合肥市公共建筑節(jié)能改造與評估
——以某辦公建筑為例

肖方初，何正亞，陳思

（1合肥市城鄉(xiāng)建設(shè)局，安徽 合肥 230000；2安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計院，安徽 合肥 230031）

0 前言

2018年我國建筑建造和運行用能占全社會總能耗的37%，建筑建造占全社會能耗的比例為14%，建筑運行占中國全社會能耗的比例為23%，建筑節(jié)能勢在必行。依據(jù)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳銀監(jiān)會辦公廳關(guān)于批復(fù)2017年公共建筑能效提升重點城市建設(shè)方案的通知》（建辦科〔2017〕72號），合肥市被列入國家公共建筑能效提升重點城市，我市將于2018～2020年實施完成既有公共建筑節(jié)能改造面積157萬㎡，改造項目平均節(jié)能率不低于15%。

2020年11月，安徽省機關(guān)事務(wù)管理局、安徽省發(fā)改委、安徽省財政廳共同發(fā)布了《關(guān)于推動公共機構(gòu)合同能源管理的意見》（皖管[2020]12號），文件指出我省要逐步建立規(guī)范有序的節(jié)能服務(wù)市場和完善的節(jié)能服務(wù)體系，使合同能源管理成為公共機構(gòu)實施節(jié)能改造的主要形式。為貫徹落實《關(guān)于推動公共機構(gòu)合同能源管理的意見》，安徽省機關(guān)事務(wù)管理局2021年1月7日發(fā)布了《關(guān)于在黨政機關(guān)辦公區(qū)開展合同能源管理集中示范工作的通知》（皖管辦 [2021]2號），文件中明確要求：2021年底，各設(shè)區(qū)市至少有一個黨政機關(guān)集中辦公區(qū)能源托管項目進入實施階段；到“十四五”末，全部設(shè)區(qū)市市級黨政機關(guān)集中辦公區(qū)實施能源托管，50%的縣級黨政機關(guān)集中辦公區(qū)實施能源托管。

本文以合肥市某機關(guān)辦公建筑綜合節(jié)能改造為例，從節(jié)能診斷、改造方案編制、節(jié)能效果驗證等方面進行了全面分析，為后續(xù)公共機構(gòu)節(jié)能改造提供了一定的經(jīng)驗借鑒。

1 項目概況

本報告核定項目為合同能源管理項目，建筑類型為行政辦公建筑，2014年改造后投入行政辦公使用，建筑分A、B兩棟（南樓、北樓），A棟建筑地上5層，B棟建筑地下1層，地上6層，總建筑面積18184㎡。建筑功能主要為辦公，A棟1～4層為辦公室、會議室，5層為會議室、活動室；B棟1層為餐廳，2層、6層為會議室，3～5層為辦公室，地下1層為設(shè)備房和地下車庫。

2 節(jié)能診斷

2.1 建筑能耗分析

該辦公樓主要能源消費為電能，根據(jù)2016～2018年三年能源消費賬單，2016年耗電量為1345986kW·h，2017年耗電量為1429580kW·h，2018年總耗電量為1489719kW·h，可以看出近3年用電量在逐年增長。2017年比2016年增長了6.21%，2018年比2017年增長了4.21%，能源消耗統(tǒng)計表如下表。

能源消耗統(tǒng)計表

根據(jù)能源消耗統(tǒng)計表，繪制能源柱狀圖如圖1。

圖1 年用電量柱狀圖

經(jīng)計算可知，2017年比2016年增長了6.21%，2018年比2017年增長了4.21%。

2.2 空調(diào)系統(tǒng)診斷

辦公樓采暖通風(fēng)及空調(diào)系統(tǒng)采用10套變頻多聯(lián)機系統(tǒng)和180臺分體空調(diào)，經(jīng)現(xiàn)場對設(shè)備勘察診斷，空調(diào)系統(tǒng)目前存在以下問題：

①設(shè)備出現(xiàn)老舊情況，制冷效果明顯下降，嚴(yán)重區(qū)域無法滿足使用要求；

②夏天空調(diào)溫度設(shè)定過低，制冷過度；

③部分辦公室打開門窗開啟空調(diào)；

④節(jié)能意識不足，個別房間下班離開房間忘記關(guān)空調(diào)；

⑤空調(diào)使用狀態(tài)沒法監(jiān)控；

⑥空調(diào)待機能耗浪費嚴(yán)重；

⑦部分設(shè)備換熱翅片積垢嚴(yán)重，降低空調(diào)運行能效，浪費能源；

⑧多聯(lián)機外機安裝在1樓地面，2012年安裝至今，運行總體穩(wěn)定。外機由于多年運行，開始有老化現(xiàn)象，換熱效率不高。

經(jīng)過計算該辦公樓分體空調(diào)年耗電量共451008W·h，占總能耗比例的30%，占比較高。受合肥市氣候影響，合肥市夏季依靠空調(diào)制冷，冬季依靠空調(diào)采暖，因此空調(diào)耗電較多，分體空調(diào)全部依靠人工控制，因此人為因素對分體空調(diào)耗電影響較大，分體空調(diào)的開啟情況、溫度設(shè)定將直接影響建筑耗電。因此，通過加強管理減少不必要的空調(diào)耗電。

經(jīng)過計算該辦公樓多聯(lián)機每年耗電量約為266644.8kW·h，該辦公樓2018年建筑年總能耗1489719kW·h，多聯(lián)機空調(diào)耗電占總能耗比例的18%，占比較高。

分體空調(diào)冷熱兩用，夏季供冷、冬季采暖，因此空調(diào)耗電量較大。

2.3 照明系統(tǒng)診斷

大樓基本為傳統(tǒng)熒光燈具，以T8熒光燈管為主，走廊和衛(wèi)生間有一部分節(jié)能燈。辦公燈具比較老化，照明光效較低，一般為50lm/W左右，故障率較高，且運行能耗較大。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研和運行記錄核查，照明燈具每天開啟9.5h左右，節(jié)假日加班較少，燈具基本關(guān)閉。室內(nèi)照明燈具使用較為規(guī)律，因此，上下班開關(guān)燈須嚴(yán)格管控。該辦公樓2018年建筑年總能耗1489719kW·h，照明燈具耗電占總能耗比例的9%，占比較小。

圖2 照明燈具耗電占比圖

經(jīng)過診斷，照明系統(tǒng)主要存在以下問題：

①現(xiàn)使用的照明系統(tǒng)基本仍采用傳統(tǒng)的熒光燈管及普通節(jié)能燈具，相比LED燈具消耗了更多電能；

②使用傳統(tǒng)的熒光燈管在工作時，因自身燈管和整流器會產(chǎn)生高溫，熱量輻射到室內(nèi)，增加了室內(nèi)空調(diào)冷量損失，消耗了空調(diào)的電能；

③在公共區(qū)域和走廊部分區(qū)域，無照明智能控制，或者光聲控制，定時開關(guān)功能，存在長明燈現(xiàn)象；

④照明系統(tǒng)未按區(qū)域安裝計量裝置，線路未獨立分離，不便于照明系統(tǒng)進行計量和分區(qū)控制；

⑤在日照充足的情況下，部分走廊及室內(nèi)自然采光良好區(qū)域，照明燈具開啟數(shù)量未做相應(yīng)調(diào)整，仍開啟所有燈具。

2.4 建筑能源管理

辦公樓當(dāng)前能耗系統(tǒng)的計量基本處于一級計量階段，能源計量僅僅加裝了總表，對各用能系統(tǒng)均沒有進行分項計量，無法獲取各個能耗系統(tǒng)的詳細數(shù)據(jù)，各重點用能系統(tǒng)的能耗無法實時監(jiān)測和自動計量。

3 改造方案

3.1 空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造

該項目空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造措施有：加裝多聯(lián)機集中控制器、分體空調(diào)集中控制器及智慧網(wǎng)關(guān)，多聯(lián)機空調(diào)和分體空調(diào)加裝綜合節(jié)能控制系統(tǒng)，主要實現(xiàn)對空調(diào)系統(tǒng)的集中管控和能耗計量；多聯(lián)機室外機加裝噴霧冷卻降溫系統(tǒng)。

3.2 照明系統(tǒng)節(jié)能改造

使用LED燈具替換原有高能耗熒光照明燈具，提高光效，降低能耗，延長使用壽命，減少維護成本；對照明進行分時分區(qū)控制，降低能耗。

3.3 能耗分項計量與能源管理平臺建設(shè)

建立起綜合能耗監(jiān)測和管理應(yīng)用平臺，建立能耗計量采集系統(tǒng)及數(shù)據(jù)監(jiān)管中心，該能耗監(jiān)測平臺能夠?qū)崟r顯示各個用能設(shè)備的現(xiàn)狀、異常、運行參數(shù)值等，且能夠遠程控制各個設(shè)備，實時查看用能設(shè)備運行參數(shù)和運行狀態(tài)，對建筑整體及分項用能情況進行全面的自動化監(jiān)管及能效分析。

4 節(jié)能效果分析

該項目于2020年4月竣工，節(jié)能改造實施時間為2019年12月～2020年4月，選取2018年作為基準(zhǔn)年，核定基準(zhǔn)期用電量為1489719.00kW·h，折合標(biāo)煤為434.70t。依據(jù)提供的材料，該辦公樓改造前后入駐人員及節(jié)假日辦公時間均有所增多，依據(jù)《合肥市公共建筑能效提升重點城市改造項目節(jié)能量 (率)核定方法》，第4.4.1條規(guī)定：其他非節(jié)能改造措施引起的能耗變化量，能耗修正系數(shù)可按實際情況進行論證后確定。公共建筑運行能耗的修正應(yīng)根據(jù)公共建筑使用非改造減排措施可能引起的總運行能耗條件變化確定，保證公共建筑在節(jié)能基準(zhǔn)期和節(jié)能核定期的正常運行能耗條件基本一致。經(jīng)修正后的基準(zhǔn)期能耗為 1841245.21kW·h，依據(jù)該辦公樓2020年4月～2021年3月實際能耗賬單，核定期用電量為2298683.16kW·h，整體綜合節(jié)能率為19.9%，年減排二氧化碳330t。目前項目已穩(wěn)定運行一年，節(jié)能效果顯著。

5 結(jié)語

該項目通過對供暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、能耗監(jiān)測與控制系統(tǒng)改造，整體節(jié)能率達到19.9%，有效地節(jié)約了能源消耗，為類似建筑節(jié)能改造提供了一定的經(jīng)驗借鑒。