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建筑能耗的分类范文1
Abstract: Based on the Chongqing city large scale public building energy metering situation investigation, combined with the current situation of Chongqing city energy monitoring, energy consumption monitoring system in existing public buildings in the application are discussed, through the analysis of actual cases of energy consumption monitoring system for energy management function.
Key words: Large scale public building; sub-metering; energy consumption monitoring
中图分类号:G267 文献标识码:A 文章编号:
0 引言
根据《2009年中国统计年鉴》08年我国的能源消费总能耗为29.1亿吨标准煤,其中建筑能耗约占27%。大型公共建筑约占总建筑面积的4%,但能耗量却占到了建筑能耗的22%。因此开展建筑节能工作的首要任务是加强对大型公共建筑的能耗监管。根据对重庆市各类大型公共建筑的不完全统计,电能消耗在建筑能耗中的比例超过了80%, 燃气、燃油以及水资源的占比较少且结构单一,只需要对总表进行计量即可,而电气系统则结构复杂,支路众多,因此电力系统的分项计量是能耗监测系统的重点和难点。
1 重庆市能耗计量现状
重庆市属于夏热冬冷地区,年平均气温19℃,夏季超过30℃的时间超过3个月,空调负荷在整个电力消耗中占较大的比重,然而我市的公共建筑大都只对总量进行计量和统计,没有对能耗的用途即照明插座用电、空调用电、动力用电以及特殊区域用电进行分项计量,所以无从了解建筑用能的实际构成。并且主要依靠人工抄录进行统计,电力参数的测试主要是机械式电流、电压表,这种统计方式有较大缺陷:一是表计精度对测量结果影响大; 二是能耗数据计量的频率不足,一般情况是按月度进行,无法详细、深入分析用能状况;三是对能耗状况的分析和节能建议依赖管理人员的专业素质和工作态度,大多数的建筑业主尚不具备这样的条件。
2.能耗监测系统
能耗监测系统是指通过对国家机关办公建筑和大型公共建筑安装分类和分项能耗计量装置,采用远程传输等手段及时采集能耗数据,实现重点建筑能耗的在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。
分项计量是指根据国家机关办公建筑和大型公共建筑消耗的各类能源的主要用途划分如:空调用电、动力用电、照明用电、特殊用电等,进行能耗数据的采集和整理。
由以上国家相关导则对能耗监测系统及分项计量的定义可以知道:
(1)能耗监测系统需要对分类和分项能耗进行分别统计,分类能耗主要指能源的种类如:电力、燃油、燃气和水资源,分项能耗以能源的主要用途来划分,涵盖四个大项,也可根据业主的要求建设更深入、细致的分户计量采集端,从而实现对科室对基层组织用能的有效监管。
(2)能耗监测系统应当具备远程传输和及时采集能耗数据的能力,通过远程传输可以组成更大的网络,形成系统内甚至市级、部级、国家级的能耗监测平台,可以对能耗数据进行传输、存储、分析、监管;及时采集数据的能力保证了数据的真实、可靠和完整性。
根据对重庆地区8000栋建筑的调研情况,实施了能耗监测分项计量工程的建筑有210栋,仅占2.63%,能耗监测系统尚未在重庆得到普及。
3 能耗监测系统在既有公共建筑节能改造中的应用
既有公共建筑的节能改造指对已建成的公共建筑采取一项或多项节能措施如:墙面、屋顶的保温改造;窗结构或材质的改造;电力系统改造;水泵变频调速;空调系统能效改造;高效照明灯具的替换等。
下面通过能耗监测系统典型案例探讨如何建筑管理者利用能耗监测系统找出能源使用的某些利用效率不高的环节,对症下药开展节能改造工作。
3.1帮助管理层进行决策分析
建筑能耗主要是电力、燃气,极少量建筑采用煤炭、燃油作为锅炉及食堂炊事用能。不同类型的建筑电力和燃气的所占比例不同,根据对重庆地区20栋机关办公建筑的调研,电力约占建筑能耗的80%,燃气约占20%;学校建筑中电力约占48%,燃气约占52%;医院建筑电力69%,燃气约占31%。因此管理层在做出节能改造之前,首先要弄清楚在整个建筑能耗当中那类的能源消耗最大,然后判断此类能源中哪项能耗最多,节能空间最大,从而采取针对性节能技术和节能措施。
3.2 实时监测,及时发现能耗问题
能耗监测系统有实时在线、远程同步浏览的特点,由于建筑能耗受用能设备的装机功率、工作时间、工作效率影响,也呈现规律性变化。如安装有空调的建筑,夏季和冬季的制冷和采暖负荷将导致空调用能在总能耗中的占比大大提高;如工作时间能耗量比下班时间大等。
由于能耗监测系统可以记录每天每个小时的能耗量,所以能够明确各个时间段的用电情况,作为节能分析的必要依据。
表1 办公楼某日全天分项能耗统计
时间 照明能耗 空调能耗 动力能耗 特殊能耗 总能耗
0:00 53.70 2.80 0.90 2.70 60.10
1:00 24.38 0.30 0.30 0.90 25.88
2:00 19.23 0.59 0.30 0.90 21.02
3:00 12.38 1.91 0.60 0.90 15.79
4:00 24.16 0.60 0.30 1.20 26.26
5:00 18.53 1.89 0.30 0.60 21.32
6:00 18.30 0.30 0.30 5.10 24.00
7:00 25.73 0.60 0.60 10.20 37.13
8:00 34.14 1.91 1.50 9.90 47.45
9:00 57.92 0.59 2.40 12.60 73.51
10:00 40.63 1.91 1.80 14.70 59.04
11:00 72.25 208.30 2.10 9.90 292.55
12:00 40.88 144.60 2.10 10.80 198.38
13:00 37.16 147.50 0.90 9.30 194.86
建筑能耗的分类范文2
关键词:电气 , 系统,大型公建,节能
【 abstract 】 this article through to the energy consumption in the large public monitoring application, analysis of the system in the electrical function and influence.
Keywords: electric, system, large-scale public, energy saving
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
在当今世界能源日益紧缺的前提下,人类社会在更努力地开发新能源,尽可能地节约能源,降低能源的消耗。《公共机构节能条例》中明确指出:公共机构应当实行能源消费计量制度,区分用能种类、用能系统实行能源消费分户、分类、分项计量,并对能源消耗状况实行监测,及时发现、纠正用能浪费现象。
能耗监测系统是通过对建筑安装分类和分项能耗计量装置,采用远程传输等手段及时采集能耗数据,实现建筑能耗的实时监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。
该系统由数据采集系统、数据传输系统、数据中心三部分组成。监测数据主要包含两个方面的内容:分类能耗和分项能耗。其中,分类能耗是指根据建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据。分项能耗是指根据建筑消耗的各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据。
分类能耗
1. 用电量
2. 用水量
3. 燃气量
4. 集中供热耗热量
5. 集中供冷耗冷量
6. 其他能源
其中分析用电量可以得到以下分项能耗:
1. 照明插座用电
2. 空调用电
3. 动力用电
4. 特殊用电
实例应用:
某商场基本信息
建筑面积(m2):22000
建筑层数:地下1层;地上4层
变压器:3台 1000KVA
功率因数: 0.93/0.94/1.00
以下是供电局采集的数据:
2009年:用电量7699210(kWh),单位建筑面积用电量350(kWh/(m2•a))
2010年:用电量7452783(kWh),单位建筑面积用电量339(kWh/(m2•a))
2009~2010年逐月用电量
根据分项能耗的要求,我们对3台低压柜的28条低压出线回路进行了监测。
共设了内置多功能表3台(可计量无功,谐波),三相电能表28台。
冷量表1台(本工程不涉及热量表),数据通讯网关1台。
将电能表箱直接设于变配电房内,方便监测及走线。当采集后的用能数据通过RJ-485双绞线传输到数据通讯网关,数据通讯网关再通过网络端口将能耗数据传输到远程能耗监测数据中心的服务器,由服务器实现能耗数据的分类存储,并能将能耗数据到互联网,用能单位及上级单位可以通过远程WEB访问实时了解建筑用能情况。
照明插座用电:
1) 该建筑插座用电设备主要包括台式电脑、复印机、打印机、传真机、饮水机及其他临时插座用电设备,上班时间由使用人员自行开启。
2) 商场区域照明主要采用T5荧光灯和双U型节能筒灯两种灯具形式,T5荧光灯单管功率为14W,节能筒灯单盏功率为13W。超市区域照明采用T5荧光灯,单管功率为28W。商场内办公室照明采用T8荧光灯,单管功率为40W。
3) 室外照明采用射灯,室外照明总安装功率为19.2kW。
4) 照明控制方式:商场及超市区域照明为手动控制,一般早上上班由工作人员自主开启,晚上下班手动关闭;办公室照明及插座用电设备一般早上上班时由员工自主开启,下午下班时手动关闭。室外景观照明为定时控制,不同季节根据天气情况设定开启时间。
空调用电:
1) 空调冷源系统设置在地下一层,共3台螺杆式4机头冷水机组,单台机组总制冷量为1305 kW,总装机容量为3915 kW,每台输入功率为4×90kW;冷冻水泵共4台,单台功率45kW;冷却水泵共4台,单台功率45kW;冷却塔置于屋顶,共六组,风机电机功率为7.5kW/台。
2) 空调冷冻水系统为一次泵系统,冷冻水供回水温度为7/12℃,冷冻水供应商场以及超市两个区域。系统采用两管制,水平管路同程。冷水机组和水泵分别并列后通过管道相连。
3) 空调风系统为一次回风全空气系统,每层均设置四台空气处理机组。其中三台额定制冷量为458.7kW,电机输入功率为11kW;另外一台额定制冷量为394.8kW,电机输入功率为11kW。四层设有新风机,新风由新风机引入,送至各楼层空调机房与回风混合,经空气处理机组热湿处理后送至空调区域。全年没有根据季节调节新风比和新风量。
动力用电:
1) 该商场配有货梯2台,扶梯6台,平板梯1台。货梯功率为11kW/台;扶梯功率为11kW/台;平板梯功率为11W/台。所有电梯均未设变频控制装置。
2)该商场设有一台生活水泵供应商场日常用水,水泵功率为5.5kW。
从监测结果以及供电局提供的资料分析,
该建筑为商场类建筑,建筑内空调系统主要3~11月运行(其他时段根据需要开启)而照明和电梯设备全年运行。从2009~2010年逐月用电量统计结果,可以看出,6~10月份用电量较高,因为这段期间空调系统运行时间较长,且负荷率较高。此外,1月份用电量也很高,这主要是源于节假日(圣诞、元旦、春节)商场客流量的增加带来的用电量的增加。2~4月和11月用电量较低,因这段期间属于非空调季,室内外气温比较舒适,且节假日较少,空调系统开启时间较短。
将2009~2010年逐月用电量同期相比,可以看出,该建筑用电量有增有减,这与客流量和室外气温有直接关系。整体来看,月用电量呈下降的趋势,说明该建筑在节电方面实施效果较好。但2010年6~8月用电量呈增加的趋势,这与空调系统用能关系较大,因此空调系统能耗仍为今后节能的重点。
根据以上种种分析,发展能耗监测的意义在于通过对各种能源的数据统计,分析建筑物在能源使用上的优势与不足,从而去完成能源的充分利用。但现如今能耗监测,仅仅还处于起步阶段,鉴于各方面的客观制约,大规模去普及化,还有很长的一段路。伴随着应用的同时,建立一套有效的管理体制,也是当前勿需质疑的任务之一。总之,在当今世界倡导绿色节能的主流下,能耗监测可以为绿色建筑提供一种有效的评价标准,有利于推动可持续发展。
【参考文献】
1. 工业与民用配电设计手册
建筑能耗的分类范文3
关键词:大型公共建筑;建筑能耗统计; 建筑用能特征
Abstract: This paper based on Zaozhuang City public buildings survey data, by analyzing the objective description of large public buildings such as office buildings, shopping malls and hotels, energy levels and energy consumption characteristics, from a macro understanding of the local large-scale public building energy consumption of the status quo.Key words: large-scale public buildings; building energy consumption statistics; building energy use characteristics
中图分类号:TU111.19+5 文献标识码:A文章标号:
1.引言
建筑耗能与工业耗能、交通耗能被称为我国能源消耗的三大“耗能大户”,我国当前的房屋建设规模堪称世界第一,房屋建筑规模已超过所有发达国家。据统计,建筑能耗在我国能源总消费中所占的比例已经达到30%,且仍将继续增长。我国目前城镇民用建筑运行耗电占总发电量的25%左右,北方地区城镇供暖消耗的燃煤占我国非发电用煤量的15%~20%,这些数值仅为建筑运行所消耗的能源。因此,建筑节能对于促进能源、资源节约和合理利用,缓解能源、资源供应与经济社会发展的矛盾具有举足轻重的作用。
在建筑能耗中,公共建筑能耗所占的比重不断增长,已达60%以上,是建筑能耗快速增长的最主要原因。当前,大量新建公建中,大型公建比例不断提高,档次越来越高,导致能耗大幅度升高,是公共建筑的能耗大户。大型公共建筑能源消耗量大,管理集中,可能的节能潜力大,应作为建筑节能的重点。
2.大型公共建筑能耗统计概况
本次统计是对枣庄市所辖区域内既有国家机关办公建筑和大型公共建筑。机关办公建筑是指各级党委、政府、人大、政协、法院、检察院等国家机关使用的、财政全额拨款的办公建筑;大型公共建筑是指单体建筑面积2万平方米以上的写字楼建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑、交通运输用房及其他公共建筑。统计内容:主要包括建筑详细信息、电耗量、煤耗量、燃气耗量、集中供热及供冷量、太阳能热水系统集热器面积、太阳能光伏发电量等内容。
截至当前,共收集了3000平方米以上国家机关办公建筑、20000平方米以上的大型公共建筑共计100栋,总面积136.14万平方米,其中3000平方米以上国家机关办公建筑90栋,面积90.3万平方米,20000平方米以上大型公共建筑10栋,面积45.84万平方米。国家机关办公和大型公共建筑年代和分类统计情况见下表:
国家机关办公建筑和大型公共建筑年代统计情况
根据以上两表, 从年代上看2001年至今的机关办公建筑和大型公共建筑所占比例较大,分别占各项总量的60%和57.78%,从类型上看,机关办公建筑在数量上占比例较大,占所有建筑总量的90% ,面积占总面积的66.32%;大型公共建筑中商场建筑、宾馆建筑所占比例较大,写字楼比例较小。
3.大型公共建筑能耗现状分析
根据统计结果得到,枣庄市3000平方米以上国家机关办公建筑(90栋)的总能耗折合15653.6.64吨标准煤 ,其中电力折合13572.37吨标准煤,煤炭538.61吨,天然气706.49吨标准煤,液化石油气9.95吨标准煤,集中供热耗热量折合826.19吨标准煤,全年单位建筑面积总能耗17.3千克标准煤/平方米,其中电力15.0千克标准煤/平方米。大型公共建筑(10栋)的总能耗折合16622.57吨标准煤 ,其中电力折合7459.87吨标准煤,天然气856.41吨标准煤,集中供热耗热量折合8306.29吨标准煤,全年单位建筑面积总能耗36.3千克标准煤/平方米,其中电力16.3千克标准煤/平方米。具体耗能统计情况见以下表:
国家机关办公建筑能耗信息统计表
根据上表数据可以看到,电力是全年耗能最大的,国家机关办公建筑电力耗能占其全部能耗的约86.7%,大型公共建筑电力耗能占其全部能耗的44.88%,能源消耗方面电力消耗是大户,煤炭、天然气消耗较少,另外大型公共建筑的煤炭消耗为零,这说明我市大型公共建筑已基本不再使用燃煤作为建筑使用能源,多用电力作为主要能源。
本次统计7兆瓦以上燃煤锅炉房5个,热电厂2家,供热面积293.14万平方米,燃料消耗量7.65万吨标准煤,总耗电量2387.21万千瓦时,总供热量895.84万吉焦,其中购热量224万吉焦,总耗水量960.85万吨。单位建筑面积集中供热耗能量28.8千克标准煤/平方米。
4、总结
本研究通过对枣庄地区公共建筑能耗统计数据进行整理和统计分析,描述性分析了当地大型办公类、商场类及宾馆酒店类建筑的用能水平及特点,提高了对当前枣庄地区大型公共建筑的能耗现状的宏观系统认识。对于大型公共建筑而言,能源消耗情况非常复杂。建筑物的空调、照明、办公设备耗电三者性质不同。例如空调系统用电决定于运行方式和物业管理水平,而照明和办公设备用电则在很大程度上和建筑使用者的节能意识有关。对上述三者应采用不同的政策和管理手段。由于建筑物实际能耗和使用条件、入住率、设备效率衰减等诸多因素相关,只有实现建筑内各耗能环节分项计量,才可能真正把实际各类系统的能耗状况和合理的用能配额相比较,确定差异如何形成,明确进一步的节能潜力。
参考文献:
[1]枣庄市公共建筑节能改造“十二五”专项规划
[2]薛志峰.公共建筑节能.北京:中国建筑工业出版社,2007
建筑能耗的分类范文4
逐时使用率对于预测办公建筑照明与插座系统电耗,以及核定节能改造的节能量有十分重要的意义。选取重庆17幢办公建筑作为研究对象,根据建筑全年逐时照明与插座系统的实测电耗数据,计算各建筑全年每个工作日24 h的逐时使用率。利用聚类分析方法,根据日逐时使用率的不同,将办公建筑快速分为3类。根据是否经常加班以及午休时是否关闭部分用电设备,可以快速判断办公建筑属于哪一分类。最后对3类建筑分时段计算典型逐时使用率,便于实际应用中快速查询。
关键词:
办公建筑;聚类分析;逐时使用率;能耗特征;照明能耗;能耗分析
中图分类号:
TU113.65
文献标志码:A
文章编号:1674-4764(2014)05-0089-06
Cluster Analysis of Hourly Usage Ratio of Lighting and Equipments Energy Use in Office Buildings
Li Qin, Li Baizhan, Ding Yong
(Faculty of Urban Construction and Environmental Engineering, Chongqing University,Chongqing 400045, P. R. China)
Abstract:
The hourly usage ratio is very important for lighting and equipment energy predicting of office buildings and energy saving calculation of energy efficient retrofit. 17 office buildings in Chongqing were selected to calculate daily usage ratio by using whole-year electrical consumption data of lighting and equipments energy system. According to the different hourly usage ratio, office buildings have been categorized into two main types by using cluster analysis method. Then, the typical hourly usage ratios of two types of office buildings were calculated.
Key words:
office building; cluster analysis; hourly usage ratio; energy consumption performance; lighting energy; energy profile
建筑领域一直都是全世界能源消耗的主要领域。有学者指出,中国2010年建筑总能耗占到全国能源消耗总量的20.9%,而公共建筑是建筑中的用能大户,其能耗水平远高于居住建筑[1]。办公建筑作为公共建筑的重要组成部分,其用能特点受到了广泛的关注[2-3]。而有研究表明照明电耗占大型公共建筑总电耗的20%~40%[4-5],是不可忽略的一项用能。
目前中国《公共建筑节能设计标准》中针对照明及插座能耗的预测方式为照明密度、电器设备密度结合逐时使用率来计算,但并没有对办公建筑进行分类考虑。而对办公建筑的人员密度、照明密度和设备用电密度进行了大量的研究[6-12],但对逐时使用率的研究较少。而研究表明大型办公建筑与小型办公建筑的照明及插座系统用能特性有差异[13],而目前办公人员作息时间并没有分开讨论[14]。因办公类型和办公人员作息规律的差异会导致电耗曲线差异明显[15-16]。因此可根据电耗逐时使用率的差异进行分类讨论。
为了研究大型办公建筑的照明与插座系统用能的逐时使用率,本文通过对重庆市公共建筑监测平台上的17栋大型办公建筑在2012年全年各小时的电耗数据进行研究。通过统计计算得到各办公建筑的照明及插座系统的典型逐时使用率,再根据典型逐时使用率的不同,运用系统聚类法将办公建筑进行分类。
1 办公建筑用能特性分析
从重庆市公共建筑监测平台上选取的17栋大型办公建筑的基本情况及2012年电耗如表1。其中照明及插座设备是指建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电的总称。17建筑的单位面积年总电耗22.64~157.29 kWh/m2・a,电耗高的办公建筑用电量是电耗低的近7倍。而单位面积照明及插座系统电耗6.65~137.39 kWh/m2・a。数据表明建筑之间能耗水平差异较大,而照明及插座系统用能占年总用能的25%~70%。
2 大型办公建筑照明及插座系统用电逐时使用率
在实际运行中,建筑大部分时间都处于部分负荷下运行。这主要是因为大型办公建筑内的用电设备并不同时运行,即使同时运行,也并不会都同时达到额定容量。对于不同能耗水平的建筑,不便于进行比较,因此采用逐时使用率对比建筑的实际运行水平。不同时刻用电设备的使用率与在室人员的概率正相关,人员在室率越大,用电设备使用的概率越大,即该时刻的用电使用率越大。
由于实际条件的限制,无法获得重庆市公共建筑各用能系统的设计容量。因此通过提取各个样本建筑的照明及插座系统在2012年的全年小时用能的最大值代替设计总容量。建筑照明及插座系统用能的逐时使用率计算如式(1)。
逐时使用率受到建筑使用功能、正常工作时间、使用者个人习惯等因素的影响。根据上式,分别计算17栋建筑在2012年每个工作日的照明及插座系统用电的逐时使用率。再对求得的每个办公建筑的工作日逐时使用率求均值,将24 h的均值定义为单个建筑的照明及插座系统电耗的典型日逐时使用率。将17栋办公建筑的典型日逐时使用率绘制箱型图,如图1。虽然17栋建筑总电耗差异较大,但从图1中可以看出,它们典型日逐时使用率趋势相近,办公建筑的上班时间对办公人员的在室率影响很大,因此用电使用率与时刻强相关。从箱型图中箱体的长短来判断数据的离散程度,可看出在8:00―10:00和17:00―22:00的时间段,建筑之间逐时使用率的差别较大,主要是由于这些时段办公人员的在室率变化很大。因此,可将全天分为4个阶段进行分析,即夜间时段(0:00―8:00和19:00―24:00)、上班时段(8:00―9:00)、日间时段(9:00―17:00)和下班时段(17:00―19:00)。夜间时段指夜间无人员活动的时段;上班时段指办公人员陆续到达,用能逐步上升至日间阶段的水平的时段;日间时段是正常办公时段;下班时段指办公人员陆续离开,用能逐步下降到夜间水平的时段。
3 大型办公建筑聚类分析
选用层次聚类分析法从大量样本建筑的用电数据中快速筛选并提取照明及插座系统用电使用率特征曲线。聚类分析是一种探索性的分析,在分类的过程中,人们不必事先给出一个分类的标准,聚类分析能够从样本数据出发,自动进行分类。
各样本大型办公建筑的典型日逐时使用率曲线的聚类分析步骤如下:
1)将日24 h的逐时使用率作为因子,建立因子矩阵阵D2中的最小元素,设它是G(k)i和G(k)j间的距离,将G(k)i和G(k)j两类合并成一类,于是产生新的聚类G(k+1)1,G(k+1)2,…,令n=n-1。表示将计算所得距离最近的两个建筑合并为一类,形成n-1=16类。再计算新产生的类别与其他类的距离,形成新的距离矩阵。
4)重复第3步骤,直到所有建筑合并为一类为止。
5)根据上述步骤的计算结果,得到聚类谱系图。办公建筑的照明及插座系统电耗的聚类谱系图如图2。聚类谱系图以直观的方式表现出聚类的全过程,它把类间的最大距离算作相对距离25,其余距离均换算成与之相比的相对距离大小。图2中线条的连接表示了类别的合并,而直线段的长短可表示类别之间的距离。
6)确定最佳聚类个数,得到最终聚类结果。对照明及插座系统的逐时使用率进行聚类时,主要是想通过聚类分析的方法,快速提取各建筑用电使用率分布特征,因此需判断最佳分类数。判定最佳分类数的方法主要来自方差分析的思路,两类合并时距离系数变化率越大说明这两类越不应该合并。从表2中看出当聚类个数从3类合并为2类时,距离系数变化最大且大于前面相邻步骤变化,因此认为不应该从3类聚为2类,最佳聚类个数取3较为合理。在聚类谱系图中画1条竖线与3条横线相交,这3条对应的就是聚为的ABC3类,如图2。
根据逐时使用率数据点,绘制A、B、C类建筑的典型逐时使用率的分段曲线图,如图3~5。在夜间阶段和日间阶段,由于人员在室率变化不大,因此照明及插座系统的使用率变化较稳定,用平直线表示,该时段使用率的均值作为平直线取值。而对于上班和下班时段,人员在室率变化很大,一般认为人员到达率服从泊松分布。但由于上班和下班时段较短,为简化模型,用斜直线代替表示该时段的用电使用率,将夜间和日间的使用率均值作为斜线的首尾点。其中B类建筑在日间时段由于午休,办公人员离开办公室会关闭一部分用电设备,因此在13:00逐时使用率有所下降。
在夜间时段,办公建筑基本没有人员活动,其应急照明以及特殊用电设备还保留运行,故此阶段的逐时使用率不为零。该时段人员在室率变化不大,因此逐时使用率较为平稳。
在上班时段,办公人员陆续进入建筑,照明设备和办公电器设备大量开启,人员在室率升高,逐时使用率急速上升。
在日间时段,办公人员到达办公室后非特殊情况不会离开,人员在室率基本不变,照明及插座系统的使用率波动不大。故对该时段的逐时使用率取均值来描述。B类建筑在午间因午休而使用率有所下降,逐时使用率在中午存在一个较小的波谷。
下班时段办公人员陆续离开,照明设备和办公电器设备大量关闭,人员在室率降低,逐时使用率急速下降。而A类建筑下班时段后移,使用率逐时下降较缓,说明该类办公建筑在夜间常有加班。
根据3类建筑在4个时段的照明及插座系统逐时使用率情况的分析,可以绘制建筑分类判断思路,如图6。如果使用大型办公建筑的公司经常在夜间有加班情况,应分为A类。如在夜间基本不加班,而办公人员在午休时会关闭部分用电设备,应分为B类,否则分为C类。
根据表3的结果,可以判断3类办公建筑在下一步进行节能改造或者节能运行管理时的重点对象。对于节能管理而言,应加强夜间时段用电设备的管理,关闭部分不必要的用电设备;对于A和C两类型建筑应在午休时关闭部分用电设备。对于节能改造而言,对于日间用电负荷率相近但用电水平差异大的建筑,应针对用能水平高的建筑进行节能改造,换用能效更高的用电设备。
4 结 论
通过重庆市17栋大型办公建筑的照明及插座系统全年逐时用电数据的分析,计算各建筑全年每个工作日24 h的逐时使用率,利用层次聚类分析方法,根据日逐时使用率的不同,将建筑快速分为3类。得到以下结论:
1)基于层次聚类分析方法,建立了对照明及插座系统的用电逐时使用率进行快速分类的方法。根据聚类步骤之间距离系数变化率来判断最佳聚类个数,最佳聚类数为几,就表明样本建筑中有几类典型特征曲线。
2)通过对3类办公建筑的典型逐时使用率进行研究,认为分类结果能有效反映照明及插座系统的用能特点。而应用该方法对更大样本量建筑进行分类同样适用,且方便快捷。
3)得到待评办公建筑快速分类判断思路,得到各类办公建筑的照明及插座系统的典型逐时使用率表,可供预测办公建筑的的照明及插座系统电耗时快速查询,也可以用于办公建筑照明及插座系统改造后的节能量计算。
4)办公建筑照明及插座系统的用电逐时使用率与人员在室率的相关性很强。在后续研究中,应针对人员在室率进行深入研究。人员在室率与建筑运行时间有关,因此可使用相同方法分析其他类型的公共建筑。参考文献:
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建筑能耗的分类范文5
关键词:星光砖; 绿色建筑;微能量
中图分类号:TE42 文献标识码:A
近年来,一方面,我国环境问题日益加剧,以北京、上海等地为代表的“雾霾”天逐渐增多,对人们的健康造成威胁。由于城市雾霾、PM2.5居高不下等环境问题凸显,绿色建筑已越来越受到人们的关注;另一方面,数据显示,我国的建筑能耗约占全社会总能耗的29%以上,而且还在以每年1个百分点的速度增加。再加上建材生产能耗,仅建筑方面用去的能源就高达45%左右。在中国20年经济迅猛发展的现状下,建筑业已超过工业、交通、农业等其他行业,居能源消耗之首。
由此可见,绿色建筑发展迅速。如何健康人居,降低建筑能耗已迫在眉睫。政府对此给予高度重视,大力推行健康住宅或将成为解决问题的关键。对于绿色建筑的发展,住房和城乡建设部副部长仇保兴曾这样表示,“城镇化要转向新型城镇化,就意味着作为城镇化最基本的细胞——人类的住房必须要更新形式,从传统建筑转向绿色建筑。未来,必须把集约、智能、绿色、低碳等生态文明的新理念融入城镇化的进程中。”
未来的建筑与居住将向低能耗方面发展。当今,建筑和居住的能耗占社会整体能耗的比重过大。所以说,建筑和居住能耗的降低与节约,对于环境改善的意义将非常大,而星光砖将太阳能与LED这二大行业特点的节奏运用与自然界中的微能量加以组合,以建筑物的最基本的表现形式“砖”为代表,完美地将普通的砖块赋予其能量块的模式,以节能降耗形式的LED光为表现形式,较为深刻地展示出太阳能、光能与建筑物的融合,这也将成为绿色建筑未来的亮点。
星光砖的产品以微方案形式体现太阳能与LED行业整体融合解决生态城市、人文与自然的微能量微景观的综合服务。就低碳、绿色、环保、微公益等方面,引导绿色建筑的消费与生产,得到了迅速的增长。星光砖因其产品特点,已成为深圳市节能低碳领域,深圳市中小企业、创新产业的示范产品,并成功进入到深圳市国家级大梅沙的海鲜街栈道,海滨公园和深圳湾红树林公园大学生运动会馆的火炬中心,作为展示模版运用。
自2000年全球开展绿色建筑运动以来,我国颁布了若干纲要、导则和法规,大力推动绿色建筑发展。国内一些顶级地产商、设计院早在方案设计阶段就应用筑想“绿库”来把控绿色选材关卡,从部位选材和绿色技术方面着手,严格控制绿色部品部件品质、采购成本、绿色技术实施,从而有效提升建筑品质。星光砖以其独特的选材,全部采用环保理念的绿色材料,与行业内的环保材料公司进行合作,如塑木行业的“格林美”合作,建立起城市矿山为代表的废旧电池回收示范,与深圳市龙岗区城管局合作,建立太阳能垃圾分类试点回收体系,组建国内绿色环保材料的示范基地,用星光砖为选材建造绿色建筑垃圾分类回收站—“星光屋”。取得了很好的社会效应,宣传了环保与绿色节能及建筑物建造体系的功能性革新与应用。
微能量的概念来自于自然,天然的太阳能能源是一种无污染的能源,用之不尽,取之不绝,作为星光砖的表现形式,太阳能不仅仅是星光砖可以采用的能量来源,可以设想下,如果星光砖能够广泛利用与运用到民生生活中的话,人们可以利用星光砖改造成为自然界的微能量收集系统,以系统作为一种收集平时忽略的能源即微能量,为实现节能环保的目标,作为微产能机器,发挥能源的最大效应。
建筑能耗的分类范文6
关键词:建筑能源审计;公共建筑;节能改造;作用
中图分类号: TE08文献标识码:A 文章编号:
引言
能源审计为建筑能效管理提供了必要的信息。建筑能源审计的目的是计量建筑物的能耗和能源费状况,检查建筑物的能源利用在技术上和在经济上是否合理,诊断主要耗能系统的性能状态,找出建筑的节能潜力,确定节能解决方案。
一、建筑能源审计释义
建筑能源审计是建筑能效管理的重要内容,是一种建筑节能的科学管理和服务的方法,其主要内容是对用能单位建筑能源使用的效率、消耗水平和能源利用的经济效果进行客观考察,对用能单位建筑能源利用状况进行定量分析,对建筑能源利用效率、消耗水平、能源经济和环境效果进行审计、监测、诊断和评价,从而发现建筑节能的潜力。通过建筑能源审计,有利于政府了解用能单位贯彻国家能源方针、政策、法令、标准情况与实施的效果;便于准确合理地分析评价本地区和用能单位的能源利用状况和水平,用以指导日常的节能管理,以实现对用能单位能源消耗情况的监督管理,保证国家能源的合理配置使用,提高能源利用率,节约能源,保护环境,持续地发展经济。
近年来,我国在全国各省市相继开展建筑能源审计工作,各省份相继出台了建筑能源审计的管理办法,对建筑能源审计进行规范化科学化操作。如浙江省从2008 年下半年起,决定对各类型建筑的能耗实施能源审计,每年对能效高的典型建筑按类型各选取不少于3 幢作为标杆建筑进行审计;每年对各类型建筑单位面积能耗排名前20%的建筑以及所有能源审计建筑进行公示。同时,每年在各类型建筑单位面积能耗排名前50%的建筑中选取高能耗建筑进行能耗诊断,开展节能改造示范。北京市政府规定,从2010年起,北京市公共机构和大型公共建筑应当安装能源消耗计量装置,实行能源审计制度。出台的新办法要求,将在年综合能源消费总量5000 吨以上不满1万吨标准煤的用能单位中指定重点用能单位,这些单位每年3月底上报能源利用状况。经市有关部门审查后,对节能管理制度不健全、节能措施不落实、未完成年度节能考核目标、能源利用效率低的重点用能单位,责令实施能源审计,并限期整改。与此同时,其他省市也都在不断加大建筑能源审计工作。
二、建筑能源审计所解决的问题
建筑能源审计是对建筑的能源利用状况进行调查、监测、评价的过程。建筑能耗审计主要包括以下内容:建筑基本信息、建筑能源结构及能源账单、建筑能源管理文件、能源技术文件(竣工图和计算书、能源设备信息、数量以及运行状况)、用能设备现场调查、建筑能耗指标分析和建筑节能建议评价。
通过建筑能源审计,可以得到建筑中暖通空调、照明、办公、电梯、热水等用能设备的能耗指标和用能比例。并通过对建筑各用能系统使用情况的调查,了解建筑用能水平,查找建筑用能不合理的地方,提出建筑能源审计报告,也可称为“能耗体检单”。
建筑能源审计的目的是指导节能改造和运行,建筑业主更希望得到的是《能耗体检单》。从《能耗体检单》上业主可以知道建筑哪些部分是能耗大户,哪些部分改造的效果最好,并配有对应的节能改造潜力经济分析。只有有了“能耗体检单”,才能让公共建筑业主根据自己的经济实力有选择地对建筑进行改造。
三、能源审计的计算方法简述
1、分项能耗的拆分方法
(1)分项能耗的计算
当建筑有分项计量,可采用分项计量的结果。当建筑内没有分项计量措施时,分项能耗的数据可采用变配电系统原理图及运行记录,设备运行记录,主要设备、主要支路的现场实测能耗,设备铭牌信息,建筑物典型年工作日、非工作日天数等信息统计得到。
(2)分项能耗计算的检验
分项能耗平衡检验,以能源账单的总能耗信息为依据,分项能耗和总能耗的偏离率不应超过15%。
2、其他方法
(1)在得到分项能耗的基础上,可采用软件模拟的方法对建筑物进行能耗模拟,并通过修改建筑围护结构性能参数优化其改造策略,深化能源审计工作。
(2)对部分分项能耗较高的分项进行专项审计。可采用现场检查、现场测试等方法,为建筑的节能改造提供依据。
通过以上的工作,可以得到建筑的能耗水平和重点分项能耗部位,并对其进行有的放矢的改造。下文通过两个案例说明建筑能源审计在建筑改造中的应用。
四、案例分析
1、南京某科研楼的建筑能源审计案例
该建筑为南京某研究院科研楼,建于1976年,建筑共六层,建筑面积5400m2, 占地面积约900m2,框架结构,建筑体形系数为0.29。2008年对其改造。表1为该科研楼改造前围护结构的热工性能。
表1 科研楼改造前围护结构热工性能
通过对现场的能源审计结果如表2。
表2 科研楼改造前围护结构热工性能
通过分析,改造内容如表3。
表3 项目节能改造增量成本计算
改造后年单位面积节约用电量约22 kWh,按照综合电费0.85元/m2计算,建筑每年度节约电量约12万度,年节约费用为10万元。按照项目节能增量成本69.5万计算,改造项目增量成本在7年内基本可以完成回收,经济效益明显。
2、某宾馆建筑能源审计案例
该五星级宾馆楼层数为22层,建筑面积29948.48m2。建筑主要用能类型是电、柴油、天然气(厨房)和水。
(1)审计结果
通过对饭店的审计发现,厨房和热水使用的能耗之和占总能耗近50%。因此审计后就将此信息反映与饭店方,并为其提供了改造建议。
(2)改造内容
①锅炉房蒸汽冷凝水回收改造:目前冷凝水无法回收,建议改造冷凝水回收系统。②改造厨房灶具:采用节能型燃气具。
(3)改造结果
改造工程简单,周期短,不影响饭店的正常营业。通过以上两个重点区域的改造,直接降低厨房和热水能耗40%~50%,可降低饭店总能耗的20%~25%。
结束语
通过建筑能源审计工作,对建筑进行整体改造,并将模拟、经济分析整合进能源审计报告中。通过前期的科学合理分析,为最终达到既定的节能目标提供了科学的依据。结果显示改造效果良好,达到了整体改造目的。建筑能源审计工作作为既有建筑节能监管体系中的一环,为既有建筑节能的推进提供了方法。进一步可加大二者的紧密联系,促进既有建筑节能改造科学、高效、快速发展。
参考文献: