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文档简介
1、大型公共建筑节能评估咨询的特点分析前言根据民用建筑设计通则(GB50352-2005)对“公共建筑”的定义,“公共建筑”是指“供人们进行各种活动的建筑”。公共建筑又可分为一般公共建筑和大型公共建筑。而大型公共建筑能耗监测系统工程技术规范(DG/TJ08-2068-2009)对大型公共建筑也给出了定义,“大型公共建筑”是指“单栋建筑面积20000平方米以上且采用中央空调的公共建筑”。从单位建筑面积能耗特点出发,我国大型公共建筑的耗电量为70300kWh/(m2·年),为普通居民住宅的1020倍,是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5倍2倍,而且随着我国经济的发展和城市化进程的加快,大型
2、公共建筑以每年30004000万平方米的速度快速增长,高能耗指标的大型公共建筑占城镇建筑总面积的比例也越来越大, 具有很大的节能潜力。(引用自河北建筑工程学院学报第28卷第3期)然而,我国的建筑节能工作起步比较晚,2012年,全国城镇既有建筑保有量约为436.50亿平方米,其中99%属于高耗能建筑。目前我国正在推行的65%节能标准只相当于德国90年代初的水平,能耗指标是德国的2倍。在严峻的节能形势下,加大建筑节能工作的推广力度已经刻不容缓,能对建筑项目建设前期介入监控,标本兼治、卡住源头的建筑节能评估工作,也显得日益重要。(引用自中国产业情报竞争网特别发布)一、大型公共建筑的分类和能耗特点我国
3、对建筑能耗有两种定义方式:广义建筑能耗和狭义建筑能耗(表1)。表1 我国建筑能耗的定义广义建筑能耗(间接能耗)包括日常运行能耗和建筑物能耗两部分,建筑物能耗或称间接能耗,是指各种建筑材料与制品的生产、加工和运输等能耗,以及施工、安装过程的能耗。狭义建筑能耗(直接能耗)建筑物日常使用和运行能耗,或称直接能耗,即用于采暖、空调、制冷、通风、锅炉、照明、电器、炊事、热水和开水供应,以及维修所消耗的能耗。节能评估咨询的建筑能耗定义即狭义建筑能耗定义,因此公共建筑能耗主要包括:照明能耗、空调与通风能耗、生活热水供应、办公设备、建筑其它设施能耗(如电梯,给排水设备等)和其它用于特殊功能的能耗(例如厨房,信
4、息中心等)。图1 大型公共建筑耗能设备及部件大型公共建筑通常包含办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑、文化教育建筑、医疗卫生建筑、体育建筑、综合建筑和其他建筑。此类建筑的能耗比较复杂,表现在两方面:一是能耗主要由空调、照明、办公电器设备、电梯等公共服务设备、以及特定功能设备等分项构成,各个分项能耗的构成、全年变化规律、不同地区差异、以及节能途径、节能相关主体等都不相同,应该“拆开”分别进行分析;二是各类公共建筑中(办公楼、酒店、商场等)各种分项能耗所占比例和重要性也不同,分项能耗的特点、待解决的问题、节能的重点也不同相同,应该分别对待。具体到各类大型公共建筑,其用能特点简述如下:1.1办公建筑对办
5、公建筑能耗影响最大的因素是办公人员数量。办公类建筑全年使用时间约为250天,每天工作8小时,具有明显的规律性。室内采光主要依靠人工照明。制冷主要通过集中式空调提供。照明系统以及计算机等主要办公设备运转时间与工作时间等长。特别值得注意的是,当前许多办公建筑设有信息中心和数据机房,尤其是银行、保险、证券大楼的信息中心及数据机房面积较大,调研结果显示这类大型信息机房的耗能巨大。其主要原因为信息机房的空调设备主要用于维持电子设备允许的工作温度,而机房内部的电子设备发热量很大,可达200-1500W/m2,因而一般安装独立的小型集中式空调,全年不间断供冷,加之为满足机房的恒温恒湿要求,有时在制冷的同时还
6、要用电加热器补充加热控温、用电加湿器加湿,导致冷热抵消。这就导致信息机房其能耗远高于其他办公区域。设有信息中心或数据机房的办公项目,尤其是银行、保险、证券大楼项目应特别加以关注。1.2商场建筑对商场建筑能耗影响最大的因素为商场日均客流量以及运营时间。商场营业时间每天长达12个小时以上,且全年无休,人员往来频繁,人员密度大。同时商场耗电设备较多、照明设备数量多。这些因素同时造成内部发热量大,空调开启时间也较其它类型的大型公共建筑更长。因此其单位面积能耗在大型公共建筑中处于较高水平。1.3宾馆饭店类建筑对宾馆饭店类建筑能耗影响最大的因素为宾馆星级(饭店档次)、宾馆入住率、宾馆床位数量。宾馆饭店类建
7、筑与其他类型的大型公共建筑相比具有其独特性质与特点。该类型的建筑拥有多种不同的功能设施,例如餐厅、游泳池、体育运动健身房、SPA、娱乐、办公商务(会务)、后勤(集中洗衣房)等。宾馆饭店类建筑与商场和写字楼不同,虽然营业时间长,但由于受到旅游季节变化和入住率波动的影响,多数时间是在部分负荷下工作。此外,宾馆饭店的等级不同,能耗也不同。分析酒店各系统的用能比例可以发现,用能最大的为空调、其次为炊事与生活热水、再次为电梯、照明等。1.4医疗卫生建筑对医疗卫生建筑能耗影响最大的因素为医院等级、医院类别(专科医院或综合医院)、就诊人数、床位数。与一般的公共建筑不同,医疗卫生建筑功能复杂且特殊。既要符合一
8、般公共建筑的要求,还要符合卫生学和安全要求,并能满足患者的康复需要。医院的能耗形式繁多,一类是医疗设备用能;另一类是公共建筑用能,如照明、空调、水泵、风机、电梯、照明、热水、蒸汽、办公设备等。同时,医院的用能系统较为复杂,设备数量众多、分布广泛;各个系统相互关联、相互影响。如照明系统随着门急诊楼、住院楼、医技楼等场所不同,对照度要求均不同,手术室的无影灯对色温、频闪还有特殊要求,还大量使用特别的紫外线杀菌灯等等。另外,由于功能的特殊性,医院的用能设备利用时间长于一般的公共建筑,部分区域的空调系统照明设施等需不间断运行,洁净手术室要求紧急情况下不能断电,因此医院供能系统的能耗大,可靠性要求高。1
9、.5教育建筑对教育建筑能耗影响最大的因素为学生与教工人数。由于寒暑假的存在,教育建筑最大的用能特点呈现为随季节及假期有较大的波动性。同时教育建筑的功能形态也比较多,包括教学楼、行政楼、实验楼、图书馆、体育馆等等,建筑功能的多样性决定了用能的复杂性,各类建筑从用能时间到用能特点均存在明显差异。1.6文化建筑随着城市经济的发展和人们需求的不断更新,城市文化设施的内涵和特征也开始发生变化,从一般意义上特指用于文化艺术活动的空间场所,发展到了所有与城市文化创造有关的空间场所。它们既包括传统意义上的文化建筑,又包括娱乐和消费型的文化服务设施。文化建筑已经开始朝着集文化、艺术、娱乐、休闲、商业、服务和产业
10、创新于一体的方向发展,因此其用能特点也越来越趋近于商业建筑。文化建筑的用能时间与其开放时间一致,但考虑到其类型较多,用能时间需按实际情况考虑,如影剧院、音乐厅的用能时间主要为演出时间,而博物馆则基本为全年开启。1.7体育建筑对体育建筑能耗影响最大的因素为客流量或上座率。体育建筑照明、空调、供暖、供水等设备耗能较大。体育建筑与文化建筑一样,用能时间与其开放时间关系密切。总之,大型公共建筑种类繁多,能耗受众多主客观因素的影响,节能评估时应务必做到具体情况具体分析,即使是同类项目用能特点也可能有很大不同,切忌生搬硬套。二、节能评估咨询的分析建筑节能评估,是指对建筑的能源利用是否科学合理、是否符合国家
11、及省、市节能标准进行专业分析和评价,并编制节能评估报告的行为。根据固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法(国家发展和改革委员会令第6号)第四条“固定资产投资项目节能评估文件及其审查意见、节能登记表及其登记备案意见,作为项目审批、核准或开工建设的前置性条件以及项目设计、施工和竣工验收的重要依据。未按本办法规定进行节能审查,或节能审查未获通过的固定资产投资项目,项目审批、核准机关不得审批、核准,建设单位不得开工建设,已经建成的不得投入生产、使用。”该办法正式确定了节能评估作为项目审批、核准或开工建设的“前置性条件”的地位,也反映了国家对节能评估工作的重视程度。节能评估咨询工作在实践中应当有针对性地
12、进行分析和计算,这里主要就如何全面调查了解项目的情况、如何对项目技术方案进行分析与评价、项目用能的能源消耗特点和能效水平的分析与评估、节能措施的特点与评估加以阐述。2.1全面调查了解项目的情况节能评估一般在项目立项阶段进行,在这个阶段,不确定因素众多,设计方案和资料不够详细,因此作为评估单位必须全面调查了解项目的情况。具体来说,应当了解项目本身的情况、项目周边环境和能源供应的情况和建筑物的类型和使用功能特点。2.1.1项目本身的情况2.1.1.1了解投资管理类别审批、核准及备案项目根据投资管理类别可以分为审批制、核准制及备案制。审批制项目上报和审批的对象包括可行性研究报告,而核准制上报和审批的
13、对象包括项目核准申请报告书。因此,对于审批制项目,可行性研究报告可以作为节能评估的重要依据之一;而对于核准制项目,项目申请报告可以作为节能评估的重要依据之一。根据固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法(国家发展和改革委员会令第6号)第九条“固定资产投资项目节能审查按照项目管理权限实行分级管理。由国家发展改革委核报国务院审批或核准的项目以及由国家发展改革委审批或核准的项目,其节能审查由国家发展改革委负责;由地方人民政府发展改革部门审批、核准、备案或核报本级人民政府审批、核准的项目,其节能审查由地方人民政府发展改革部门负责。”第十条“按照有关规定实行审批或核准制的固定资产投资项目,建设单位应在报送
14、可行性研究报告或项目申请报告时,一同报送节能评估文件提请审查或报送节能登记表进行登记备案。按照省级人民政府有关规定实行备案制的固定资产投资项目,按照项目所在地省级人民政府有关规定进行节能评估和审查。”通过对上述两条规定的解读,作为节能评估单位必须注意节能评估文件内容与可行性研究报告、项目申请报告的一致性。因此,在节能评估伊始,节能评估单位就应当了解项目投资管理类别,将可行性研究报告、项目申请报告作为重要的基础资料进行收集,并确保节能评估文件与其他报批文件内容保持一致。2.1.1.2了解项目建设性质新建、改建和扩建项目根据建设性质一般可以分为新建、改建和扩建。新建项目属于“白手起家”,对于在立项
15、阶段进行的节能评估工作而言,势必要面对基础资料少,项目不确定性多的问题,并且现场踏勘对于项目本身情况的了解也并没有多大帮助,需要节能评估单位通过反复沟通更细致地收集梳理项目情况,为文件编制打好基础。对于改扩建项目,评估单位在改扩建前必须进行现场调查,准确确定项目的范围,改扩建内容,充分了解改扩建前项目的基本情况,能源利用状况及存在的问题,研究利用旧有设施和设备的可行性等。【例1】以某购物中心改扩建项目为例,“项目所在基地内现有一幢地上19层的公寓式办公楼、一幢地上22层的商务办公楼及地上4层的商业裙房,地下室为3层。2006年完成施工设计,2008年竣工,裙房商业区域闲置多年。”“本次拟改造的
16、商业裙房1-3层原功能为家纺商场,4层除家纺商场外有局部餐饮用房。地下一层原功能为超市和局部汽车、自行车库。本次仅对商业部分进行改造,不涉及地下车库部分。”“根据*市房地产权证显示的建筑面积共约85342.77平方米,其中:地下及地上商业部分建筑面积约48909.88平方米;地下车库部分建筑面积约为36432.89平方米(含人防及储藏室)。”“综上所述,涉及本次改造项目的总建筑面积约为48909.88平方米。”改扩建项目相较于新建项目往往比较复杂,准确确定改扩建范围和内容,更有助于界定项目的边界,使节能评估文件条理更为清晰,计算更为准确。【例2】以某文化建筑改扩建项目为例,原节能评估报告中项目
17、“改扩建前年用电593.70万千瓦时”,“改扩建后年用电395.03万千瓦时”。评审发现,改扩建项目共拆除13166.07平方米的地上建筑,新建42160平方米地上建筑,19708平方米地下建筑,但改扩建后用电量却有大幅下降,且改扩建前用电量严重超出合理水平。为深入了解项目扩建前实际情况,评审单位会同评估单位对项目现场进行了实地调研。通过实地调研、调阅项目逐月电费单据,查明项目建设单位原提供的项目年用电量数据有误,核实项目前一年度实际用电201.53万千瓦时。由此证明,现场调查及协调是了解改扩建前项目的基本情况以及能源利用状况的有效途径。【例3】以某购物中心改扩建项目为例,该项目1-3层原功能
18、为家纺商场,建设单位通过收购其股权开设社区型购物中心。评估单位在现场调查中发现客梯、自动扶梯等设施齐备,但处于闲置状态,且原有冷量2000kW风冷热泵机组和1800m3/h的冷却塔有余量可以加以利用。在此基础上,设计单位对方案设计进行了优化。从以上事例可以看出,对于改扩建项目,赴现场了解改扩建前能源利用状况及存在的问题,研究利用旧有设施及设备的可行性不仅有利于能评工作的开展,甚至可以为建设单位创造良好的附加价值,真正做到从源头上杜绝能源浪费,提高能源利用效率。2.1.1.3了解和明确建筑物的功能特点公共建筑的类型很多,根据业态可以分为办公建筑、商场建筑、宾馆饭店建筑、文化教育建筑、医疗卫生建筑
19、、体育建筑等,具体到商业建筑还可以分为超市、卖场、百货、餐饮商业、影院、娱乐场所,教育建筑还可以分为教学楼、行政楼、实验楼、图书馆、体育馆等等。所有这些大大小小的建筑功能类型在用能上都具有各自的特点,因此明确建筑功能是做好节能评估或评审的前提。【例4】以购物中心为例,现代大型商业体中的购物功能有边缘化的趋势,商业设计越来越注重顾客体验,与之相关的功能包括商业餐饮、影院、娱乐设施、健身设施等功能区域的面积比例越来越高,此外一些超大型的商业综合体常常需要引入一些大型的超市作为聚集人流的手段。表2显示了上海恒隆广场及港汇广场不同业态的比例,直观地体现了现代大型商业体功能的多样性。表2 上海恒隆广场及
20、港汇广场业态比例项目恒隆广场港汇广场零售68.4%66.6%餐饮24.8%22.3%休闲娱乐6.1%10.3%服务0.6%0.8%不同建筑功能的合理用能指标也有着较为明显的区别,以近年上海公布的大型商业建筑合理用能指南(DB31/T 552-2011)合理值及先进值作为参考,家电专业店商业建筑的可比单位建筑年综合能耗合理值为50kgce/(m2·a),而餐饮店商业建筑的可比单位建筑年综合能耗合理值为150kgce/(m2·a),为家电专业店商业建筑的3倍。表3 上海地区大型商业建筑可比单位建筑年综合能耗合理值及先进值业态类型可比单位建筑年综合能耗(ea)kgce/(m2
21、183;a)合理值先进值百货店及购物中心商业建筑9065超市及仓储店商业建筑10575家电专业店商业建筑5035餐饮店商业建筑150浴场商业建筑110【例5】在某大型商业项目节能评审时,评审单位发现大型商业体总建筑体量达到10万平方米,然而商业餐饮的面积仅为980平方米,商业餐饮面积占比不足1%。而根据经验,大型商业的商业餐饮面积占比一般在10%30%左右,且商业餐饮的面积比例有越来越高的发展趋势。基于这种情况评审单位要求评估单位重新同业主和设计单位核实商业餐饮面积,经核实项目实际商业餐饮面积接近2万平米,但在设计方案中这些重要信息却未得到有效的表达。若以大型商业建筑可比单位建筑年综合能耗合理
22、值进行计算,原方案综合能耗为9058.8吨标准煤,而更新后的综合能耗为10200吨标准煤,两者相差可达12.6%。节能评估工作中发现有些场所因为特殊功能,设备方案与开启时间与其他部分有明显差异。【例6】在某商办综合建筑项目评估过程中,评估单位注意到在项目的给排水总体设计说明中有如下描述:“办公塔楼屋面的闭式冷却塔由办公生活给水系统供给”。而在暖通总体设计说明中对冷热源的描述为“本项目的办公及商业部分的空调冷热水由区域能源中心直接提供,引入能源中心的冷热水管至地块内自建冷/热水热交换机房。”对于此矛盾的表述,评估单位进行了再次确认,最终确认办公面积中有近5%的建筑面积为24小时IT机房,并且此区
23、域采用独立的水冷机组制冷。由于其特殊性质,该区域相较普通办公用能大得多。办公建筑除了考虑IT机房或数据中心外,还应注意考虑是否设置职工食堂,是否设置电梯等。商业建筑应注意考虑是否设置生鲜区、冷冻区,是否设置客运、货运电梯、自动扶梯等。酒店宾馆类建筑的特殊用能区域或设备包括洗衣房、会所、恒温游泳池等。医疗建筑需要考虑专用大型高耗能医疗设备的配置情况、有无设置住院部,住院部床位数量、是否设置洗衣房、生活热水如何供应等。教育建筑要考虑是否设置学生宿舍、寒暑假学校设施设备的使用情况、电化教室是否考虑设置空调、是否配置有学生食堂、体育活动设施、艺体楼等节假日是否对外开放等等。总之,要从不同功能建筑的特点
24、出发,充分考虑不同功能建筑可能涉及的功能,把与项目相关的所有可能设置的功能调查清楚,只有这样才能更好的达成评估或评审目的。另外,地下室的功能可以是多样的,甚至部分项目还设置了大量的地下商业功能,如建筑功能不能明确,节能评估或评审就不能很好的分析和评价这些区域的用能,得出客观的评估或评审结论。【例7】某大型商业建筑地下部分功能设置如下:表4 某项目地下区域建筑面积表(单位:m2)地下部分超市3114百货商业4449.3停车、设备房等33134.5合计40697.8尽管地下商业面积比例不大,但由于地下商业除了停车、设备房应有的照明、通风设备外还需考虑空调、电器等,单位面积用能比停车、设备房大得多,
25、如笼统得将地下部分当作停车库、设备房进行计算,会出现极大的偏差。从以上实际案例可以看出,明确项目各区域的建筑功能是进行客观评估或评审的前提条件,如果项目各区域的建筑功能都无法明确,节能评估和评审就不可能得到客观的结论,也不能起到很好的效果。2.1.2 全面调查了解项目周边环境和能源供应的情况能源供应是制约项目建设的重要条件,因此了解项目周边环境和能源供应条件也是节能评估的重点之一,是在资料收集阶段必须重视且极为重要的基础工作。大型公建项目可能涉及的能源及耗能工质包括电力、新水、燃气、分布式能源中心供冷供热以及新能源(太阳能、地热能、风能、生物质能等等),以下对各种能源供应条件评估要点作一简单阐
26、述:2.1.2.1电力电力是绝大多数大型公共建筑项目的主要能源类型。随着新增发电装机容量的不断提高,全国电力供应能力充足,大范围的“电荒”不会出现,但个别地区在部分时段仍可能出现供应偏紧局面。对于这些地区的项目,在进行能源供应条件分析时应特别重视。即使在能源供应条件较好的地区,对于某些特别大型的新建项目、改扩建项目,涉及新建或改扩建体量巨大,仍可能出现区域能源供应条件不能满足的情况,因此对于建筑体量特别巨大的公共建筑项目(如数十万平方米的超大型城市综合体)、改扩建后项目规模体量增加很多的项目应十分注意评估或评审项目能源供应条件是否具备及落实情况。【例8】上海某商业建筑改扩建项目,原为超市及百货
27、商业,总建筑面积31551平方米,拟拆除后进行重建,重建后总建筑面积将达到约14万平米,其中地上约4.2万平方米,地下约9.6万平方米,重建后项目建筑体量是原来的3.5倍,而节能评估单位在评估时缺少对项目能源供应条件的调查,草率地提出“项目建成后与现有项目供电条件基本无变化”,评审单位对项目能源供应条件进行重新调查过程中发现项目周边35kV变电站无可用容量,需要从更远处引入35kV独立电源供电,于地面一层设置35/10kV用户站(容量20000kVA)才能满足供电的需求。上述例子凸显了电力供应条件分析的重要性,评估单位应重点分析电源接入条件、变配电站位置、装机容量以及变压器容量,确定是否具备电
28、力供应条件以及配电容量是否合理。2.1.2.2燃气我国配送的燃气主要包括煤气、液化石油气和天然气三种。人工煤气由于其污染较大、毒性较强等缺点,目前处于较为缓慢的增长阶段;液化石油气受到石油价格上涨的影响,供应量维持稳定;天然气具有明显的经济性,同时国家日益重视环境保护,市场对清洁能源需求持续增长,作为清洁、高效、便宜的能源,天然气消费获得快速发展。因此,如果项目需消耗燃气就必须弄清燃气类型,尤其各种燃气热值不同,折标系数也不相同(表5),对综合能源消费的影响也不一样,有条件的情况下应对实际热值进行了解,按实际情况作分析评估。表5 综合能耗计算通则(GB/T 25892008)部分天然气、煤气热
29、值及折标系数能源名称平均低位发热量折标准煤系数油田天然气38931kJ/m3(9310kcal/m3)1.3300kgce/m3气田天然气35544 kJ/m3(8500kcal/m3)1.2143kgce/m3焦炉煤气16726kJ/m317981kJ/m3(4000kcal/m34300kcal/m3)0.5000kgce/m30.5714kgce/m3高炉煤气3763kJ/m30.1286kgce/m3此外,燃气的输送压力一般都高于终端使用压力,因此在能源供应条件描述时应注意燃气调压站的设置问题。因此,项目天然气供应条件分析的重点包括:气源及接入条件、地块内供气方案等。2.1.2.3新水
30、尽管新水对于项目年综合能源消耗的影响极小,但由于我国总体属于轻度缺水国家,人均水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一,而且由于时空分布不均,结构性缺水问题严峻,南北人均水资源占有量比例约为5:1左右。世界最大的环境保护组织之一大自然保护协会与C40世界大都市气候先导集团和国际水协会于2014年11月19日共同发布了城市水蓝图,在水量风险研究中对17个中国主要城市进行了分析,其中6个正面临严重缺水压力和风险,它们是深圳、西安、成都、青岛、天津和长春。从水质来看,中国大多数城市水源受到重度污染,特别是沉积物污染。因此节能评估报告对于供水条件的分析也应当谨慎,尤其是在重度缺水及极度缺水的地区,应重点
31、分析水源及接入条件、地块内供水方案等。2.1.2.4分布式能源中心能源供应分布式能源是指分布在用户端的能源综合利用系统,一次能源以气体或液体燃料为主、以可再生能源为辅的多能源输入,二次能源以直供用户端的电力、热(冷)力、干燥、海水淡化、燃料提质等多能输出,实现以直接满足用户多种需求的能源梯级利用。由于系统采用了温度对口、梯级利用的原则,在系统效率方面,年均综合效率可达70%以上;在能源的安全性和可靠性方面,由于靠近用户端,提高了系统的整体安全性,甚至可保证电网事故情况下重要区域的能源供应。在环境保护方面,通过系统效率的提高、可再生能源的部分利用和污染物的资源化处理等,实现了最低值排放的环保目标
32、。分布式能源具有综合能效高、清洁环保、安全性好、削峰填谷等多重优点,是一种清洁能源。我国“十二五”规划明确提出,要大力促进分布式能源系统的推广和应用,分布式能源技术将是中国可持续发展的必然选择。由此可以预见,未来越来越多的公建项目可能采用由分布式能源中心提供的电力、热(冷)力。对于采用分布式能源中心供冷供热的项目,评估单位必须注意能源中心供冷供热的时间。例如,上海浦东前滩天然气分布式能源中心1#站(南站)供冷期为3月15日至11月15日,供热期为12月1日至2月28日,3月上半月及11月下半月考虑为供冷/供热转换和设备维护。项目区域内制冷时间与供暖时间与系统供冷期及供热期不应产生矛盾,机房等特
33、殊用房则需单独设置冷热源。2.1.2.5新能源新能源又称非常规能源,是指传统能源之外的各种能源形式,指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。中国能源需求的急剧增长打破了中国长期以来自给自足的能源供应格局,自1993年起中国成为石油净进口国,且石油进口量逐年增加,使得中国接入世界能源市场的竞争。由于中国化石能源尤其是石油和天然气生产量的相对不足,未来中国能源供给对国际市场的依赖程度将越来越高。大力发展可再生能源可相对减少中国能源需求中化石能源的比例和对进口能源的依赖程度,提高中国能源、经济安全。此外,可再生能源与化石能源相比最直接的好
34、处就是其环境污染少。这些都势必推到新能源技术的发展与使用,可以预计节能评估项目将越来越多的采用新能源取代常规能源。新能源普遍具有以下特点:1)资源丰富,普遍具备可再生特性,可供人类永续利用;2)能量密度低,开发利用需要较大空间;3)不含碳或含碳量很少,对环境影响小;4)分布广,有利于小规模分散利用;5)间断式供应,波动性大,对持续供能不利;6)除水电外,可再生能源的开发利用成本较化石能源高。与此对应的是节能评估中新能源供应条件评价的重点新能源供应对空间的要求以及持续供能的问题。以目前使用较多的太阳能热水系统及地源热泵系统为例,受到开发利用需要较大空间的影响,太阳能利用时应特别注意了解场地的地理
35、条件、当地地域的气候条件、日照条件等因素,分析太阳能利用的可操作性及经济性,而受其间断式供应,波动性大,对持续供能不利的影响,太阳能热水系统还需考虑常规辅助能源类型和可供给条件。地源热泵系统热力性能主要受到当地水文地质条件的制约,必须考虑土壤热响应、水资源不足、对水资源造成污染、布井位置受限等一系列问题。综上所述,相比常规能源,节能评估在对新能源供应条件评估时更应注意分析其方案的合理性及可操作性。2.2对项目技术方案进行分析与评价在节能评估报告中,建设方案节能评估是一个很重要的章节。然而在节能评估的编制和评审过程中,存在重视能耗量的估算,相对轻视或忽视建设方案节能评估的问题,只起到了“估”的作
36、用,忽略了“评”的作用。公建项目的建设方案主要应包括“建筑围护结构方案分析评估”、“主要用能设备方案节能评估”、“用能计量及管理方案评估”等,评估单位不仅要对设计方案进行描述,而且应采用标准对照法对设计方案作出评估,提出编制单位的建议。2.2.1围护结构方案分析评估改善建筑围护结构的热工性能,可以说是建筑节能的首要问题。在相同的室内外温差条件下,建筑围护结构保温隔热性能的好坏,直接影响到流出或流入室内的热量多少。建筑围护结构保温隔热性能好,流出或流入室内的热量就少,设备消耗的能量也就少;反之,建筑围护结构保温隔热性能差,流出或流入室内的热量就多,设备消耗的能量也就多。从公共建筑节能角度而言,通
37、过改善围护结构方案比改善设备性能更大,势必成为大型公共建筑节能的重点。通过改善围护结构方案达到节能目的的行之有效的方法包括:1.减小围护结构的传热系数:围护结构的传热系数表征的是围护结构的保温能力,简单地说,传热系数大,则保温能力差。故欲增强围护结构的保温能力,就应该尽量减小围护结构的传热系数。2.减小围护结构的外表面积:被包围的空问体积对应的建筑外表面越大,建筑与室外空气接触的面积越大,建筑受其室外气候的影响越大。 3.减少围护结构冷风渗透量:建筑物空气渗透主要来自底层大门、外门窗和外围护结构中不严密的孔洞。从中,我们可以找到“围护结构方案分析评估”的重点,即在对建筑围护结构方案进行描述的同
38、时,重点分析建筑体形系数、窗墙比、遮阳系数、外窗可开启面积、传热系数等指标并给予评价。一般情况下,评估或评审对建筑方案评价的主要依据是设计单位出具的建筑节能计算书。在某些情况下,由于各种原因,项目设计方无法提供建筑的节能计算书,这种情况下会对有效评价建筑方案造成影响,如出现这种情形,也至少要求建设单位或设计院明确建筑的朝向、体形系数、遮阳系数、窗墙比、围护结构构造、保温主材等,通过与当地公共建筑节能设计标准或相关标准对建筑热工设计的规定进行对比,对围护结构方案做出评估。初步判断建筑设计方案是否充分考虑了建筑的节能要求。【例9】某办公建筑项目节能评估,该节能评估报告对围护结构方案的描述与评价如下
39、:(1)建筑围护结构方案为了进一步评价项目设计方案的合理性,结合项目进展情况,选取C型办公楼作为典型建筑,利用筑节能设计分析软件PKPM做节能模拟分析。以下是代表建筑办公建筑围护结构的组成分析:屋面类型(自上而下)1:碎石(细石料)混凝土(40.0mm)+合成高分子卷材(1.5mm)+预拌砂浆(水泥砂浆)(20.0mm)+泡沫玻璃140(85.0mm)+轻集料混凝土(陶粒混凝土)(找坡)(30.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)+预拌砂浆(水泥砂浆)(15.0mm)屋面类型(自上而下)2:碎石(细石料)混凝土(40.0mm)+合成高分子卷材(1.5mm)+泡沫玻璃140(90.0mm)+预
40、拌砂浆(水泥砂浆)(20.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)+预拌砂浆(水泥砂浆)(15.0mm)外墙类型(由外至内)(默认外墙):预拌砂浆(水泥砂浆)(15.0mm)+网布+抗裂砂浆(5.0mm)+岩棉带(50.0mm)+界面剂(3.0mm)+蒸压加气混凝土砌块B07(普通砌筑)(200.0mm)+预拌砂浆(水泥砂浆)(20.0mm)供暖空调房间与非供暖空调房间之间的隔墙类型:预拌砂浆(水泥砂浆)(20.0mm)+蒸压加气混凝土砌块B07(薄层砌筑<=3mm)(120.0mm)+预拌砂浆(水泥砂浆)(20.0mm)供暖空调房间与非供暖空调房间之间的楼板类型:预拌砂浆(水泥砂浆)(2
41、0.0mm)+碎石(细石料)混凝土(60.0mm)+岩棉带(30.0mm)+预拌砂浆(水泥砂浆)(20.0mm)+钢筋混凝土(120.0mm)+预拌砂浆(水泥砂浆)(12.0mm)外窗类型:普通铝合金(双玻一面涂0.2(5+9A+5)空气),传热系数3.1W/m2.K,玻璃遮阳系数0.50,气密性为6级,可见光透射比0.62非透明外门:木(塑料)框夹板门和蜂窝夹板门,传热系数2.1W/m2.K空调与非空调区域的非透明门:木(塑料)框夹板门和蜂窝夹板门,传热系数2.1W/m2.K表4-2 典型办公建筑热工参数围护结构部位设计建筑KW/(m2·K)屋面0.58外墙(包括非透明幕墙)0.6
42、7 (*)外窗(包括透明幕墙)朝向窗墙比传热系数KW/(m2·K)遮阳系数SW单一朝向幕墙东0.713.10.4南-西0.523.10.4北0.453.10.4架空楼板-供暖空调房间与非供暖空调房间之间的隔墙1.01供暖空调房间与非供暖空调房间之间的楼板1.11(*)为全部外墙加权平均传热系数。(2)方案评估经与上海市公共建筑节能设计标准(DGJ08-107-2012)相比较,该办公建筑屋顶的热工值不满足上海市公共建筑节能设计标准(DGJ08-107-2012)3.3.1条的标准要求。外墙不满足上海市公共建筑节能设计标准(DGJ08-107-2012)3.3.1条的标准要求。窗墙比未
43、满足3.2.1条、K值未满足3.3.1条的要求,窗墙比为组合体普通层的东向平均值。故该向外窗未满足上海市公共建筑节能设计标准(DGJ08-107-2012)的要求。窗墙比满足3.2.1条、K值未满足3.3.1条的要求,窗墙比为组合体普通层的西向平均值。故该向外窗未满足上海市公共建筑节能设计标准(DGJ08-107-2012)的要求。窗墙比满足3.2.1条、K值未满足3.3.1条的要求,窗墙比为组合体普通层的北向平均值。故该向外窗未满足上海市公共建筑节能设计标准(DGJ08-107-2012)的要求。东向外窗遮阳系数未满足上海市公共建筑节能设计标准(DGJ08-107-2012)3.3.1条的要
44、求。西向外窗遮阳系数未满足上海市公共建筑节能设计标准(DGJ08-107-2012)3.3.1条的要求,须进行节能综合指标计算。节能综合指标计算结果如下:设计建筑与参照建筑的计算方法和计算参数房间用途是否空调累积面积(m2)室内设计温度人均使用面积(m2/人)照明功率W/m2电器设备功率W/m2新风量m3/hp夏季冬季其它否累积面积:1255.89m2普通办公室是3358.0926204112030合计空调房间面积(m2)3358.09合计非空调房间面积(m2)1255.89设计建筑能耗计算该建筑物的全年负荷如下:能源种类全年负荷(kWh)全年单位面积负荷#(kWh/m2)空调耗电量28648
45、862.09采暖耗电量17993739总计466425101.09注:全年单位面积负荷针对建筑面积计算,即全年负荷/总建筑面积。参照建筑能耗计算该参照建筑物的全年负荷如下:能源种类全年负荷(kWh)全年单位面积负荷#(kWh/m2)空调耗电量28766162.35采暖耗电量18182439.41总计469485101.75注:全年单位面积负荷针对建筑面积计算,即全年负荷/总建筑面积。建筑节能评估结果计算结果设计建筑参照建筑全年负荷101.09101.75负荷分析图表:图3 设计及参照建筑物负荷分析通过节能综合指标计算,某高新技术产业化基地E0201号地块项目C型办公楼达到了上海市公共建筑节能设
46、计标准(DGJ08-107-2012)第3.5节中的节能要求。2.2.2主要用能设备方案节能评估公建项目的主要用能设备方案评估可以包括变配电系统、照明系统、给排水系统、暖通空调系统、电梯设备等,根据项目特点可酌情增减。2.2.2.1变配电系统对于变配电系统的技术分析与评价的重点在于用电负荷的复核。用电负荷的估算是确定变压器的依据,关系到变压器的容量配置是否满足项目的用电需求,在节能报告中比较重要。评估报告应对负荷等级、供电方案加以描述,明确变压器数量、装机容量等指标,根据三相配电变压器能效限定值及能效等级(GB20052-2013)对所选变压器能效等级做出评价,如变压器尚未选型则应给出建议,建
47、议其达到节能评价值,对项目负载率进行分析,考虑其经济运行。【例10】某办公建筑项目节能评估报告书对变配电系统设计方案的描述与评价:(1)负荷等级本项目消防系统,生活泵、客梯等为二级负荷;其余均为三级负荷。二级负荷要求双电源供电,末端自投。(2)供电方案为保证供电可靠性及消防用电要求,本项目从市供电网引来两路10kV独立电源。在地上设开关站一个及一个10kV变配电所。用电负荷所需380V/220V电源均由变配电所及低压配电室以放射式及树干式供电方式供电。项目普通办公室电气负荷为130W/m2,地下车库为40W/m2。变配电所共设四台2000kVA干式变压器。本项目总建筑面积135566m2,10
48、kV变压器总装机容量为8000kVA,10kV单位建筑面积用电安装容量为59.0VA/m2。(3)方案评估项目配变电所位置选择接近负荷中心,供电范围设置合理,有利于提高供电质量,减少电能损耗。变压器的长期工作负载率考虑经济运行,项目负载率为80%,符合民用建筑电气设计规范(JGJ16-2008)不宜大于85%的规定。本项目变压器尚未选型,建议根据三相配电变压器能效限定值及能效等级(GB20052-2013)选择空载损耗及负载损耗均不高于干式变压器2级(节能评价值)规定的配电变压器。2.2.2.2照明系统照明系统节能评估应明确灯具类型、控制方式、主要房间照度及照明功率密度值等,对照度及照明功率密
49、度值参照建筑照明设计标准(GB50034-2013)进行对比评价,对所选灯具的效率作出建议。【例11】某办公项目节能评估报告书对照明系统设计方案的描述与评价:(1)照明方案本工程照明由正常照明、备用照明和疏散照明组成。各区域根据要求设置;在各变配电所、消防控制室、消防泵房、生活泵房、监控室、弱电机房、楼梯间、走廊等处根据规范设置备用照明;在各主要走廊、出口等处设带镍镉电池的疏散指示灯和安全出口灯。应急照明灯具采用玻璃或其他不燃烧材料制作的保护罩的产品.照明采用节能灯管T5型,采用电子镇流器以达到节能效果。办公室内靠窗的灯具应安光敏传感装器并采用独立控制开关。走廊灯公共区域的照明采用时间控制。主
50、要房间照度及照明功率密度值如下表所示:表4-3 项目主要房间照度及照明功率密度值房间或场所本项目建筑照明设计标准(GB50034-2013)照度标准值(lx)照明功率密度值(W/m2)照度标准值(lx)照明功率密度现行值(W/m2)照明功率密度目标值(W/m2)办公30093009.08.0变配电所2007200-弱电机房5001550015.013.5(2)方案评估本项目主要房间照度达到了建筑照明设计标准(GB50034-2013)照度标准值,照明功率密度值达到了建筑照明设计标准(GB50034-2013)的照明现行值,未达到目标值。本项目所选灯具均为节能型灯具,评估建议在荧光灯灯具的选择过
51、程中,直管型荧光灯及紧凑型荧光灯的灯具效率均不应低于建筑照明设计标准(GB50034-2013)的规定(详见表4-4及表4-5):表4-4 直管型荧光灯灯具效率(%)灯具出光口形式开放式保护罩(玻璃或塑料)格栅透明磨砂、棱镜灯具效率75705565表4-5 紧凑型荧光灯筒灯灯具效率(%)灯具出光口形式开放式保护罩格栅灯具效率5550452.2.2.3给排水系统给排水系统节能评估应明确项目给水及排水方案,有条件的情况下应对水泵、用水器具选型并作出评价,如方案尚未选型,应对其给出建议,水泵能效等级应达到现行清水离心泵能效限定值及节能评价值的节能评价值,用水器具应选用节水型生活用水器具要求的节水器具
52、。【例12】某办公建筑项目节能评估报告书对给排水系统设计方案的描述及评价:(1)水源本工程由海基六路市政生活水环管两路DN250进管,在基地内成环状供应室外消防及生活用水(合用),引入管处加装防污隔断阀,并设总表计量。进基地管之间的市政生活水管加装阀门,市政供水压力为0.16MPa(2)给水方案本项目采用不锈钢生活贮水池-变频加压给水设备增压供水,生活增压设备配备水箱消毒机。水泵等设置在2#地下车库,生活水箱有效容积56m3。(3)排水方案项目基地雨、污分流,污水汇集后就近排入海基六路市政污水管网,餐饮厨房排水须经隔油池处理再排至室外污水管网。雨水经汇集后就近排入海基六路市政雨水管网。室内污、
53、废合流,一层排水均单独排出。建筑屋面雨水、空调凝结水有组织排放。水泵房和地下车库坡道入口分别设置集水沟和集水井,排水经潜污泵提升排入室外雨水管网,地下车库坡道入口集水井有效容积满足潜水泵至少5分钟排水要求。地下车库设置集水沟和隔油沉砂井排除车库地面冲洗水,排水经潜污泵提升排入室外污水管网。(4)计量生活给水均按分部功能采用水表计量(5)方案评估项目通过生活贮水池-变频加压给水设备增压供水的方式进行供水,充分考虑了建筑的特点,供水方式合理可行。此外,项目所有用水部位均采用节水器具和设备,并满足现行国家标准节水型产品技术条件与管理通则(GB/T18870-2002)及节水型生活用水器具(CJ164
54、-2002)的要求,减少用水量,降低供水能耗。项目还应根据管网水力计算选泵,确保水泵在高效区运行,所选的水泵应达到现行清水离心泵能效限定值及节能评价值(GB19762-2007)的节能评价值。2.2.2.4暖通空调系统暖通空调系统是能耗的重点,也是耗能的大户,节能评估报告应重点并详细说明。空调系统的技术方案可通过以下内容进行细化:空调室内设计参数;冷热源系统、空调水系统、空调风系统设备及其参数;各功能区的空调设置方案;空调冷负荷估算及其依据;空调智能化控制系统等。有的项目功能分区较多,空调运行时间和运行负荷有较大差别,应根据不同功能分区合理设置。节能评估还应明确冷热源系统、空调水系统、空调风系
55、统及通风系统等方案,并对通风换气次数、风机最大单位耗功率、空调机组能效等级等根据相应标准作出对比评价或建议。可供参考的标准包括现行通风机能效限定值及能效等级、冷水机组能效限定值及能源效率等级、多联式空调(热泵)机组能效限定值及能效等级等等。【例13】某商办建筑项目节能评估报告书对暖通空调系统设计方案的描述及评价:(1)冷热源系统本项目的办公及商业部分的空调冷热水由区域能源中心直接提供,引入能源中心的冷热水管至地块内自建冷/热水热交换机房。此外,B1超市的空调系统由租户自理,现仅预留空调冷热源外机位置。(2)空调水系统地块内设置二个冷热水板换机房,为地块提供空调冷热水,各换热站内板换均为二用一备,板换一次侧空调冷水供回水温度为5.5/13°C,空调热水供回水温度为59°C/45°C,市政一次侧资用压力0.12MPa,板换二次侧空调冷水供回水温度为7/14,空调热水供回水温度为55/42。备用冷源的空调冷水供回水温度为7/14。空调水系统为四管制一次泵的闭式机械循环系统。空调水系统采用变流量运行,通过板换侧循环水泵的变频运行,达到节能效果;空调末端设备中空调箱设置电动动态平衡
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