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建筑能耗管理范文1
关键词:节能工程;预测施工风险;动态施工管理
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2012)11-0121-03
我国近几年十分重视建筑节能工作,但在实际过程中基本没有健全详细的建筑能耗数据,使建筑节能工作往往处于有些“情况不明、任务不清”的状态。这几年在我国部分经济发展快速的地区,虽然每年都会公布当地部分既有建筑能耗数据,但其中很多数据主要依靠现有的国民经济统计体系和某些行业的统计年报得到,这对于开展建筑节能工作意义不大。所以建立一套完善的建筑能耗监测及分项计量系统,有效、准确的给出我国既有建筑物终端能源消耗的具体数据,实时定量的描述我国建筑能耗的具体情况就势在必行,为了鼓励节能工作的开展及提高社会对能耗数据重要性的认识,目前以公共建筑为数据收集的典型和代表。
1 公共建筑能耗监测及分项计量系统及其组成
公共建筑能耗监测及分项计量系统是指:对国家机关办公建筑和大型公共建筑加装分类能耗计量装置进行建筑能耗收集(图1),再采用公共以太网等传输手段及时将采集到的能耗数据进行上传监测并进行分析评估(图2);它也是实现重点建筑能耗在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。
这里提出的能耗分类检测指根据国家机关办公建筑和大型公共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,分类采集共分6类,包括电量、水量、燃气量(天然气或煤气量)、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量、其它能源应用量,如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等。
而电能量因为它的使用环境和功能不同又分为4分项,形成分项能耗计量。这里指的分项能耗是根据住房和城乡建设部颁发的《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统》导则将常规建筑电气能耗系统分项为:照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电。
照明插座用电:建筑功能区域内照明和插座用电、走廊照明用电、建筑主体照明及亮化照明用电。
空调用电:建筑内提供空调采暖服务的设备用电统称,包括使用的冷、热站用电、空调末端用电。
动力用电:建筑内集中提供各种动力服务的用电统称,包括电梯用电、水泵用电、通风机系统用电。
特殊用电:非建筑内常规功能用电设备的耗电量,特殊用电的特点是能耗密度高、占总电耗比重大,包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房等其它特殊类型用电。
正因为电能量需要分项能耗的数据,所以有别与其它5类能耗的收集。在我国现既有建筑电气系统中目前不加装任何设备想准确提取出分项数据其实比较难,更谈不上要实时的数据。我们现有建筑中电量数据大多由供电公司在每座建筑配电系统供应侧装设用于收费的动力总计量电表和照明总计量电表复月差值得出,也可以从建筑配电系统的负控装置读取总用电量数据。但这都是总的电量能耗,因此难以分清各个分项能耗用电系统实际耗电量情况,不能准确获取单位时间内的实际用电量,对电能耗的分析及节能评估的参考价值不高,所以只能在既有建筑配电系统中加装具有开放通讯协议的电能表进行分项计量(图2)来实现电能分项收集。
但这种分项计量系统项目从工程角度来说实为对既有建筑电气的接入改造工程。在施工过程中怎样确保不破坏既有建筑原有电气系统与BA系统,又能确保公共建筑能耗监测及分项计量系统的安全、可靠性,做到无缝搭接尤为关键。这就对该项目在施工管理和技术手段提出了很高的要求。本文就此对公共既有建筑的分项计量系统施工中几个环节的管理要点进行如下浅谈。
2 公共建筑能耗监测及分项计量系统施工管理要
点
在常规建筑电气施工过程中基本都是从原始状态下进行顺序过程安装,在安全管理、质量控制、进度控制等管理要素上都便于可控可管。但在公共建筑能耗监测及分项计量系统施工管理中,因为是对既有建筑的强、弱电进行接入改造施工,而在正常工作时间内是不可能强行停电接入系统,只能在非工作时间段进行施工,如晚上或休息日,这也是该种工程项目的一个特殊性。所以该种项目工程不可能像常规工程那样从原始状态一步步搭建完成,这就意味着施工工序安排、程序控制、施工管理等施工措施要有预见性,动态性。针对该种工程项目以下几个环节尤为重要。
2.1 施工图纸设计
从建筑学角度来说建筑施工图就是建筑工程上所用的,一种能够十分准确地表达出建筑施工时所看到的外形轮廓、大小尺寸、结构构造和材料做法的图样。它是建筑施工的依据。在这里施工图的设计也是施工管理人员对进度控制、质量控制、安全管理等施工要素的重要依据。
①在施工图纸设计阶段不仅要符合相关国家、行业等规范,而且还要尽可能的绘制详细、准确,便于施工阅读。其中系统图一定要参照既有公共建筑原有配电系统图进行设计,系统接入点须表示清楚;原理图要详细表明清楚各个设备电气的工作原理及各电器元件的作用,并一定要具有可行性;电气平面图要对电线电缆的走向、位置,电气柜的位置标示清楚,关键性节点位置须表示出安装节点图,空间重叠或与原有桥架、管道交错的地方一定要有详细剖面图,标示清楚。
②在设计前一定要进行现场勘查,图纸会审时多与既有建筑管理方进行沟通,及时做好图纸会审记录,不能闭门造车、盲目施工。将不清楚的地方消灭在工程开工前,减少施工图中的差错,完善设计。便于后续施工安全管理及质量控制,给进度控制提供有力的依据。
2.2 施工方案编制
施工方案是根据一个施工项目内容指定的实施性方案。针对分项计量系统的特殊性制订施工方案必须从实际出发,切实可行,符合现场的实际情况,有实现的可能性。特别是该种特殊类型的工程,方案制定在资源、技术上提出的要求应该与当时已有的条件和在一定时间能争取到的条件相吻合,否则无法实施成功,因此只有在切实可行的范围内尽量求其使用先进技术和快速实施。
①同样在编制施工方案前也一定要到现场仔细勘查、确认施工作业面及所涉及到的施工区域,积极与既有建筑管理方的管理、技术人员沟通确认每个电源点的辐射范围及可停电时间段,确保施工作业时的无电状态。特别是在建筑物配电房内进行施工时,需确认高、低电力系统的分界点,不得将低压设备、线路混进高压区域。在确认配电系统中每条电气回路时,必须确认好分断点的唯一性,包括楼层终端配电系统。根据现场实际情况预先考虑好在停电状态下的施工照明、施工动力用电等相关技术细节。
②工程建设百年大计,安全与质量都是一个工程成败的首要因素。所以事先现场勘查时就要对实施既有建筑的电气系统、BA系统结构等技术性环节摸清、吃透,进行技术论证及系统切入模拟实验,确保系统切入时的稳定性和安全性。在编制施工方案前要预先考虑到现场施工的技术环节、质量控制节点和安全防范要点,如对于接入工作在停电作业下无法一次完成的状况,需事先考虑电源点再次送电所带来的影响及安全措施。要合理、符合实际的提出保证工程质量和施工安全的技术组织措施、应急方案及停电计划,使方案在完全符合技术规范、操作规范和安全规程的要求前提下,还要能指导解决既有建筑接入工程实施时的难点。这对项目技术员的要求较高,需要有过硬的技术底蕴,丰富的现场电气施工经验、技术指导能力和应急判断能力。
③在与建有建筑管理方事前沟通时要积极听取管理方的建议与要求,结合现场勘查情况及该种项目工程的特殊性,要合理制定施工工期计划表来满足合同要求的工期,预留出足够的自由时差,便于调试时对施工遗留问题的整改。在工期安排时要考虑合理利用时间,能在白天完成的工作尽可能安排在白天完成,如电气柜的安装、电线电缆的预先敷设等不涉及与电源接触的工作。尽可能的压缩晚上施工的时间,减小工作难度及人员的疲劳度,要确保人员及设备的安全性,不能使工作人员疲劳施工,每次晚上施工时间点要尽量安排在夜间12时前收工,第二天如有白天工作时间段,开工时间可以向后延迟,这样也可以从主观上控制工程质量。
2.3 施工前准备及人员安排
施工前的准备工作就是对一个工程实施阶段资源的全面性提供和计划,这主要体现了施工管理者对该种项目工程的熟悉程度和事前预见性。在施工前应像常规建筑电气施工前准备工作一样检查工器具的完善、防护设备的到位情况、材料设备的检验、试验设备的准备、人员的安排等工作。但每个准备、检查工作都必须落实到位,因为在施工过程中没有时间进行反复施工或更换工器具设备,所以事前检查预控尤其重要。
①开工前准备的工器具一定要确保其使用性能;施工照明用具、临时电源设备、防护设备一定要检查是否能正常使用,准备好备品备件;电气设备、材料进场后,检查货物是否符合规范要求,核对设备、材料的型号、规格、性能参数是否与设计一致。清点说明书、合格证、零配件,并进行外观检查,必要时提前做好做通电试验,不得让质量有问题或有质疑的设备进入施工区域,并做好开箱记录。
②因为项目性质所决定,时间及施工条件都比较紧凑,在施工现场各个区域的安排就要因地制宜,所以预先要与既有建筑管理方进行施工场地的沟通,尽可能的将所施工作业区域内的障碍物清除掉,预留出宽敞适宜的空间。材料场的位置尽可能的与施工作业区域靠近,便于材料设备的方便拿取,这在晚间作业时十分重要。
③在人员安排方面,通常会出现施工管理人员无资质证书,作业人员无上岗证,大多数作业人员没有经过专业技术培训,施工水平达不到规范要求等问题,致使一些安装工程质量达不到规定指标的要求,发生安全事故。电气安装是一项专业性很强的工种,针对公共建筑能耗监测及分项计量系统项目的突发性较大、一次性较强等特点更是要求较高,所以对于挑选人员一定要是精兵强将,从管理人员到施工人员都必须是经过严格培训,持证上岗。从而组建一支懂管理,技术水平好,能应变各种突发状况施工队伍。
④在施工前项目技术人员还要对自己的施工人员进行技术交底,目的是使施工人员对工程特点、技术质量要求、施工方法与措施和安全等方面有一个较详细的了解,确保每一名技术施工人员对所要做、所能做的工作和工作环境了解熟知。特别是晚间施工的安全性,一定要贯彻到每一个涉及施工的人员,包括项目管理者。
2.4 施工过程管理
施工过程是一个充满千变万化的过程,特别是对既有建筑的接入改造过程,在这期间除了要有敏捷的头脑应对随时发生的问题,还要很好地运用动态管理方法,将突发事件的概率降至最低。
①对于项目管理及技术人员来说首先一定要有很好地心里素质,处事不惊尤其重要,因为是对既有建筑进行接入改造过程,难免会在施工过程中遇到一些事前没有考虑到或突发的状况。这就要求施工管理者或项目技术员积极主动去发现问题,及时纠偏,如因客观原因无法及时纠偏,一定要以先保证既有建筑的正常使用功能为前提,将问题分离或屏蔽处理,待到下个工作时间段将其处理完毕。当然事前对施工过程考虑的越具体、技术措施越详细及与既有建筑管理方的沟通越深入,就会使这种问题越少发生。这里重点考验工程管理、技术负责人员的扎实基础、实践经验及协调沟通能力。
②在施工过程中项目技术人员一定要按照施工方案及施工图纸对项目进行严格的质量控制,采取全面质量管理方法(TQC),时刻要以现场为中心,对施工的每一个节点和层面都要贯彻执行PDCA循环。务必要确保安装质量一次性合格,否则在后续调试过程中会带来很多无法及时调整的问题,甚至出现质量、安全事故,直接会影响进度控制和成本控制。工程管理人员也要全过程执行质量管控,与技术人员紧密配合,保持沟通顺畅,及时了解现场情况。及时协调好施工过程中的双方技术性沟通,如在与既有建筑原系统搭接时出现的双方技术人员沟通、交接问题上,项目管理人员一定要协调好双方人员沟通的时间及交接点,做好记录并记入工程日志内。
③既有建筑进行停电施工期间,因为所受时间的限制及为保证既有建筑的使用功能,一般既有建筑管理方不会在同一时间将建筑的所有电源切断。会根据施工方所报的停电计划及既有建筑的运行管理策略对施工时间段所涉及到的作业面电源进行停电处理,待施工检查完毕后再恢复送电。施工方不可自行断电、送电,因为施工方对既有建筑的运行管理策略不可能了如指掌,所以施工前的停电操作一定要等既有建筑管理方到现场由其进行停电操作;在施工期间及施工完毕后不能随意合闸送电,防止该条回路上管理方同时安排有其它项目的检修工作或开放式电路存在,务必要通知管理方到现场对其工作区域及线路检查完毕后由管理方恢复送电。
3 工程竣工调试及交接
对既有建筑的接入改造施工,保证原有系统的正常运行十分重要。
①虽然在前面的施工方案中提出要在施工前对既有建筑的系统结构摸清、吃透,对自身系统的切入进行预先研究、模拟,但实际投入时还是会不可避免的出现一些新老系统设备兼容、同步问题,这在工程竣工调试时就要从实际角度彻底解决。切入老系统前一定要保证在自身系统运行稳定、运转正常的情况下才能切入既有建筑原有系统内。出现与老系统或设备不兼容的情况时要积极与管理方相互沟通,或邀请原建筑电气系统的施工、设计单位一同解决处理,万万不能自行其是。
②公共建筑能耗监测及分项计量系统从工程模式角度来讲属于交钥匙工程,也就是BT模式。所以和常规建筑电气项目一样竣工验收合格、能耗数据实时上传至监测中心后就要将公共建筑能耗监测及分项计量系统交接给既有建筑管理方,这里不仅要按正常建筑电气交接程序执行,施工方而且还要编写系统使用手册,对管理方的维护人员进行系统使用培训,防止在日后系统使用过程中因维护人员对系统不清楚或误操作导致影响其它原有建筑电气系统的正常运行。
对于公共建筑能耗监测及分项计量系统工程与常规建筑电气相比有它的特殊性,也有它的统一性,而怎样才能使这种特殊工程顺利的完成达到预期目标,就要看怎样合理的运用施工项目管理方法。施工项目管理方法是施工项目管理的灵魂和动力,在应用时首先要明确管理的目标,不同的管理目标分别选用有针对性的方法,并且要对管理环境进行调查和分析,以判断管理方法应用的可行性,可能产生的干扰和效果。为了达到一定的管理目的必须灵活运用各种有效的管理方法,依据变化了的内部和外部情况,灵活运用管理方法,防止盲目、教条和僵化。以上5个环节中的要点是在常规施工项目管理方法的基础上针对建筑能耗监测及分项计量系统项目提出的几点强调,他们之间彼此都会有一定的逻辑联系,并且在实际过程中可能还会出现其他需要考虑及管控的内容,所以在具体的施工项目管理工作中应根据需要在实际过程中将此几点综合考虑,不可孤立地对待,做到有效、可行的项目管理动态控制。
4 结 语
公共建筑能耗监测及分项计量系统搭建是一项有深远战略意义的节能基础性工作。它可以给公共建筑的节能运行和节能管理提供实际意义性的依据,对动态的掌握公共建筑能耗状况,制定相关政策和措施,推广各类建筑节能先进技术,都将发挥重要作用。而做好这项节能基础工程使之能达到预期目标的效果,除了要有实事可行的可研报告及理论方案外,关键是靠加强项目施工管理,提高项目管理技术,同时建立科学的项目管理组织,从而科学系统的实施施工项目全方位动态管理模式,强而有效的规划和实现项目目标,使建筑节能工作更上一个台阶。
建筑能耗管理范文2
【关键词】建筑工程;施工质量;管理
一、 引言
建筑物是产品,但不等同于一般产品,因为建筑工程质量的好坏不仅影响到施工企业、建设单位的长远发展,而且直接关系到人类的生命安全。然而近年来由于建筑市场管理混乱等原因,造成一些建筑工程不能按照设计图纸施工,施工质量不能符合相关技术规范,造成了大批建筑出现严重的质量问题。特别是汶川地震等自然灾害发生以后,建筑工程的质量问题立刻凸显出来,相当一部分建筑出现了开裂、倒塌,从而造成了重大的经济损失和人员伤亡,因此现阶段必须加强建筑工程的施工质量管理,从根本上消除质量隐患,确保工程质量的提高。
二 、影响建筑工程施工质量的因素
影响建筑工程施工质量的因素很多,其中包括结构的设计、建筑材料、机械设备、场地环境、施工工艺、管理制度等。
1.建筑结构设计。为了赶时髦,求新颖,许多建筑工程的结构设计只重视外部美观,造成建筑结构受力不合理,而且不方便施工。
2.建筑材料。土建工程中所用的水泥、砂、石、木材、金属、沥青、合成树脂、塑料等统称为建筑材料,建筑材料是建筑工程质量的基础,直接影响着建筑质量的好坏。
3.机械设备。机械设备正常的磨损或故障、不按规程的操作、仪表失灵、检测设备精度失控等,都会引起系统性因素的质量变异,从而造成建筑工程的质量事故。
4.场地环境。建筑场地及周边的地质条件、气候环境等统称为建筑场地环境。场地环境是影响建筑工程施工质量的重要因素。一般来说场地环境具有复杂而多变的特点,如气象条件就变化万干,温度、湿度、大风、暴雨、酷暑、严寒都直接影响着建筑工程质量。
5.施工工艺。施工工艺是决定工程质量好坏的关键,不同的施工工艺将会导致建筑工程出现不同的施工质量,一般来说,先进、合理、规范化、系统完善的施工工艺不会出现偶然或突发的质量问题,而且能够加快工期,降低成本。
6.管理制度。管理制度完善与否直接影响建筑工程施工的质量的好坏,严格的施工管理制度对于确保施工质量、加快施工进度、节省成本至关重要。
三、建筑工程施工质量管理原则
要确保建筑工程施工质量的提高,必须坚持与遵循特定的施工质量管理原则,采用一系列检测、监控措施、手段和方法,来确保建筑工程达到合同、规范所规定的质量标准。
1.“质量第一,用户至上”的原则。在当前竞争激烈的建筑市场,建筑企业若想立于不败之地,就必须坚持“质量第一,用户至上”这一基本原则。把建筑工程的质量放在第一位,时刻为建筑用户的生命财产安全考虑。
2.预防、预控为主的施工理念。施工单位在施工过程中,要树立预防、预控为主的施工理念。将考虑的重心从事后检查调整到事前预防、事中控制,避免突发事故的发生。以坚持以预防为主,加强对材料质量、对施工工序、场地环境的监督与检查。
3.科学、公正、守法的职业道德。无论是建筑施工企业的管理人员、施工单位的技术人员或施工人员,还是监理单位的监理人员,在建筑工程的施工质量管理过程中,都应该严格按照相关的技术规范,从工程的客观实际出发,恪尽职守,尊重科学,遵纪守法,严格自律,秉着科学、公正的工作态度和职业道德,认真做好建筑工程的施工质量管理工作。
四、建筑施工质量管理措施
1.建筑材料的管理。对于建筑材料的管理,要建立管理台帐,进行收、发、储、运等各环节的技术管理。首先要做好材料的源头控制。挑选具有扎实的专业知识、有较高的质量鉴定能力的采购人员负责各种建筑材料的采购,做到详细掌握各个材料生产厂家的详细信息。同时还要做好施工材料的现场管理。提前安排好材料的运送计划及路线,当材料进入施工现场时,要加强检查验收工作,避免混料和将不合格的原材料使用在工程上。在施工过程中,还要做好建筑材料的储存工作,提高工地临时仓储的防水、防潮功能。
2.械设备的管理。机械设备管理的基本任务是:合理装备、安全使用、服务生产,为保证工程质量,加快施工进度,提高生产效益,取良好经济效益创造条件。搞好机械设备管理的基本原则是:尊重科学、规范管理、安全第一、预防为主。在施工过程中要根据不同工艺特点和技术要求,选择合适的机械设备,并确保机械设备的正确使用、管理和良好保养。
3. 场地环境的管理。做好建筑场地的设计与规划,实行封闭施工,工地出入口地面应当硬化并保持周边整洁。同时还要落实环境卫生管理责任制度,各建筑工程施工单位应及时清运工程施工过程中产生的建筑垃圾,防止造成环境污染,并不得将建筑垃圾交给个人或者未经核准从事建筑垃圾运输的单位处理。
4.施工工艺的管理。对于建筑工程的施工,要严格根据工程实际,进行施工组织设计,选择合理的施工技术措施、施工方案、施工工艺等。认真做好工程前期准备工作,编制切实可行的施工组织设计。针对不同工程特点,制定相应的施工方案,并组织进行技术革新,从而保证施工技术的可行性及先进性。对于一些技术难题,要制定切实可行的处理操作方案,以实现在保证工程质量的前提下,能够加快施工进度、降低施工成本。
5.完善并落实管理制度。为提高建筑工程的施工现场管理水平,促进施工现场管理科学化、规范化和系统化,根据行业发展的需要以及工程实际,制定完善的施工质量管理制度,诸如施工现场考勤制度、例会制度、档案管理制度、仓库管理制度、安全生产管理制度、临时用电管理制度、保卫管理制度、消防管理制度。项目管理人员必须对施工员及施工班组进行每一道工序的技术质量交底,做好材料准备、施工技术要点、质量要求及检查方法、常见问题及预防措施。项目施工人员必须牢固掌握工程的工艺流程及施工技术质量要求。
建筑能耗管理范文3
我国随着经济、社会的发展和环境、资源压力的增大,对节能减排的需求越来越迫切。据统计,我国有近30%的能源消耗在建筑物上。做好建筑,尤其是大型建筑的节能管理工作,不仅直接关系到“十二五”单位GDP能耗降低20%的节能战略目标的实现,而且对整个节能减排工作有着强有力的示范作用。目前建筑节能大多从两方面入手,一方面是建筑设计,另一方面是建筑智能化系统。建筑设计与节能相关的内容涉及建筑物的整体结构、建筑物的围护结构以及室内环境的舒适性。建筑智能化系统与节能相关的子系统包括建筑能耗监测系统、BA控制系统、空调节能控制系统、电能量管理系统、环境控制系统。这些建筑智能化子系统都是针对建筑能耗中的单一环节进行评估的,并没有把整个建筑物的能耗作为一个有机整体进行分析和优化的系统方案和技术实现。智能建筑能源管理系统利用最新的数据处理与通信技术,对建筑内的智能化子系统进行集成与整合,形成高品质的全景数据库,并以此为依据建立客观能源消耗评价体系,及时了解真实的能耗情况和提出节能降耗的技术、管理措施,协助管理者制订新的用能模式和考核办法,实现建筑节能降耗的目的;同时在数据不断积累的过程中,为用户发现更多的节能机会,为后期的调整与改扩建提供更优化的能源供应与管理方案。
2现状分析
(1)中央空调系统冷冻制冷系统的能耗大约有15%~20%是消耗于冷冻水的循环输配中,这主要是因为冷源水回路与负荷水分配回路的水量在部分负荷回路中存在供需矛盾,包括二次回路负荷之和大于机组制冷负荷,以及冷源侧供水量变化阶梯性与负荷侧需求量动态变化不协调性的矛盾。
(2)电梯、通风系统设备、照明设备等给建筑的电网带来大量的谐波,导致出现电网电压波动、闪变等不安全因素。
(3)智能建筑用电设备多,负荷(包括消防与平时兼用负荷)比一般民用建筑大得多;没有进行分项计量,各种设备的用电量混合在一起,不能分别显示照明用电、空调用电、动力用电和特殊用电等的全年能耗。
(4)目前智能建筑大多拥有较完整的变/配电系统、智能环境监控系统、暖通系统、安防系统、BA系统等,但是仍存在许多问题:各个系统运行/操作方式复杂、设备种类繁多、效率不高,且相互独立,没有统一的数据平台——值班人员无法知晓各个子系统的具体运行情况,容易造成不必要的能源浪费;对突发的紧急状况,不能快速处理与解决,容易造成设备损坏,影响正常供电;管理方的很多好的管理想法无法落实,复杂的比较分析功能无法实现,经验数据无法积累,无法做到能源的精细化管理;网络与信息系统面对各种威胁不具有足够的抗攻击能力,系统数据安全性低;系统专业化,没有适合大厦的相关管理功能;系统人机界面不够友好、操作不够人性化,难以提高操作效率。
3能源管理系统架构
能源管理系统由间隔层、通信层、站控层三部分组成。间隔层即指现场监控层,实现现场数据采集和就地显示功能等。采集设备分为电量采集设备和非电量采集设备两大类。电量采集主要通过网络电力仪表进行,非电量采集主要通过智能水表、智能燃气表进行。采集设备通过通信接口上传数据到通信层。通信层是系统信息交换的桥梁,使系统能适应不同的通信网络拓扑结构,主要由数据采集器、以太网交换机、通信介质等组成。通信层实现与间隔层各种智能设备的通信,收集各智能设备的信息;同时实现与站控层设备通信、向上级能源管理等系统上传各设备的信息等功能。站控层负责完成对整个能源管理系统数据的采集、处理、显示和监视功能,协助建筑管理人员对大楼能源的供应与使用,进行全面的监控与管理,对各项能耗实行精细化分析,搭建能源使用节约化模型并进行效果预测等。
4能源管理系统架构设计能源管理系统架构,如图1所示。
(1)间隔层设备主要包括安装于0.4kV低压配电柜的网络电力仪表、水表适配器、燃气表、空调节能及计费终端、智能照明控制模块等。建筑内各区域的电源直接由各区域变电所内的0.4kV低压配电柜提供。为了保证各精密仪器的高品质用电,提高建筑运行管理水平,可考虑配置多功能网络电力仪表完成对低压系统动力、照明、插座、空调等部分的实时监控功能。网络电力仪表需具有丰富的电量测量功能,如电压、电流、功率、电度测量等,能进行需量统计、越限告警等多种数据统计和告警,还具备定时自动抄表以及上次清零后累计电能功能,方便实现大楼的电能统计管理,为未来实现节能减排提供完整的实时数据。此外,各网络电力仪表还可选配断路器位置采集开入功能以及断路器遥控输出功能,使工作人员能在后台监控电脑上轻松完成对现场0.4kV系统运行方式的全面监视与控制。水表及燃气表需带RS485通信接口,方便各分站监控屏的数据采集及上传。空调控制模块通过与能源管理系统通信,实现与其的控制指令和采样数据交互。基于KNX/EIB的环境控制终端和传感设备完成环境参数的采样以及通断、调光等控制。
(2)通信层对于分类分项数据采用数据采集器进行采集与传输,对普通数据采用通信管理机进行采集与传输。智能控制模块各总线元件通过KNX总线组网;中央控制系统通过以太网连接到总线上的IP网关,与KNX总线系统进行通信,并通过Falcon(RS232、USB、EIBnet/IP)将信息汇总到能源管理平台。
(3)能源管理系统对建筑内使用的能源(水、电、气、暖等)的数据进行综合管理、分析并提供具体的节能措施,实现“数字化”的能源输配及平衡,避免出现不必要的浪费,使能源的计划投入和实际使用相平衡,做到少投入多产出;同时,根据现场运行情况,对运行状态进行跟踪,分析运行能耗数据,寻找最佳工况点,深度挖掘节能空间,提供最合理、最节能的运行策略。
5能源管理系统功能实现
能源管理系统根据BA系统、中央空调管理系统以及智能照明等系统提供的运行策略,对能耗数据进行分析处理,依托能源管理平台,建立数据模型;在这些系统运行过程中寻找其最佳运行效率,并对其长时间的运行策略进行分析预测,以期实现最佳运行效果,进一步实现节能。能源管理系统应用层的主要功能包括完善的能耗监测、中央空调节能控制、设备台账管理、设备性能评价、能源成本分析、数据共享与集成。
(1)完善的能耗监测建筑能耗包括电、水以及空调热/冷量,其中水和空调热/冷量通常按区域进行能量计量,而电则划分为不同的分项、子项,如照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊区域用电进行计量。①照明插座用电照明插座用电是建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电的总称。照明插座用电包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电两个子项。前者指建筑物主要功能区域的照明灯具和使用插座的室内设备,如计算机等办公设备的用电;后者指建筑物公共区域的灯具,如走廊、卫生间等的公共照明设备的用电。②空调用电空调用电是为建筑物提供空调、采暖服务的设备用电的统称,包括冷热站用电、空调末端用电两个子项。冷热站主要包括冷水机组、冷冻泵(一次冷冻泵、二次冷冻泵、冷冻水加压泵等)、冷却泵、冷却塔风机等和冬季采暖循环泵(即采暖系统中输配热量的水泵。对于采用外部热源、通过板换供热的建筑,仅包括板换二次泵;对于采用自备锅炉的建筑,包括一、二次泵)。空调末端主要包括全空气机组、新风机组、空调区域的排风机组、风机盘管和分体式空调器等。③动力用电动力用电是集中提供各种动力服务(包括电梯、非空调区域通风、生活热水、自来水加压、排污等)的设备(不包括空调采暖系统设备)用电的统称。动力用电包括电梯用电、水泵用电、通风机用电三个子项。④特殊区域用电特殊区域用电是指不属于建筑物常规功能的用电设备的耗电量,包括信息中心、洗衣房、厨房、餐厅、食堂和其他特殊用电,特点是能耗密度高、所涉用电区域及设备的电耗在总电耗中占的比重大。特殊区域用电的计量需采用专用数据采集器,通过计算机网络,将能耗数据送往能源管理系统。
(2)中央空调节能控制中央空调水系统由冷冻水泵、冷却水泵、制冷主机、冷却塔等环节构成,能耗较大。常见、传统的节能方式是通过对水泵进行简单的变频实现水泵的节能。但是,在整个系统中,水泵的能耗通常只占到总能耗的1/4~1/3,因此仅实现水泵的变频节能,其节能量有限;而尤其值得注意的是,组成中央空调水系统的各部分是相互关联、相互影响的,如果单独考虑水泵的变频,会产生由于流量的变化造成主机侧温度场发生变化,可能进而引起主机运行工作点漂移,导致主机能耗增加的结果,也就是通常所说的“水泵节能,主机耗能”的情况。因此仅进行水泵侧的节能,其节能是局部的、有限的,且会对系统的总体节能带来不利影响。能源管理系统以整个中央空调水系统作为整体控制对象,在充分利用变频技术节能的同时,全面考虑主机的效率,使冷冻水和冷却水循环流量向着主机效率提高的方向改变,最终实现末端单位负荷的输出系统能耗(包括主机的耗电量、各种水泵风机的耗电量)最小。
(3)设备台账管理设备台账管理不仅包括耗能设备基本信息的管理,还包括检测区域内所有建筑及耗能区域信息的管理。①设备台账管理涉及的信息数据包括:建筑基本信息,应包括建筑名称、建设年代、建筑高度和层数、建筑功能、建筑总面积、空调面积、采暖面积、建筑空调系统形式、建筑采暖形式、建筑体型系数、建筑结构形式、建筑外墙形式、建筑外墙保温形式、建筑外墙类型、建筑玻璃类型、窗框材料类型、经济指标(电价、水价、气价、热价)、节能改造时间等信息(根据江苏省《公共建筑能耗监测系统技术规程》的要求);耗能区域信息,包括区域名称、区域功能、区域包含范围(建筑、楼层、房间或位置)等信息;设备信息(即设备台账),包括设备编号、设备铭牌信息、投运时间、使用寿命、历次检修记录、更换记录、检修期内的平均能耗和总能耗、安装位置(建筑、楼层、房间或位置)等信息。②设备台账管理的主要功能包括:实现设备信息的录入、检索和对比;自动记录设备的平均能耗和总能耗;提供设备检修情况记录;自动进行设备检修时间和设备寿命的提醒;提供灵活的耗能区域的定义。
(4)设备性能评价设备性能评价主要是针对暖通系统设备进行能效指标的分析,其主要功能是:计算耗能设备的能效比;计算中央空调的全年平均能效比;计算中央空调的配置裕量系数;计算耗能设备的寿命周期成本率;对耗能设备进行评分或评级;提供同类耗能设备能效比的对比分析;提供同一耗能设备不同时间能效比的对比分析;输入新设备的额定功耗、投资成本、使用寿命等数据,计算该设备的寿命周期成本率。设备的寿命周期成本率按如下方式计算:寿命周期成本率=(投资成本+寿命年限总运行费用)/总寿命年限式中,投资成本包括设备成本、安装费用、机房所占的建设费用,单位为元;寿命年限总运行费用包括寿命周期内的运行电费、维护人工费、维护材料费和机房场地费。
(5)能源成本分析能源成本分析有五项主要功能。①支持对一段时间(日、月、年)内各建筑的能耗进行占比分析和排名分析,具体包括:将建筑中的各种能耗换算成标准煤当量,进行占比计算和排名分析;在分析结果中显示建筑能耗总量、单位建筑面积能耗量、各种能耗的总量、各种能耗费用和总费用;可按能耗总量分析和成本分析两种方式显示分析结果。②支持对一段时间(日、月、年)内各功能区域的能耗进行占比分析和排名分析,具体包括:将功能区域涉及的各种能耗换算成标准煤当量,进行占比计算和排名分析;在分析结果中显示区域能耗总量、单位建筑面积能耗量、各种能耗的总量、各种能耗单价、各种能耗费用和总费用;可按能耗总量分析和成本分析两种方式显示分析结果。③支持同一建筑在两个不同时间段(日、月、年)内能耗的对比,在对比结果中显示对比时间段、建筑功能、总建筑面积、建筑能耗总量、单位建筑面积能耗量、各种能耗的总量、各种能耗费用和总费用。④支持同一功能区域在两个不同时间段(日、月、年)内能耗的对比,在对比结果中显示对比时间段、区域功能、总建筑面积、区域能耗总量、单位建筑面积能耗量、各种能耗的总量、各种能耗单价、各种能耗费用和总费用。1《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据采集技术导则》2《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统分项能耗数据传输技术导则》3《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统楼宇分项计量设计安装技术导则》4《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统数据中心建设与维护技术导则》5《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设、验收与运行管理规范》6《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》⑤根据各种能源输送网络的拓扑结构,一小时分析一次水、电、气损失情况,在其超出用户设定的限值时给出报警提示。(6)数据共享与集成能源管理系统为用户提供各子系统一致的操作界面,并按照标准化接口规范与各个子系统建立连接,采用统一的数据格式进行数据交换,能够迅速适应设备的变化,轻松实现各个子系统的信息共享,并支持远程访问和远程管理,使各个独立子系统结成了一个有机的整体,不仅实现了信息共享,也使各种跨系统联动的实现水到渠成。
建筑能耗管理范文4
关键词:大型公共建筑;节能管理模式;节能监管
中图分类号:TE08 文献标识码:A
1大型公共建筑
我国的建筑被划分为民用建筑和工业建筑。民用建筑又分为居住建筑和公共建筑。公共建筑则包含办公建筑,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。在公共建筑中,除了采暖之外,由于建筑规模大小和类型的不同,在能源上的消耗上存在着巨大的差异。大量的调查研究表明:公共建筑如果不包含采暖能耗的话,建筑能耗的变化跟建筑所处的地域关系不大,只是与建筑的规模和类型有关。经测算,如果公共建筑的面积大于 2 万平方米时,并且它的采暖通风使用了中央空调,那么它的单位建筑面积的能耗为不采用中央空调的小于 2 万平方米的公共建筑的能耗的三到八倍。而且以上这类建筑的能耗特点和能源的消耗情况也与小于 2 万平方米的公共建筑存在较大的差异。 通过对比公共建筑的面积和有无采用中央空调系统,在我国将公共建筑分为两大类型:一种是大型公共建筑,另一种是一般公共建筑(普通公共建筑)。接下来,对以上两类建筑给与明确的定义,即一般公共建筑是指建筑面积在 2 万平方米以下或不采用集中空调系统单幢建筑大于等于 2 万平方米的建筑;大型公共建筑指建筑面积为 2 万平方米以上且采用中央空调系统的办公、商业、旅游、科教文卫、通信以及交通运输用房等建筑。
2大型公共建筑全生命周期节能管理模式
通过对我国大型公共建筑节能管理现状的调查研究,本人设计了由市场行为、行政审批、市场杠杆和管理、技术手段相结合的大型公共建筑全生命周期节能管理模式。对于大型公共建筑全生命周期,笔者将其划分为项目决策阶段、设计阶段、施工阶段和运行阶段,下面将对各阶段的节能管理进行分别阐述。
大型公共建筑的建设阶段,首先通过可行性研究进行节能评估,通过引入激励和惩罚措施来对大型公共建筑节能的第一关进行把控。通过可行性研究,政府部门可准予此项目立项。接下来在施工图设计和施工方案选择阶段,政府部门还要进行法案和图纸的审查工作,进一步控制建筑节能管理。在以上程序都达标后,建设单位方可领取施工许可证。再接下来,可以进行招投标工作,确定适合的施工单位对此项目进行施工建设。当大型公共建筑主体工程完成后,对采购的设备安装和调试时,要进行初步的能耗测定,满足能耗定额标准的,及实际能耗低于定额的项目可以通过经济激励措施给与奖励。最终,通过工程验收标准后的大型公共建筑进入了使用阶段。这时,对于运行阶段的管理,可以采取节能监测,能耗公示,用能定额管理等管理手段。如果既有建筑存在能耗过高的问题,就需要进行节能改造,需要物业部门和业主共同完成。
政府对大型公共建筑行政审批可通过 “批准立项、核发开工许可证、工程验收备案和用能管理”环节。地方政府应该带头培育建筑节能市场,通过市场机制让节能服务企业参与到大型公共建筑节能管理工作中,充分发挥市场杠杆的有效作用,形成政府推动,社会力量广泛参与的工作局面。
3大型公共建筑运行节能监管模式研究
监管模式的总目标是推动大型公共建筑节能管理与改造。我们将大型公共建筑运行监管模式的总目标进行分解,可得到以下四个制度目标。
3.1 能耗统计制度
能耗统计,即对大型公共建筑的基本情况,能源消耗分季度、年度的调查统计和分析。在能耗统计制度的指导下,对于大型公共建筑的能耗统计笔者将从三个方面进行分析:
其一,要对各城市大型公共建筑能耗总量进行统计。通过能耗总量的分析,得到其变化的特点,为后续工作做基础。
其二,要对各城市重点用能的大型公共建筑节能运行水平情况进行统计,并且追踪其变化的状况。
其三,通过大型公共建筑能耗的统计情况,各业主能够对其用能水平在同类建筑中的地位进行直观的判断。
3.2 能源审计制度
能源审计即根据能耗统计的结果,选取各类型建筑中的部分高能耗建筑,或部分具有标杆作用的低能耗建筑进行能源审计。 建筑能源审计是为了达到建筑节能的目的而采取的一种科学管理和服务的方法。通过建筑物的能源审计,可得到建筑能耗构成以及能能效情况。通过审计可以对建筑物的能耗如何进行分项计量提供数据依据,并且可以对建筑如何进行改造提供科学有效的方法。
在能源统计制度下,能源审计要实现两个作用:
一是通过大型公共建筑的能耗统计,对于一些高能耗的重点建筑进行能源审计,分析其能耗过高的症结。另外,对重点建筑的情况建立起数据库,为能效公示和实现“低成本”或“无成本”改造提供依据。
二是通过对能耗统计确定标杆建筑,并建立标杆指标和标杆建筑节能运行方案的数据库,为建筑能耗定额标准的确定提供依据。
3.3 能效公示制度
能效公示,指在政府或其指定的官方网站以及本地主流媒体对能耗统计的结果和能源审计结果进行公示。
在能效公示制度下,能效公示要实现三个目标:
其一,让公众参与到大型公共建筑节能管理中来,通过能耗的公示,让公众了解同类型建之间的能耗差异,通过公示刺激业主改善大型公共建筑能耗水平,并对不合理用能进行改造。
其二,通过公示的能耗数据,使各业主了解到自身的情况,通过高低直观的对比,促使业主采取行动,大力投身节能管理中来。
其三,通过能耗数据的公示,让市场信息透明化,为节能服务市场注入活力。
3.4 节能量绩效验证制度
节能量绩效验证具有两个作用:
其一,通过用能定额把节能目标落实到国家、省、市的各个大型公共建筑。
其二,在节能量绩效验证制度下,通过经济杠杆激发业主的节能积极性,为超定额加价和节能奖励提供依据。 气候、使用功能、运营情况都可以影响到建筑用能的变化,而大型公共建筑能耗监测平台可以为节能绩效验证提供即时准确的数据。所以,大型公共建筑能耗监测平台的实施具有可行性。
4小结
通过对我国大型公共建筑节能管理现状的调查研究,笔者设计了由市场行为、行政审批、市场杠杆和管理、技术手段相结合的大型公共建筑全生命周期节能管理模式并对其进行了阐述,此模式将节能管理从设计施工阶段延伸到了项目整个生命期。
笔者对我国大型公共建筑节能运行监管模式进行了设计。此模式强调了运行阶段大型公共建筑的节能管理,通过一个大目标和四个制度的建立来推进节能管理工作顺利进行。由于篇幅的限制,还有很多问题没有进一步深化研究,需要笔者在之后实践中进一步钻研。
参考文献:
[1]李仕国,王烨.中国建筑能耗现状及节能措施概述[J].环境科学与管理,2008
建筑能耗管理范文5
2012年,重庆市了《公共建筑能耗监测系统建设技术规程》DBJ50/T-153-2012,该技术规程的为全市后续新建、既有公建能耗分项计量、动态监测的建设工作提供了有力的技术依据和工作指导。同年,重庆市建委印发了《重庆市公共建筑节能改造重点城市示范项目管理暂行办法》的通知,在全市范围内开展公共建筑节能改造重点城市示范项目,要求在既有公共建筑的节能改造中,对于没有安装分项计量能耗监测平台的项目,在节能改造中必须纳入此内容并列入重庆市节能监管平台进行统一管理。截至2014年3月30日,重庆市已累计完成了重庆洲际酒店、重庆市儿童医院、重庆帝景摩尔商业中心、长江师范学院、长寿体育中心、国际金融大厦等249栋建筑基础信息采集、能耗分项计量装置安装、建筑能耗监测数据上传和汇总分析工作,这249栋重点用能建筑涵盖了办公建筑、宾馆饭店、商场、写字楼、医院卫生、文化教育、体育教育等多种建筑类型。重庆市公共建筑节能监管平台的总体目标是对重点建筑能耗进行实时监测,并通过能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额和超定额加价等制度促进重庆市公共建筑提高自身节能运行管理水平,推动全市高耗能的公共建筑积极开展节能技术改造,培育全市建筑节能服务市场,为高能耗公共建筑的节能改造创造有利条件。目前,重庆市除了将既有公共建筑节能改造项目引入国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管平台进行统一监管外,还在总面积大于2万m2的新建公建中强制推行能耗分项计量装置安装,进一步完善国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设。
2重庆市公共建筑节能监管平台对推动公共建筑节能改造的支撑作用
2.1为建筑节能诊断提供支撑由于重庆市公共建筑节能监管平成了被监管建筑的基础信息采集、能耗分项计量装置安装和建筑能耗监测数据上传工作,在进行节能诊断时,诊断单位可以从节能监管平台软件上准确地获取诊断建筑每月、每天、每小时的照明插座用电、空调用电、动力设备用电和特殊设备用电,该分项数据为公共建筑的节能诊断提供了准确、详细的数据支撑,同时也能准确的指明既有建筑节能改造的重点。某写字楼2013年分项能耗饼状图如图1所示,通过对饼状图分析后发现,重庆某写字楼90%的耗能集中在照明插座用电和空调用电上,故2014年该建筑将空调系统和照明插座系统作为今年节能改造的重点。2.2为建筑节能改造提供思路重庆市公共建筑节能监管平台的建设,为业主方和节能服务公司提供了节能改造思路和方向,避免了既有建筑节能改造的盲目性,如图2所示。重庆某办公大楼在节能改造前业主方和节能服务公司通过节能监管平台对2013年建筑每日空调能耗曲线进行了挖掘和分析,准确地发现了该建筑空调系统非工作时间待机能耗高、过渡季节空调使用率高、每天下班未提前关空调等弊端,通过针对性的管理和技术节能手段大大降低了该建筑空调能耗,成功完成节能改造。2.3为节能改造建筑提供比较准确的分项能耗数据对于公建节能改造项目,业主方均能提供几年的能耗账单和交费账单,但无分项能耗数据。节能服务公司往往均采用拆分估算方法得到分项能耗数据,因此其单项节能量、节能率不准确,也影响到总节能量、节能率的准确性。分项能耗监测平台可以提供比较准确的逐年、逐月分项能耗数据,为节能改造节能量、节能率的核定提供基础数据。通过分析几个安装有分项能耗监测平台的公建改造项目,可以发现其总耗电量与业主的能耗账单相差最多的在9%左右,相差最少的在3%左右(均为负值),由于用户交费账单以设在变压器高压侧电表为准,分项能耗是以变压器低压出线侧电能表为准(其中未包括变压器损耗),因此分项能耗监测数据是可信的,是可以作为分项能耗基础数据使用的。2.4为节能量核定提供权威认定平台如何准确公平地进行节能量核定一直是合同能源管理的关键所在[4],公共建筑节能监管平台的建设为业主方和节能服务公司提供了节能量核定依据,它将积极引导专业化节能公司采用合同能源管理方式为用能单位实施节能改造,从而扶持和壮大节能服务产业。同时,公共建筑节能监管平台能够指导主管部门对公共建筑能效指标的制定,从而为能效交易创造基础条件,这也将解决大型公共建筑的节能改造资金。在整个合同能源管理和能效交易过程中,公共建筑节能监管平台将成为节能量核定的第三方权威认定平台。
3重庆市公共建筑节能监管平台存在的问题及对策和建议
经过几年的不懈努力,重庆市公共建筑节能监管平台建设已初具规模,并对公共建筑的节能改造起到了支撑作用,但在实际工作过程中由于200余栋建筑的分项计量现场监测设备正常运行需要大量维护工作,相关工作暂无先例可循,后续运维资金有待落实,运维机制有待建立和完善。目前全市建筑分项计量现场监测设备由施工企业负责维保,数据平台由市建委信息中心维护。随着分项计量工程2年维保期的结束,部分建筑分项计量工程的故障和安全隐患逐步暴露出来,集中体现在以下几个方面:(1)部分建筑分项计量工程采集器软硬件故障造成数据采集错误。(2)部分建筑现场网络故障或维护不利造成数据上传中断。(3)部分建筑受到现场环境影响,计量装置和线缆老化形成安全隐患。(4)部分建筑配电回路变更造成分项数据不准确。针对上述问题,为了保证公共建筑能耗监管平台项目的稳定运行,建议应尽快落实运维资金,制定运维标准,建立有效运维机制,确定运维机构,探索监测平台长期运维模式,依托专业运维团队在后期项目运行维护工作中完成如下工作:(1)及时更换已经损坏的硬件设备、定期升级软件系统;(2)搭建稳定的现场网络环境,并增加远程网络监测设备。(3)定期对设备进行排查,及时排除安全隐患,定期检测计量设备精度和数据采集准确性。(4)定期进行现场配电系统巡查,根据新的配电线路及时调整监测点位。只有保证各个项目能耗数据的准确性和稳定性,才能为既有建筑节能改造和编制能耗限额标准等工作提供准确无误的能耗数据支撑。
4结论
建筑能耗管理范文6
关键词 公共建筑; 暖通空调系统; 能效分析; 对策措施
中图分类号TU998 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)94-0078-02
能源危机作为时代的课题,追求能源的可持续利用,充分提高能源的利用率,在建筑节能领域日益受到关注。我国作为发展中国家,又是能源消耗大国,坚持能源的高效利用,确保能源与环境的和谐发展,已经成为国家发展的重要战略目标。通过对我国城镇公共建筑的能耗进行统计分析,公共建筑单位面积的能耗约为普通居住建筑的15~20倍,特别是大型、配置全年供暖通风和空调系统的公共建筑,其能耗比将更大,其中暖通空调系统的能耗将超过建筑全部能耗的65%以上。因此,加强对公共建筑的暖通空调系统的能效控制具有重要的现实意义。
1 公共建筑中暖通空调系统的能耗特点
从建筑的分类来看,由工业建筑和民用建筑两大类,而民用建筑中,又分为公共建筑和居住建筑,我们常说的如商场、酒店、娱乐场所、以及写字楼、科教文卫建筑,邮电、通讯、机场、车站等,都属于公共建筑的范畴。由于公共建筑人流量大,人口密度相对集中,对公共建筑的能耗需求较大,通过对北京、上海等大城市的公共建筑能耗与民用建筑进行比较,暖通空调系统的能耗占整个建筑能耗中的比例已超过一半以上,笔者结合郑州地区冬冷夏热的特点,选取25栋公共建筑来作为调研对象,就其建筑内暖通空调系统的能耗进行测试,其结果如下。
从上图表分析可知,暖通空调系统的能耗占整个建筑能耗的比例都在50%以上,其中在对被测查的公共建筑中,商场的照明系统能耗指标在256kWh/m~409kWh/m之间,平均值在328kWh/m,约占整个公共建筑能耗的40.3%;酒店的照明系统能耗指标在56kWh/m~189kWh/m之间,加上油、燃气等能耗折合成电耗约占71kWh/m~296kWh/m之间,约占整个公共建筑能耗的40.9%,综合办公楼的照明系统能耗指标在56-297kWh/m之间,其约占整个公共建筑能耗的41.3%。通过现场实测和调研,郑州市公共建筑的能耗相对较大,利用率水平较低,还存在较大的节能空间,特别是暖通空调系统中,对冷水机组的配备过大,在水系统中“跑冒滴漏”现象严重,管理上缺乏必要的制度和措施等。
2 加强对公共建筑暖通空调系统节能的有效措施和途径
结合郑州地区公共建筑能耗调研分析,从设计阶段的准确计量和控制,以及运行阶段的合理调节和管理,以及制度措施的建立与落实等方面都存在不足,现结合其具体实际提出相应的整治意见和措施。
2.1 从暖通空调系统的设计阶段来强化节能目标
我国对公共建筑节能设计中,从暖通空调系统的设计标准和原则上都提出了相应的要求,为此,加强对公共建筑的暖通空调系统设计环节的节能管理,合理配置建筑冷热负荷指标,因地制宜的选择系统形式,如配置冷水装机容量,设计恰当的输配系统等,都能够实现对节能指标的有效管理。
2.1.1 对建筑空调系统进行动态负荷计算
空调设计通常是采用负荷指标来确定其冷、热负荷,而在公共建筑的负荷计算上,其估算值均比实际值大1/3左右,从对郑州某四星级酒店的调研中发现,其配置的冷水机组的制冷量分别为1584kW、2112kW,在平时的运行中,1584kW的机组就已经够用,及时是在最大的需求下,2112kw的机组也能够完成制冷需求,也就是说,其冗余负荷比实际最大负荷大了一倍,不仅增加了前期投资,还造成了设备利用率降低。从公共建筑节能设计标准中规定来看,在对公共建筑进行冷热负荷计算时,必须要求设计单位逐项逐时的来进行,对于全年动态负荷的计算,也需要计算出供热、制冷负荷的全年能耗,因此,合理的负荷设计和冷热源方案,都能够对公共建筑的节能目标进行改善,特别是针对夏、冬两季的计算和累计,从提高设备的设计容量和总负荷量来合理分配供冷、供热量,以实现整个公共建筑节能目标的完成。
2.1.2 强化对暖通空调系统的输配系统的能效控制
输配系统是暖通空调系统运行的重要环节,也是实现公共建筑节能目标的重要途径。与普通民用建筑不同,大型公共建筑的暖通空调系统中,输配系统所占的能耗约占总系统的60%-70%,因此,抓住输配系统的能耗指标是提高整个系统能耗的关键。从暖通空调系统的构成中,新技术的应用,特别是变频技术的成熟,大大减少了水泵、风机等输配设备的能耗。通过对郑州某酒店水泵变频技术的测试和分析,3台冷冻水泵和3台冷却水泵全部安装变频器后,结合郑州夏季典型日的温度值,通过对变频器的温差进行设定,对进出水温差设置为4.9℃~5.6℃,通过进行实测,冷冻水泵的平均每小时节约电耗为47%,冷却水平均每小时节约电耗为51%。
2.1.3 强化对室内环境设计标准的合理设定
结合公共建筑的室内环境特点,合理的设定暖通空调系统的冷热参数,对于建筑节能也是重要的关键点。比如对于夏季时室内温度设置过低,冬季室内温度设置过高,不仅加重了暖通空调系统的负荷,也使得能耗增加,运行成本攀升。据统计,在冬季供暖时段,每降低1℃,能够节约能源6%-10%,在供冷时段,每提高1℃,能够节约能源8%-10%,而且长期处于空调环境下,对人的健康是不利的,因此,从人的舒适性来看,合理的温度和湿度是确保健康的前提,也是实现公共建筑节能目标的前提。
同时,需要注意的是,新风量作为输配系统中消耗大量能量的关键指标,在节能目标上,合理的减少新风量,充分利用自然风源,如过渡季节应该加大新风量,或者全部采用新风,可以大大节约建筑能源消耗。
2.1.4 强化对暖通空调系统中节能技术的应用
节能技术的应用是建筑节能工作的重点,从对郑州部分公共建筑的能耗分析中,做好节能技术工作,充分利用过渡季节的新风量,对空调系统中的热量和水系统进行回收和利用,都是节能的重要方向。如变频技术的使用,可以对冷水泵、冷却水泵,以及机组进行高效的利用,减少不必要的管路系统的能源消耗。再如变风量空调系统,通过对末端装置变风量的调节,从而合理调节空调机组的风量,已达到节省设备和能源的目标。热回收系统通过对内外余热进行回收,以便于充分利用加热设备的余热,实现提高能源利用率的要求。同时,增加太阳能、热泵技术等也可以大大提高建筑节能水平。
2.2 加强对暖通空调运行中的姐能控制
运行过程中的节能控制是实现建筑节能的重要方向,特别是空调系统在运行过程中,通过对各设备进行合理的调节和控制,通常可以实现对能耗的精确计算。如对投入运行的空调机组台数进行控制,对启停进行控制,对供水系统进行有效调节等。楼宇自动化控制系统是专门针对建筑物内部各设备的工作状况进行实时监测和控制,以实现对人力、物力、能源等安全可靠控制。同时,对于智能化建筑来说,加强对空调系统的自控能力,也是提高建筑设备利用率的有效途径。
2.2.1 加强对建筑系统内各能耗的准确计量
能耗计量是实现公共建筑节能目标的关键,只有将建筑内部的各个用能系统进行分类、分时、分项统计和计量,对于不合理的用能问题要进行及时的改进,如在结算能耗时,侧重于对房间面积、使用时间的控制,而忽视了对使用者节约能源意识的提高,以致于冬季房间温度过高,夏季房间温度过低,不仅有害健康,也对能源造成了严重浪费。
2.2.2 对部分负荷进行合理的调节和控制
暖通空调系统中,对水系统的设计和控制是节约能源的重要环节。从建筑设计负荷来看,一年中大部分时间系统实际负荷都远远小于设计负荷,制冷机长时间的启停都是能源浪费的重要环节,因此,改进和完善机组部分负荷的运行效率,以实现对建筑节能目标的完成。
2.3 健全和完善公共建筑节能制度
不同地区、不同类型的公共建筑,其能耗也不尽相同,为此,必须结合本地实际,制度规范的建筑设计和施工标准,对建筑节能工程进行严格的审查和监督,从管理条例和制度措施上来推动公共建筑的节能目标的实现。同时,作为公共建筑管理部门,也应该加强对管理人员的节能意识的培养,从制度上明确国家对节能政策的实施要求,尤其是政府事业单位的建筑节能工作,更应该从严格管理上来突出节能的意义和重要性。
3 总结
作为公共建筑节能的重点,暖通空调系统的节能具有重要的意义,为此,必须从建筑设计阶段加强,加大对建筑冷热负荷的准确计量和合理配置,在运行管理阶段,加大对暖通空调系统的能效监测和控制,从制度管理上不断完善,以真正将公共建筑节能工作落实到具体的实践中。
参考文献