商用建筑節能技術應用研究

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

【關鍵詞】供冷；供熱；供水減壓；變頻節電；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能技術開發，鼓勵開發具有節能的墻體材料，近年來，也支持將可再生新能源（如太陽能）應用于建筑，降低建筑能源總需求同時減少對環境的污染。雖然在材料、能源方面能促進建筑節能，但是建筑運行時間遠遠長于建造時間，隨著節能手段、技術和要求的不斷提高，因此，將節能技術應用于運行中的建筑也是建筑節能的一條重要途徑[1-8]。北京互聯網金融中心是位于中關村核心區的5A級寫字樓，建筑面積8萬余平方米，地下4層，地上24層，框架結構，外墻玻璃幕墻裝飾，2014年底完成并投入運行。本文主要從冷、熱節能，其他設備、節電以及節水方面提出節能措施，多點考慮，分階段進行。

1、供冷、供熱節能

1.1按需供能

根據管理制度每天加強巡視，無入住樓層關閉水、電，適當調節少量用戶入住樓層主供回水管；對發現凡有外墻冷風侵入、漏風、管道保溫不到位的情況，迅速處理、堵漏、修補；根據天氣情況，適當調整每日分時段供熱/供冷溫度，調整供能溫度或流量；在解決好防凍的前提下，夜間應注意關閉無人層設備或電路，減少末端能耗。

1.2供能平衡

在采取節能措施過程中，注意有關天氣、室溫、水溫、能耗等數據收集記錄，分析，為進一步調整或改造提供基礎數據。加強管道檢查，發現管路中存氣、水流不暢或不熱的情況應及時排氣，保持水路暢通。供能初期應不斷的摸索、調整系統水利平衡，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精準控制

在供能期間，分時段分區域加強機組、水泵、風機等設備運行工況，水、電等能源消耗，天氣、環境、樓層人數等條件數據的統計和積累，然后進行多方位、多時段、多樓盤橫向縱向對比，進一步加強調節和按需供能。

發現能耗高、效率低或運行不合理的設備、管路進行改造，進一步實現節能的目的。機組、設備、管路等節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能的基本條件，例如制冷機組三臺，可以根據季節的變化啟動機組的數量，保證有序供應，水泵也是變頻啟動，根據符合需求啟動不同數量的水泵，實現粗狂式節能管理。缺憾是沒有做管路增加電動三通平衡閥（熱力站已經安裝節能電動三通閥，能夠實現按需供能）和水泵改變頻運行，實現根據外網負荷合的需求自動調整供冷溫度和流量，從而達到更加節能的效果。因此，冷熱源節能提升空間最大的是冷凍水、冷卻水水泵、冷卻塔風機改為變頻運行，制冷機房增加電動三通閥安裝及局部管路改造，實現變流量恒溫運行，節電、節能耗能估計能提升5-8%。

（2）空調末端：本樓末端采用的為風機盤管加新風機組供能，目前的控制方式為小業主單獨控制，我們若進行開關供能必須進入該樓層關閉樓層設備主電源，因此人為因素的準時性可能導致能量過多消耗。因此，可以改造末端主電源遠程控制，規定的時間即可在中控室打開或關閉空調電源，實現更精準更有效的控制，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，為供能質量提供可靠幫助。

（3）空調新風機組變頻運行節能改造：全樓有29臺新風空調機組，輔助供熱或供冷并提供新風，可以采取末端室內增加溫度傳感器、末端風口增加壓力傳感器、電動風閥，同時電機改造為變頻運行，通過末端傳感器和風閥的調節來控制機組電機變頻供熱，冷風，從而達到節能目的。但這種改造相對復雜，因為要考慮到供熱或供冷的區域是否便于調節，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臺空調機組、各層風機盤管、屋頂冷卻塔等基本為各自獨立運行，未實現集中控制，從管理和節能方面有很大的提升空間。因此，可以采用系統集中控制措施，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集控。

1.4谷電蓄能

利用谷電蓄能，只是相對節約運行費用，并沒有節能，該項投資主要是針對節能潛力不大的項目，又為了追求節約運行費用而產生的一種辦法，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，占地及投資應綜合考慮。

2、節水

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備變流量調節、設置屋頂雨水收集系統和加強管理來達到節約用水的目的。

2.1總供水管每層減壓節水

寫字樓市政入水口分為生活水和中水（目前外網接入全部為自來水），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（B4-5層）、中區（6-14層）、高區（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，從而達到節水的目的，同時又保護了管道及末端用水設備的安全運行，延長使用壽命。

2.2末端設備變流量及雨水收集輔助節水

可以對采取末端用水設備變調節流量和傳統節能方法相結合的模式，挖掘節能空間。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、維修節水

供水系統的節能主要有兩個方面，一方面供水開關、閘閥和水箱、水位自控制系統等關鍵部位要經常巡視發現漏水及時更換質量過關的部件；另一方面是要保持經常巡視，及時檢測維修供水管網。與供電管理不同的是，供水系統出現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能來說尤為重要。定期對大廈供水系統進行清洗，尤其是生活供水系統，減少“黃水”造成的浪費。

3、節電

本寫字樓節電可以從電梯、照明、風機、機組等方面著手，通過變頻、光源分路控制、選用節能設備等方式來達到節約電能的目的。

3.1電梯節電

電梯電動機節能中，通過變頻調速技術，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，采取變頻節能方法，對保障設備安全運行也有一定幫助。

3.2照明節電

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

3.3風機、機組節電

本樓大部分風機為事故排風排煙風機，無需改造。而機組為給水、空調新風機組、水泵等，節電改造基本上采用變頻運行即可達到節能效果。而本樓B3＼B4給水泵全部為變頻穩壓運行，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。各層空調機組、循環水泵在供熱、制冷節能中已經包含。

4、管理機制

4.1組織機構及計劃

在組織機構方面，大廈物業建立能源管理領導小組，統一管理、協調能源管理工作。設立能源工程師崗位，為大廈的能源管理提供技術支持和整理相關資料。在能源管理目標與實施方案計劃方面，建立能源管理目標，并將目標進行分解，便于實施。

4.2日常維護及記錄

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

4.3節能宣傳、培訓及獎勵

應積極對客戶宣傳，客戶的節能行為有利于大廈的節能工作。在大堂、餐廳等位置設置節能、低碳宣傳材料，提高人人的節能意識；在樓層內設置宣傳卡，鼓勵租戶員工減少資源、能源的使用。制定系統的節能培訓計劃并予以實施。對在實際工作中有節約意識、節約行為的員工進行節能獎勵，積極鼓勵員工對節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能改造管理模式，主要是借助第三方有專業技術能力的節能公司，針對能耗大的設備、系統進行整體改造，實現節能。選用合同能源管理模式，可以通過選擇更專業化的節能公司針對本寫字樓提出相對精準的節能方案，節能效益可能更顯著。

結語：

商業建筑能耗主要為水、電，對能耗高的設備、機組進行升級改造，能提高建筑節能效果，除了在節能空間比較大設備進行改造外，更細致的改造措施，如節水、節電和精細化管理等方面，在不斷發現能耗過高或損失過大的設備、系統進行必要改造。另外，按需供能和運行基礎數據收集為基礎性工作，第一個整年度內（包括制冷和制熱期）加強環境因素和人為因素的管理，減少能量損失和消除不足，加強原始數據積累，為第二年度或以后的技術節能改造提供可靠、嚴謹的數據支持，無論將來采取任何節能方面的改造措施，都可以順利實施。節能措施有很多，但無外乎是減少能量損失和節約能源同步走，我們應重點突破能耗高、節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期理想效果，所有的技術改造必須有詳細的基礎數據去支持。