬設置中央空調系統,但是經過分析,企業所在地區的高溫季節僅為2個月,而且制冷也主要集中在倉庫的部分區域,按照中央空調的運行預期,每天僅電費就要6000多元,即使采用智能控制、變頻調節等手段,相比千萬元級的投資和運行費用來說,節能空間也很有限。后來,設計單位在認真計算冷庫負荷的基礎上優化了方案,改為安裝小型高效的渦旋冷凝機組,不僅總投資不到300萬元,運行費用也降低了1/3以上。
4建筑節能是一個整體的系統目前,國內建筑的建設流程基本相同,其中涉及業主、設計人員、施工方、用戶和物業公司。環節一多,各方就容易獨自為政。就工程驗收時和驗收之后的運行維護來說,大部分建筑的節能設備驗收目前還只是重在“裝沒裝”,機電系統的智能化控制還是停留在“只監不控”,結果造成業主花費較多成本采購的先進設備無法發揮應有的作用。建筑節能需要從源頭上杜絕建筑能耗的浪費。從項目前期的方案設計、資質審核到中期的材料采購、施工控制,最后到竣工驗收和改造后的評估,都要進行全方位、全過程的控制管理,這樣才能保證建筑達到預期的節能要求。
建筑節能工程案例
據統計,我國公共建筑(含國家機關)年耗電量約占全國城鎮總耗電量的22%,每平方米年耗電量是普通居民住宅的10~20倍,是歐洲、日本等發達國家同類建筑的1.5~2倍。隨著醫療技術的不斷進步,醫療設備的不斷更新,附加服務的不斷增加,醫院的功能仍在進一步擴展,醫院維持日常開支的費用越來越高,消耗的能源也越來越多。醫院建設是所有建筑中使用功能最復雜、安全要求最高的,而且需要的能源種類繁多,各種能源不能間斷,有的設備每天24h、全年365d運行,有的設備則需要定時運行。在各種建筑類型中,醫院屬于較高能耗的類型。據估算,醫院的能耗是一般公共建筑的1.6~2倍。
1建立能耗監測管理系統醫院的耗能包括冷庫、中央空調機組、風機、醫療設備以及照明系統等,它們處于相對獨立的運行狀態,但從能量檢測和管理角度來說,應把它們納入一個整體中來。因此,建議采用自控系統,對上述設備進行狀態監視和控制,這樣不僅可以實現節能的目的,還能為節能效果的后評價提供數據支持。能量監測管理系統如圖1所示,該系統采用智能主控制器+智能電表+數據收集模塊+電流互感器,使設備在節能優化的要求下運轉,并成為一個有機的整體,節省大量的能耗,給用戶帶來顯著的利益。根據已實施的節能工程經驗來看,該部分的節能效果可達5%~10%。
2優化中央空調系統中央空調一般由三部分組成:制冷、制熱機組,空調水管網系統,空調末端裝置。冷凍水泵用來循環冷凍水,冷凍水進入風機盤管,與室內進行熱交換,降低室內空氣溫度,達到制冷目的;冷卻水泵用來循環冷卻水,冷凍水帶走室內熱量,通過主機內的冷媒將熱量傳遞給冷卻水,冷卻水泵將升溫后的冷卻水壓入冷卻塔,使之與大氣進行熱交換,降溫后送回主機冷凝器繼續熱交換。所以,冷卻泵和冷凍泵實現溫度調節的重任,是中央空調系統中非常重要的組成部分。一般情況下,在設計中央空調時,空調系統的負載能力是按使用量最大(用戶最多),環境溫度最惡劣(最冷或最熱)的情況下確定容量的。但是,空調的大部分時間并非工作在上述兩種極端情況,所以對其進行按需調節,節能潛力巨大,在實際應用中,節能可達20%~30%。(1)建立蓄冷系統。一方面,可以利用夜間電網多余的谷荷電力繼續運轉制冷機制冷,并以低溫水的形式儲存起來;在白天用電高峰時,將低溫水提供給空調,從而避免中央空調爭用高峰電力。另一方面,還可以積極利用其他冷源,降低空調白天高溫時的運轉負荷。(2)對冷卻泵、冷凍泵和末端風機進行變頻改造,該系統由變頻器+溫差傳感器構成自動調節的閉環系統,實現實時智能控制。在提高使用舒適度的同時,也達到了節能目的。該醫院原先的冷卻泵選型裕量較大,改造后效果明顯,如表1所示。