雷天鳴
(中冶南方工程技術有限公司湖北武漢430223)
民用建筑項目能評階段常見節能措施及其可行性分析
雷天鳴
(中冶南方工程技術有限公司湖北武漢430223)
本文將介紹現階段民用建筑項目能評階段可提出的三種較常見的節能措施及其運行原理,同時介紹并分析其節能效果及適用范圍。
民用建筑;節能評估;節能措施
2010年9月,國家發改委正式頒布了《固定資產投資投資項目節能評估和審查暫行辦法》(國家發改委[2010]6號令),民用建筑行業各類新、改、擴建項目的節能評估(以下簡稱“能評”)工作也隨之得到了廣泛開展。民用建筑項目節能評估工作,首先應分析與論證現有規劃方案節能設計的科學性、合理性和完善性,并在此基礎上提出切實可行的節能措施建議。能評階段節能措施必須分析其是否適用于建設項目,否則千篇一律的節能措施并沒有實際參考意義。
本文將重點分析現階段民用建筑項目能評階段常見的三種節能措施,包括管網疊壓供水、地源熱泵及雨水回收。
2.1工作原理
管網疊壓供水技術是由供水泵加壓疊加供水管網余壓,直接從供水管網中取水增壓的供水方式。由于整個供水系統連續密封,徹底避免了水體與外界直接接觸引起的水質降低和各種污染問題。
2.2節能效果
疊壓供水技術通過利用市政管網余壓,節省了配套加壓泵的揚程。以市政余壓0.25Pa,平均供水揚程50m估算,則可節省供水電耗約50%,節能效果明顯。
2.3適用范圍及注意事項
生活給水系統是否可采用管網疊壓供水技術,首先應取的供水主管部門的同意。此外涉及到以下區域或用戶的建設項目不適宜采用管網疊壓供水:(1)經常性停水的區域或供水保證率要求高,不允許停水的用戶。(2)供水主管網壓力過低或壓力波動過大的區域。(3)供水主管網管徑偏小或供水能力不能滿足用戶用水需求的區域。(4)學校、影院、劇院、體育場館等用水時間過于集中,瞬間用水量過大且缺乏有效調儲措施的用戶。(5)加工、貯存有毒物質、藥品以及危化品的工廠、科研單位、醫院等用戶。因此節能評估階段提出疊壓供水建議時,首先應排除上述區域及用戶。
3.1工作原理
地源熱泵系統是采用地下埋管的方式,以循環水作為冷媒,實現機組與大地土壤之間的熱量交換。地源熱泵系統能充分利用蘊藏于土壤中的巨大能量,循環再生,通過少量的電能輸出,實現低位熱能向高位熱能轉化,實現對建筑的供暖(含生活熱水供應)和制冷。
3.2節能效果
地源熱泵的節能效果,得益于土壤溫度(全年約15℃)的穩定性,夏季低于室外溫度,冬季高于室外溫度,使得地源熱泵系統的能效比高于常規空氣源熱泵系統。以空氣源熱泵制冷能效比5.8、常規空氣源熱泵系統制冷能效比4.4進行估算,夏季制冷可節電約24%。空調采暖制冷能耗約占建筑能耗的一半以上,因此采用地源熱泵的節能效果非常突出。
3.3適用范圍及注意事項
(4)設置地埋管換熱器需要的土地面積約為建筑供熱空調面積的20%~30%[2]。地埋管換熱器通常埋設在地面1.5m以下,因此埋設了換熱地埋管的土地表面仍可以用作其他用途,如作為綠地、停車場等。但在建筑容積率較大的新建項目以及既有建筑改造的項目中,缺少可用于埋管的土地面積,這往往制約了地埋管地源熱泵技術的應用。因此針對大量高層建筑的建設項目,能評階段不宜提出采用地源熱泵的節能措施建議。(2)在地源熱泵系統方案設計前,首先應進行建設工程場地狀況調查工作,并應同時對淺層地熱能資源進行勘察。在巖溶地面塌陷潛在危險區、淤泥層深厚區不宜采用地埋管地源熱泵系統。
4.1工作原理
屋面或地面匯集的雨水經過雨水回收過濾器后,通過雨水口匯至埋地雨水收集管道,由雨水管道導入雨水收集池后進入景觀水體(雨水調蓄)作為水景水源或作為綠化、地下室沖洗、洗車等用,富余部分溢流入市政管網。
雨水收集系統根據雨水源不同,可粗略分為屋頂雨水和地面雨水兩類,其中屋頂雨水水質相對較好,可通過棄流和簡單的過濾處理后回用,地面雨水水質相對較差,還需要額外的沉淀處理。
4.2節能效果
雨水回用系統的最大年用雨水量可按下式估算[2]:
雨水回收量=(0.6~0.7)×10×雨水徑流系數×常年降雨厚度×匯水面積
需要注意的是,雨水回用系統的實際年利用量應根據所在地降雨條件、系統雨水存儲容量及雨水利用量的變化情況通過逐月水量平衡計算得出。簡單的通過年量估算,往往會造成計算結果遠大于實際可回用量。
4.3適用范圍及注意事項
(1)雨水回收系統發揮作用的先決條件是有充足的降水可供回收,對于降雨相對較少的地區,可能會造成系統利用率過低,產生投資浪費。(2)同時還應注意降雨季節的分配,如降雨量過于集中在少數月份,會導致系統儲存容積過大,同時系統在其余大部分時間內閑置,降低運行效果。(3)首先確定年可利用的雨水量,以此來確定需要的匯水面積。若缺少有效利用途徑,則可能造成回收雨水的浪費。
通過本文分析可知,任何節能措施都有其適用性與局限性,節能評估從業者在能評階段應視項目所在地外部條件及項目內部情況“對癥下藥”。因此熟知各類節能措施的適用范圍與注意事項為能評從業者的必備知識之一。
[1]任永華.管網疊壓供水設備原理及應用[J].山西建筑,2008,34 (22):189-190.
[2]謝冬梅,胡桂秋,陳軍.地源熱泵的開發和應用[J].節能與環保, 2005(06).
[3]GB50400-2006,建筑與小區雨水利用工程技術規范[S].
雷天鳴(1986—),男,內蒙古赤峰,碩士,工程師,從事節能環保相關咨詢評估工作。