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1綠色建筑達標總體分析

該科技大廈設(shè)計資料、前期資料、施工過程資料、產(chǎn)品及設(shè)備的檢驗報告等各項資料保存較為完備，從設(shè)計上來看，滿足北京市當年施行的各項標準。按照北京市地方標準DB11/T825-2011《綠色建筑評價標準》進行逐條分析。節(jié)能一直是建筑行業(yè)的重點，也是實現(xiàn)綠色建筑的關(guān)鍵，根據(jù)大廈用能情況的分析，大廈的用能系統(tǒng)具有較大的改造空間，因此對科技大廈的綠色建筑節(jié)能改造，以節(jié)能改造為主，同時兼收經(jīng)濟效益，本文將詳細闡述。

2對現(xiàn)有系統(tǒng)的節(jié)能分析及改造意見

通過查閱圖紙及相關(guān)資料，大廈的總體能耗不能滿足《綠色建筑評價標準》北京市地方標準DB11/T825-2011中條款的要求，且制冷機組的性能系統(tǒng)與能效比也較標準中低。下文將對大廈的用能情況及空調(diào)機組進行詳細分析，并提出適宜的改造方案。

2.1大樓的主要能耗組成

通過對圖1和圖2的比較，可以得出該大廈和北京典型公共建筑的能源組成的采暖空調(diào)能耗方面基本一致，照明和其他項，數(shù)據(jù)偏差較大。這是由于大廈只對研究總院的照明電耗有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，而將外租戶的照明電耗計入其他未做具體統(tǒng)計；此外，本大廈是以科研為主的辦公樓，實驗儀器和設(shè)備較多，這部分用電都計入其他。

2.2照明系統(tǒng)分析

照明系統(tǒng)的研究對象是該大廈的科研辦公區(qū)域，以下涉及到的照明電耗不包括出租戶區(qū)域。大廈照明主要分為室外照明和室內(nèi)照明，由于室外照明已大部分安裝LED燈，節(jié)能空間不大，不予考慮，重點關(guān)注室內(nèi)燈光照明。室內(nèi)主要區(qū)域（辦公區(qū)）的燈光照明以熒光燈為主，走廊、衛(wèi)生間采用節(jié)能燈，大堂采用金屬鹵化物燈。通過兩周的實際調(diào)研，對調(diào)研結(jié)果進行統(tǒng)計計算，得出金隅科技大廈（除出租戶）照明電耗的匯總表。目前大廈的長明燈現(xiàn)象較為嚴重（達81%），且這種現(xiàn)象主要集中于辦公區(qū)，常明燈無形中浪費了大量的能源，治理這種現(xiàn)象一是通過行為節(jié)能，倡導(dǎo)人走燈關(guān)等節(jié)能行為，更有效的辦法是對照明系統(tǒng)進行節(jié)能改造?；诖髲B的基本情況，針對上述問題對照明系統(tǒng)提出兩種改造方案。①將熒光燈換成LED燈；②改變控制方式，對辦公區(qū)的照明系統(tǒng)進行線路改造，充分利用自然采光，如靠窗的區(qū)域為一個控制區(qū)，在晴天10：00~15：00時可以關(guān)閉這個區(qū)域的燈；對走廊和廁所區(qū)域，采用紅外線感應(yīng)器進行按需控制。

2.3空調(diào)系統(tǒng)能耗分析

為了研究該大樓的空調(diào)系統(tǒng)，于2012年7月5日~12日對大樓空調(diào)系統(tǒng)（空調(diào)冷凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)以及相應(yīng)設(shè)備和供冷管路）進行調(diào)查統(tǒng)計，分析并提出相應(yīng)的節(jié)能措施。

2.3.1空調(diào)系統(tǒng)主要設(shè)備組成

通過圖3、圖4比較可得，夏季空調(diào)季辦公樓空調(diào)系統(tǒng)的主要設(shè)備耗電的模擬值與實際值的分布比較基本一致。對大樓的空調(diào)系統(tǒng)進行計算機模擬是可行的，數(shù)據(jù)是具有參考價值的。冷機的電耗所占比重最大，其次是冷凍泵，最后是風機。這說明冷機高效運行對空調(diào)系統(tǒng)能耗影響很大。

2.3.2大廈空調(diào)系統(tǒng)分析

a.冷凍水、冷卻水系統(tǒng)對空調(diào)冷凍水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的進回水溫度進行實際數(shù)據(jù)統(tǒng)計。冷凍水系統(tǒng)存在“大流量小溫差”的現(xiàn)象。冷卻水系統(tǒng)運行在合理范圍內(nèi)。b.冷凍水循環(huán)泵該大廈的空調(diào)冷凍水系統(tǒng)中，有兩臺同型號的冷凍泵，其中每臺冷凍泵的性能參數(shù)見表3所示。但是，目前空調(diào)系統(tǒng)在實際運行過程中，只開啟一臺冷凍泵。通過以上三種冷凍泵選型方法比較分析（見表3）可以得出，循環(huán)冷凍水泵的流量可以選擇為280m3/h，根據(jù)冷源端損失10mH2O，末端空調(diào)設(shè)備損失10mH2O~15mH2O，故水泵揚程約為25mH2O，水泵揚程選為0.25MPa。水泵的流量和揚程為初選方案，后期應(yīng)進一步對空調(diào)水系統(tǒng)檢測來確定水泵的流量和揚程。c.冷機分析本大樓空調(diào)系統(tǒng)的冷源是兩臺螺桿式多機頭壓縮機冷水機組（1392kW/臺），但是在日常運行過程中，通常情況下，開一臺冷水機組即可滿足負荷要求。通過對機組實際運行觀察以及計算機模擬分析，有53%的時間機組處于部分負荷率為10%~60%工況下高效運行，而還有11%的時間機組處于超滿負荷運轉(zhuǎn)，這樣對機組的壽命影響很大。圖5是計算機模擬和數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。可選用一臺小容量（600kW~700kW）螺桿式機組和一臺大容量（1400kW~1500kW）離心式機組。由于機組的制冷范圍較廣，一般可以超過額定制冷量的10%，因此，兩臺機組組合的極限制冷量為2310kW，可以滿足極端工況下空調(diào)負荷。由于現(xiàn)在尚未對機組進行進一步相關(guān)檢測，改造方案的可行性有待論證。

2.3.3提高空調(diào)系統(tǒng)性能降低能耗的改造方案

因水力平衡可在系統(tǒng)已安裝的設(shè)備中進行調(diào)節(jié)得以解決，所以不予贅述。重點是對冷凍水泵的選型進行節(jié)能分析。針對上文對空調(diào)系統(tǒng)的分析，提出兩種循環(huán)水泵改造方案以降低系統(tǒng)能耗，提高機組能效，第一種方案是在一臺循環(huán)冷凍水泵上安裝變頻器；第二種方案是將原先的泵換成一臺小泵（30kW,，280m3/h，0.25MPa），另一臺循環(huán)冷凍水泵（45kW，320m3/h，0.32MPa）在負荷需求量大時才開啟使用。方案一是對泵加變頻器來節(jié)省水泵能耗；方案二是增加一臺小容量的冷凍泵，原先的泵在空調(diào)高峰負荷時以備用。方案一的初投資較方案二大，節(jié)省費用較方案二少，回收期較方案二長。但是，以上兩種方案所得數(shù)據(jù)為理論模擬值，最終方案需要進一步對水系統(tǒng)進行檢測分析和參考工程實際經(jīng)驗才能得出。

3結(jié)論

對該科技大廈做的節(jié)能分析，采用了實際調(diào)研和軟件模擬相結(jié)合的方法，通過對建筑能耗和空調(diào)系統(tǒng)能耗進行系統(tǒng)分析，得出以下結(jié)論：照明系統(tǒng)的改造可選擇更換LED燈及控制線路改造兩種方式，但是鑒于燈具更換初投資較高，回收期長，控制方式改造更具優(yōu)勢。對于空調(diào)系統(tǒng)，可以從水泵和機組入手。對水泵可以加變頻裝置或更換適宜的泵，但這兩種方案的可行性有待于進一步檢測和實際工程經(jīng)驗的驗證。至于機組的改造，由于機組自身的特殊性，改造要與設(shè)備廠家進行深度溝通，本文不予研究討論。對空調(diào)系統(tǒng)的水力平衡，可通過原有管路裝置對各支路進行平衡調(diào)節(jié)。通過軟件模擬，發(fā)現(xiàn)了設(shè)計中存在的一些設(shè)備選型過大的問題，同時可以采用軟件模擬方法，對暖通空調(diào)設(shè)計中設(shè)備選型以及空調(diào)系統(tǒng)形式進行優(yōu)化設(shè)計，使空調(diào)系統(tǒng)在適宜的工況下運行，設(shè)備（水泵、風機等）在其高效區(qū)運行。節(jié)能后的收益還是比節(jié)能前要大得多，因此在不考慮其他條件的前提下，綠色建筑是未來市場所需求的，有利于經(jīng)濟、社會、環(huán)境發(fā)展。

作者：游俊單位：北京建筑材料檢驗中心建材環(huán)保事業(yè)部節(jié)能檢測室