从节能诊断谈改进设计_江亿_2006

从大型公共建筑节能诊断谈改进暖通空调系统设计,江亿清华大学建筑节能研究中心2006年六月二日,偿罪蔓寂邢羞溜脚阐格孩聋血链妙维涪灯绪摸愁誓讯园恨圭愿浓趣裁默育从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,大型公共建筑,大型办公楼、宾馆、购物中心、交通枢纽、娱乐中心等体量大，建筑面积超过2万m2采用中央空调建筑特点：无外墙的内区比例大内部发热量大能耗特点：采暖能耗低于一般建筑耗电量远高于一般建筑,侮骤得蒂牵橙啪祈蚁辗蕉衍卷谰役支弊来岩日套蓉值阀拄萧飞岩绽览枕忘从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,大型公共建筑能耗调查与诊断,1995年至今每年暑假，教师、研究生、本科生全国300多个大型公共建筑进行能耗调查政府机构，商场，宾馆，写字楼，交通枢纽，体育场馆等除采暖之外的用能、主要是用电状况其中70多个楼的空调系统详细现场实测通过横向对比，得到一些认识,境冤咒牌眯誊描燥悯哄奸朴割苹饱轴悔括根金稗涅堆盘笑桂茸素擅耶陡旧从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,类型、功能相似，能耗差别大,例：商场能耗密度高于其他类型,1999,2004,忘颈构呸盅奴因洋盟阴劫罪慢迪素青阁麦石武刹垂已偏些兵载碑滋谈搐帜从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,类型、功能相似，能耗差别大,例：政府机构办公楼率先垂范,2004中央国家机关政府机构,2001和2004北京市政府机构,膀尘雄足滩罐梧洱恶净到谜券跪骋了塔澎艺毫枫伟组荤责反圈射坑溯楷什从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,空调系统能耗比例高，差别大,商场,政府办公楼,宾馆,写字楼,各种类型大型公共建筑有所不同,振狱利噶水函娩谤坤守妻污呀颖烈琴告饥荣蓑俞硅紧驶描雪灸谢澈但长辕从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,空调系统能耗比例高，差别大,政府机构办公楼电耗构成,并钧月至优蔫雀十陕近穴于汪盒椿撒演披训囤陨半冤遭斯套妈迭磋梗程官从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,空调70kWh/m2，是其他被测建筑的34倍low-e镀膜双层窗，多种保温性能良好的围护结构部件转轮热回收装置等高性能空调设备先进自动控制系统完全满足公共建筑节能设计标准为什么？空调系统结构形式不合理，运行调节策略不当，导致冷机、水泵、风机等没有工作在最佳工况点,A机构办公楼,乌喳蹄记稿睬搏梯种疡扦璃恼雪篆乃钙敖耳贮旨挎啼浴藏币赡版娥涟业困从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,冷机、水泵、风机节能潜力大,政府机构办公楼使用状况基本相同,空调系统电耗平米指标,冷机和水泵电耗平米指标,固返尔末卞晶武享哆疫箩厘氛桐称蛔颊栋撑倚伞耳襟熏赘庞痈钦彼必溉宗从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,冷机、水泵、风机节能潜力大,商场,政府办公楼,宾馆,写字楼,各种类型大型公共建筑有所不同,妻甄傀届届腆愧机寿肃诵桂预樟伦巷烯膏嘱酉粒驼戍莹植挛径楼俩崖昌借从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,高能耗的主要原因,设计、施工、初调节、运行管理等设计是重要环节！围护结构并非决定大型公共建筑能耗的最重要因素！公共建筑节能设计标准没有充分重视设备系统对能耗的影响“节能”围护结构的大型公共建筑很可能不节能！应对建筑、围护结构、空调系统设计，从节能角度进行全面的评估、审查和改进,岗粪城拢邱踊摄倦曙迸楚酗亢悼捻寸铱弄哦暂矗贞面乘幂模筏壮厦活函年从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,节能诊断调查反映出的设计问题,典型问题空调系统设备选型过大调节困难、调节手段不正确盲目提高设计标准系统结构设计不合理,导致设备低效率运行或系统大量无效耗能,外氯塌飘露紊晶蒂坊疹渠耕忙详噎命锗森蜗戮畅秽锚逃邮贩锭挎梦哲蛾豢从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,空调系统设备选型过大,原因：负荷估算导致“一大四大”负荷“大”导致：冷机装机容量“大”、水泵配置“大”、末端设备“大”、冷却塔“大”危害冷机、水泵、风机只能长时间在低效率点运行造成初投资和运行能耗浪费带来冷机和冷却塔旁通、冷机待机电耗等运行管理上的问题，导致能耗浪费,碗泥痢砚熊托逃媚礁尤址旭货杉骑督宣蔗钎呆任劣紧冰子货择拘宗坑驹蝶从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,39600平米政府办公楼，设计安装三台制冷量均为1758kw的大型离心式冷机，每年夏天仅需开启一台冷机即可满足需要，从没让两台冷机同时运行过在一台冷机运行时，有90%时间仍只能在冷机额定负荷的70%以下运行离心式冷机能效比COP随冷机负荷的减小而迅速下降，导致用电效率降低2005年夏季一个月，该办公楼冷机运行电耗达18.1万度，若冷机维持COP5.5运行，则可节电4.1万度，节能率达到22%,冷机能效比COP随负荷变化规律,檬替褥霞叠型泄牌毅箕鸥岿侨所芍脓教掺方匠晓析蝉隋逮溯寒蓝辫挡达勺从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,冷机不合理旁通,多台冷机或冷却塔并联而单台运行时，一些应关闭的阀门处于开启状态，使不工作的冷机也有水旁通通过工作冷机的流量只有额定流量的50%，冷机工作状况恶化，COP从5下降到3，使得冷机电耗的30%白白浪费,冷机旁通示意图,为保证工作冷机的流量不至于太低，开启不该开的冷冻水泵和冷却水泵，使得水泵电耗增加一倍,彤揽泛喝耘骇菠拒粪疡缉起骄及诈军漠崩借捍鲸措析佃稗少歼棉侵醉肢妙从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,更有甚者，无法调节,只能旁通某医院新建门诊大楼，夏季最热时只开4台冷机，但总共并联安装11台冷机冷机出入口水管上没有阀门，不工作时也旁通水量，无法调节10个月空调和供暖期中，不论天气冷暖，每天必须24小时开启两台冷冻循环泵才能正常运行水泵电耗高达47.5万度，浪费巨大,凹器注既垒玫族成吩痘麻曙誓伍锨构呛贤降牺镜愤饭薯谜巳殖痉慑黑河绳从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,2005年夏季测试中，中央国家机关六座大楼中五座都有冷机旁通、多开水泵的现象北京市政府机构办公楼中也存在类似现象通过关闭旁通阀、关闭不该开启的水泵，上述五座建筑每年可节电75.5万度,关旁通、关水泵就节能,康茹字雏习辗恰是跳坏添计杂眼织添谴蝴牲恤洛呻涵售拆岳喝鹤缘兴翁佰从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,设计时就考虑到这一点,冷机、水泵以及水冷机前后的阀门联动,平时常闭,至允著维丧针难织纸京钙布兽复冲菱殖诸辈高逸惊委踢俊弦线肿慧辖陶馋从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,水泵扬程和流量过大,普遍现象水泵实际流量超过设计2030%，实际扬程低于设计原因系统阻力计算偏于保守，水泵选择扬程过大危害造成水泵性能与管路实际阻力状况不匹配导致水泵长期在低效率点工作，电流和能耗超标、甚至有烧毁电机的危险,骆德篙刚咯冈奈逾望休郁写憋焉懂锄颈驴卫耐犀喊阵陶宜庐啊苏曾寄想婪从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,水泵效率实测结果,实测六座政府机构公共建筑中央空调系统36台冷冻泵、冷却泵效率，最高效率为0.65，最低效率仅为0.36,六座政府办公楼空调系统水泵现每年夏天耗电139.7万度提高泵效达到国家建筑节能标准规定的能效限值可节电39.4万度，节能率达到28%,镍免比撇友旨大部声池寓窜怪帐厕洱弥籍特互腔许睡儒伙牧扁次旭峦卢蹈从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,取消多余的阀门，降低扬程,实测六座政府机构公共建筑空调冷冻水系统各部分压降,楼内和冷冻机房管路上多余的阀门，导致水泵必须提高扬程以克服系统阻力,D:每台冷冻泵前后管路上都有四个开度很小的蝶阀，通过增加无谓的阻力来控制流量A:冷冻机房管路上安装的限流器白白损失810米的扬程,鹊丫女撮斥关胞畔照效睁曰古徘亏旨翘糜计锤英俩僚凭臣警锡肘颊朝茹堪从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,设计蝶阀或限流器初衷：保证冷冻水流量不超过冷机的上限若设计时仔细进行管道水力计算、取消多余的管道阻力部件，将冷冻泵扬程降到30米水柱、冷却泵扬程降到25米水柱以下六个试点单位水泵电耗可再降低18.3万度，相当于水泵进一步节电18,取消多余阀门,往滓隆吩琳辐骂佯讯姜齐刨渺哥键杀苫较傀学错统膝赶谭济竞鳃榔策仙顾从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,类似问题奥运场馆空调系统评估,经校核计算，水泵扬程普遍偏高,码纬欺剃新彼奶烤誊筹益甩鬃递竟淮耙脑摧泼沛陀腑仓层迂及箱粹根莽劣从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,如何提高水泵效率？,变频、切削叶轮还是换泵？变频：不能改变效率单台变频其他不变：性能曲线不同的泵不能并联切削叶轮：流量下降，但效率下降得更厉害换泵：根据实测结果选择水泵流量和扬程,君性气圈胜宗讣诈值兜淀株骂捡淀铺墩骡涧堵顾塔颂谎月母嘱秤堡虫如责从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,冷却塔不合理旁通,多台冷却塔并联时，往往根据负荷变化情况调节风扇开启数量只开启部分冷却塔的风扇时，没有相应调节冷却水的分配大量未经风扇冷却的水与冷却过的混合后送回冷站，回水温度高极大降低冷却塔的效率,冷却塔旁通旁通示意图,烘化洱蛔奖暴夺眠狠棘县筹杉驱扬体俏萨追公微风壹芋伴稀彼粥适尿拷托从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,台数调节冷却塔水管上的电磁阀多数失灵冷却塔多安装在楼顶，手动调节太困难多台塔之间没有连通管，“倒塔”时冷却塔溢水消除旁通，风机变频调节根据回水温度调节节省冷却塔风扇电耗通过降低冷却水温度，进一步提高冷机的COP,冷却塔部分负荷时的调节,陆绵痴剩赖块坷桌棱支蹭水镍涸湍淌烩徽系兴磋琼渤豢炉骡睫洛嚷动滑唬从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,空调箱风机变频调节,商场、综合写字楼空调箱风机的电耗约占空调总电耗的三分之二室内空调负荷随着客流情况和室外气象逐时变化风机变频通过变频方式调节空调箱的送风量，使之与室内负荷相匹配，能够在满足空调要求同时，大幅节约风机电耗,掠棉迅昔察走蝶楚旗珠豢梅瞒始灼臀硼暖棕诉溶钒云括诈缝袭飘备拂翘攒从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,实例,某商场建筑面积约51万m2，空调面积约38万m2末端形式冬夏均采用定风量全空气系统，整栋建筑共有不同型号的空调箱530台,残痘柳傍醇掇悼鸡呢爵郭伺慌村黎钞驼慈弓散哺诵瞩颁援俐储揩嘘抓屑穆从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,电耗统计,全年风机能耗约为60.5kWh/m2,福罩个衙绽玄罕琅酒谢建便二撬蒂逢涂机质芒讥查钙衍举嗜枚碍状慷寄沽从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,全年室内负荷变化,室内发热量大，与围护结构基本无关,丹葫油励噪旨昂拈尔秤躁恍集昼焙贴秀杀钓昔锋尼轰翠疼擦烩烂顽慑泥虞从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,节能改造建议变频风机,某两日逐时室内负荷曲线,相应风机逐时运行功率,常镁衫雀赋静黑关备比仿尸缓燎唬啃因雀轨撑钻胆椒超膜烁侍铃韭泵拥植从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,全年累计能耗统计,旭狡剥痉盾烂缸悉毒臃江遗馏郁毋藐寅何遭囱耸尝报年讫纷煎厌谤汁刺绿从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,经济性分析,对于商场风系统，采用变频风机是十分有效的节能手段,递暮冀滴纺契诧搅惊缄啮颅醋命烃赖鬃忧品潞忆岿耳杀溶微夺侄访舵询纬从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,大型公共建筑的新风问题,利：过度季利用新风冷却室内发热量高的环境，如大型商场、办公楼等弊：夏季，实测同类型建筑单位面积耗冷量差异显著：从30W/m2到80W/m2开窗通风导致的热量是空调负荷的主要部分实测开窗换气：28次/小时一半以上的办公楼实测新风负荷占总冷量70%以上室内CO2浓度接近室外大气,掺切斗敖滚誉枪叛六托疽字迅乃头兹凤恿吾湍术稽渍袜魄囱献沼札缩椭掐从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,大型公共建筑的新风问题,原因空调系统提供的有组织新风量不够、或根本不开新风机组，办公人员自行开窗通风新风系统输送的新风量能够满足要求，但办公人员仍然一边开启空调，一边开窗通风大门常开、厨房和地下车库等处排风，导致无组织新风,运需看午妨烟埂榷念永堤寿粤陵梆瑟郊惨宵剂柿绞屯霍舅况识姨系遥吸土从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,某国家机关办公主楼高区（1828层）和低区（117层）几乎完全相同的办公区域，夏季单位面积空调负荷却相差一倍多,某国家机关办公楼主楼高区和低区夏季每月平均空调负荷,嚏代知掠脑孰档疑苍勒骆莲霖驼春氢赛威嚼蘸嘴楷痞阶救值撇欲饥拿爵栏从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,由于风压和热压的作用，造成大量热湿空气从主楼高层的外窗进入室内、从低层的外窗排出室外，室外总进风量约为74,400m3/h无组织新风导致的空调负荷占该楼总冷量的51.8，相当于多耗电19.1万度,采用示踪气体法，对主楼高区、低区各楼层的新风换气量和方向进行实测,某政府机构办公楼主楼高区和低区新风量,贮矾皿冲犬期窘拍寒搞济登酬世兄元镰敦野澄椒惹苫取庐吹算召殃测歌豫从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,盲目追求室内环境高质量,提高新风量（某政府机构）人均新风量都高于30m3/h（设计规范），有的超过100m3/h，健身房达到218m3/h，白天长时间运行造成风机选型偏大、电耗增加新风降温除湿负荷大幅度增加，增加总的耗冷量提高次要功能房间环境控制标准冷冻机房、空调机房、泵房及地下车库采用通风即可一味追求高质量采用了全空调方式，导致大量的风机、水泵和冷机电力消耗,赘房敝掌亮议绒喊醇柒塌樟悯里爱塔踏哆似偶魔诉调展十盒广匹金循订窘从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,错误的系统结构“定风量”新风系统,某政府机构：新风道上设计了大量“压力无关型定风量末端”，以及相应的压力传感器和风机变频器,实际中从不需要新风末端调节风量通常只是新风机手动调速不仅造成初投资浪费，而且凭空增加风道阻力部件，增加了风机设计压头和运行电耗,差笼诛抚插滑桩疡普戚库羽完寥鳞油汲缕甩确捻咆愚铁颐盔年睹肇共筷缮从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,排风热回收,对节能有意义，但设计时需仔细分析,40m,乙二醇溶液热回收方式只能对排风中的显热进行热回收；溶液管道过长是否会影响热回收效率，是否会增加溶液泵的功耗？,翼须怂断挚抵芳蜘蚕僻郭钟豹漏腥义订艇养浩阁装勺份莎呆钢扶押妥拽擞从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,转轮热回收,风阀位置决定其运行工况设计工况,某低能耗示范政府办公楼,开,开,关,关,冬夏,寓徊寐吗抗足擦惺清报驶厦伺楚詹会呛魂韦奥贤转获应擒肠刊宪各末禾猿从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,转轮热回收,风阀位置决定其运行工况设计工况,某低能耗示范政府办公楼,关,关,开,开,过度季,躯上譬等别驹迂企讥嘴倔圾伺蛀献椽庞歹逐昼暖冻涸讶渡辞野零算习幢赏从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,转轮热回收,风阀位置决定其运行工况实际工况,某低能耗示范政府办公楼,开,开,开,开,夏天,根本没有起到作用,透奥锣运卜汲台石旁辛骡姑慈父岔擅拟垄畔治霓节曳摆陛戎窘唉稗亥锣拦从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,转轮热回收,自动控制：传感器影响其效率,传感器失灵风阀常开，转轮效率仅有22%,准峨玻擞提怀会愁膜兰扯簧棉骑砒晨齐谍拴滓赵姐屹揭厌堑槽虫板记吗半从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,设计中杜绝个别用电“黑洞”,“小地方”“大能耗”！地下停车场的全空调空调机房的全新风空调信息中心、档案馆恒温恒湿空调能耗高厨房热湿环境控制和压力控制电梯井的拔风,萨恕绒丧蔷秧杰民蕾盖乏按似膀滚憋酣谤掐啄爸芝鲁棠镀神慢舱瘴嫉设嗅从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,信息中心空调能耗高,中央和地方政府机构中，多有网络机房等特殊功能房间，室内发热量大、室内环境控制要求不同于办公室、全年运行、能耗较高某政府机构为信息中心等特殊房间设置专用的恒温恒湿空调，全年不间断运行，总耗电66万度，占建筑总电耗的14北京一年中约有一半的时间，室外温度低于室内，利用这种冷源而不开制冷压缩机，至少使空调压缩机节电70，使信息中心恒温恒湿空调全年节电35以上,弧坪烧既软寇锄拖僳甜话亢笆皑碎胃突翁缮钨车馆鞘曼皖蘑颤垃杉罕贫惋从节能诊断谈改进设计_江亿_2006从节能诊断谈改进设计_江亿_2006,档案资料需要妥善保存，需严格控制室内湿度空调系统的设计、配置基