某集團辦公大樓建筑節能改造工程案例分析

劉輝

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

關鍵詞：建筑節能，節能改造，節能量

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

一、主要用能設備節能診斷

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，采用電子鎮流器實單燈實際功耗在40瓦/小時左右，壽命短，光效率低。經統計，該辦公樓照明設備年用電量65萬度電。

2、中央空調系統用能情況

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

據統計，該辦公大樓近三年用能波動在±10%以內，用能比較穩定，空調用電巨大且呈上升趨勢，空調制冷、冬季供暖系統（供暖換熱站）、照明插座用電能耗較高。

3、建筑節能潛力分析

⑴當前運行水泵都不具備變頻控制，不能根據負荷情況和室外環境情況對運行泵進行調節，造成能源的浪費。

⑵當前冷卻塔中的風機不具備轉速調節功能，不能實時調節運行臺數的功能，造成能源的浪費。

⑶當前中央空調循環系統不具備分時段的運行調節功能，造成能源的浪費。

⑷當前中央空調循環系統供冷出水和回水溫差偏小，存在小溫差，大流量的浪費現象。

⑸冷凍水循環和冷卻水循環控制是簡單手動模式，并且相對獨立，不能實現系統的綜合優化控制。

⑹中央空調系統機電設備的監控管理主要是人工手動完成，缺乏一套完整的自控系統將機電設備進行全方位的監視、控制， 進行各設備間的聯動控制和節能管理。

⑺中央空調系統運行指標不全，相應的溫度、壓力及室外環境情況都沒有，不能全面細致的對系統進行節能管理。

⑻照明燈具光效低能耗高，壽命短。

⑼在公共區域出現無人看管的長明燈，造成能源的浪費。

二、節能改造措施及效果

依據該辦公樓節能診斷情況，節能改造措施包括：照明燈具改造、中央空調系統改造、可再生能源利用、行為節能控制等。

1、照明燈具改造

現有建筑大量采用T8型日光燈，采用電子鎮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燈具已經大量應用于室內照明領域。LED光源為半導體固態芯片直接發光，光潽窄、色純好、無閃爍、發熱低、壽命長、無汞污染，是目前最理想的節能環保光源。

該案例采用LED室內照明燈具替換原熒光燈，本產品顯色指數高達85以上，照明效果舒適、清晰，不僅節能而且健康，是現代家居、辦公等領域最理想的照明燈具，產品有效壽命達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燈具后節約標煤90余噸，大大提高了能耗利用效率。

2、中央空調系統改造

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

該辦公樓采用此控制系統后，中央空調循環系統綜合節能7萬度電，單項節能率達15%左右。

3、可再生能源利用

分布式光伏發電系統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，創造額外收益；綠色能源，節能減排，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使用等優勢。

本案例采用70kW分布式光伏發電系統，年發電量10萬余度電，年節約標煤約40噸。

4、行為節能控制

本工程中室內溫度的調控是通過在室內安裝風機盤管溫控器來實現的。溫控器帶有溫度設定旋鈕、風機轉速轉換開關及制冷與供熱模式轉換開關，用于調節室內溫度，一是根據溫控器的室內溫度設定值、調整送入房間的風量及供冷和供熱熱交換量的大小。二是根據人員流量適當調控，無閱覽時間、區域，管理人員可利用控制面板適當調節溫度或關閉末端風機，避免浪費能耗等現象。

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

綜上所述，通過對照明系統、空調系統等設備的節能改造，該圖書館綜合節能約60萬度電，節約費用近50萬元，節能效果明顯。

三、小結

建筑節能改造工作利國利民，業主應定期對建筑用能情況進行統計或采用實時監測手段，對建筑進行“體檢”，及時發現節能潛力，在滿足室內環境舒適度的前提下，加快實施節能改造。