空调系统能效检测

大型公共建筑一般指建筑面积2万㎡以上的办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑以及交通运输用房等。随着我国经济和社会快速发展, 大型公共建筑日益增多,高耗能的问题日益突出。据统计, 我国大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%, 但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%, 大型公共建筑单位面积年耗电量达到70~300KWh , 为普通居民住宅的10~20倍, 具有很大的节能潜力[1]。因此, 做好大型公共建筑的节能管理工作, 对实现“ 十一五”末我国单位GDP能耗降低20%的节能战略目标具有重要意义。

1 大型公共建筑节能管理制度设计

1.1 大型公共建筑高能耗原因分析

1.1.1 设计阶段能源浪费严重

我国大型公共建筑多采用大玻璃幕墙,遮阳隔热性能差,建筑容积率高,造成建筑冷、热负荷偏大、空调期长等原因直接导致了大型公共建筑能耗高的问题。另外，随着经济的发展，建筑设计中追求豪华、气派的陋习日益严重，能源浪费现象严重[1]。

1.1.2 施工阶段标准执行率低

《大型公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)于2005年颁布实施。建设部每年组织的建筑节能专项检查结果显示，在施工阶段标准执行率明显偏低，在2001年仅为2%;2005年为20%;2006年为54%;2007年为71%。一些施工单位不按图纸施工，擅自取消节能设计措施，如取消外墙保温层设计或更改为非保温墙体材料。因此，较低的标准执行率是造成大型公共建筑高耗能问题的另一原因。

1.1.3 运行阶段缺乏科学管理

有好的设计，还需要科学的运行管理。运行管理水平直接影响建筑的实际能耗，对建筑实际的节能情况至关重要。即使完全满足大型公共建筑节能设计标准，采用高能效系统及设备，如果运行中没有很好的管理，也达不到节能效果，会产生“节能建筑不节能”现象[1]。我国大型公共建筑运行管理水平普遍较低，主要原因是缺乏统一的宏观协调管理，业主节能意识不强，运行管理人员对节能管理专业知识和能力欠缺。

1.2 我国大型公共建筑节能监管制度设计

在建设部科技司的统一领导下，我国创新性的提出了大型公共建筑节能监管制度。制度由五项基本制度组成，即能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额、超定额加价[2]。以能耗统计制度为数据基础，统计出准确的建筑和建筑能耗的数据信息;以能源审计为技术支撑，对建筑能源利用的合理性作出评价并提出整改方案;以能效公示为核心，达到引起比较、竞争的效果;以用能定额为节能标杆，确定不同气候区、不同功能的建筑在一定时期内的合理用能水平;最后以超定额加价为价格杠杆，提高高耗能的成本，促使高耗能建筑主动加强节能运行管理和节能改造。以此构成一个完备的建筑节能监管系统，运用市场对资源的优化配置作用，推动大型公共建筑节能运行管理和节能改造，实现建筑的节能运行管理，释放潜在

的节能量需求，将潜在节能量转变为节能需求，同时起到示范和带动我国全面建筑节能的作用。

2 建筑节能管理第一步——暖通空调系统能效检测

作为建筑节能管理的第一步，暖通空调系统能效检测与评价是进行节能潜力分析及节能改造的基础[3]~[8]，方法一般如下：

第一，基本信息调查。包括建筑基本信息、系统冷热源、系统形式及主要设备等。

第二，系统用能情况分析。根据历年系统的运行记录或帐单，并配合现场实测，对系统的用能状况作出基本的评估。

第三，系统诊断分析。从风系统、水系统、系统能效比、室内热环境综合评价等方面对暖通空调系统进行全面的诊断分析。

第四，节能潜力分析。

下面以天津市某一大型商业建筑为例，具体介绍空调系统能效检测方法。

3 天津市某大型商业建筑的空调系统能效检测分析

3.1 基本信息调查

3.1.1 建筑基本信息

该大型商业建筑分为新旧两栋建筑。旧楼始建于1928年，后经多次整修，占地面积2980m2，建筑面积16500 m2，共七层，均为商业卖场。新楼1994年竣工投入使用，占地面积3724 m2，建筑面积39606 m2，地上九层，局部十层，地下一层。地下一层部分为设备用房，部分为餐饮商铺，地上一到八层均为商场，九、十两层为商场办公室。

3.1.2 系统冷热源

电力是该建筑空调系统的唯一能源。采暖系统热源采用外网的集中供热。

3.1.3 系统形式及主要设备

空调系统采用全空气系统形式，冷源形式采用水冷式离心机组提供冷量，新楼采用四台开利机组，两台额定冷量为1570kW，两台为1220kW;旧楼采用两台冷水机组一用一备。新楼空调系统原理图见图1。

图1 新楼空调系统原理图

图2 采暖系统原理图

冷冻水循环系统，采用一次泵系统，共有四台冷冻水泵，一台冷水机组对应一台冷冻水泵，两台冷量为1570kW的冷水机组对应的冷冻水泵额定流量300 m3/h，额定扬程50m;两台冷量为1220kW的冷水机组对应的冷冻水泵额定流量230m3/h，额定扬程也50m;四台水泵的为配用电机型号均为Y280S-4，额定功率均为75kW。

冷却水循环系统，采用五台冷却水泵，其中三台的额定流量为400m3/h，扬程为33m，两台的额定流量为300m3/h，扬程为47m，五台水泵的配用电机功率型号均为Y280S-4，额定功率为75kW。冷却水塔为逆流式玻璃钢冷却水塔，风机直径达3800mm，配用电机功率为15kW，共四台。

空调风系统，新楼为全空气系统，地下采用一台组合式空调机组，风量为6500m3/h，地上每层南北侧各一台组合式空调机组，风量为6500 m3/h的共五台，风量为5600 m3/h的共七台，风量为8500 m3/h的共4台，总计17台组合式空调机组。旧楼为风机盘管加新风系统，每层采用型号为BFPX15-W吊顶式新风机组，南北侧各一台，共16台。

采暖系统热源采用外网的集中供热。新楼空调机组为冬夏两用，冬季由室外管网经换热器得到的二次热水，流经空调机组为室内提供热空气。热水循环系统有三台配用功率均为37KW 的清水离心泵提供动力。旧楼采用散热器供暖系统，外网热水经换热器得到的二次热水流经布置在各层的散热器提供热量。有四台水泵，两台配用功率87KW，两台75KW。采暖系统原理图见图2。

空调的控制系统，机组控制方面，采用定冷冻水出水温度的控制方法，采用电脑监控各点温度，并控制机组出力达到控制调节的目的。采暖控制系统采用人工调节的方法。

3.2 建筑用能情况分析

根据06年及07年能耗帐单就各类能耗情况做如下分析：该年单位建筑面积耗电量为239.8 kWh/m2，其中主要的耗电设备有，空调采暖通风系统、照明系统、插座设施、动力设备等，其中以空调采暖通风系统能耗占的比例最大。单位建筑面积耗电量全年内变化的规律，曲线如图3。全年耗电量随时间有很明显的变化关系，4、5月以及1、12月为全年耗电量的两个谷值，9月耗电量为全年最大。在能耗设备中，照明系统、垂直交通系统以及其他能耗设备的能耗不随月份改变，只有空调采暖通风系统需要依据室外气候的变化来进行启停和调节。该建筑夏季空调系统运行开始时间在4月下旬，结束在10月下旬，期间9月份由于室外天气最热，冷负荷最大，空调系统的能耗也最大，带来总电耗的增加。冬季采暖期需要启用一至三层空调机组供暖，造成冬季电耗的小幅增加。

图3 单位建筑面积耗电量全年变化曲线

3.3 建筑用能系统诊断分析

3.3.1 空调风系统