某购物中心大厦能源审计

1、某购物中心大厦能源审计摘要我国目前处于城市建设高峰期，城市建设的飞速发展使用了大量能源。在此过程中，建筑运行的能耗，即建筑照明、采暖、空调和各类建筑内使用电器的能耗，将一直伴随建筑物整个使用周期。在建筑的全生命周期中，建筑材料和建造过程所消耗的能源一般只占其总的能源消耗的20%左右，大部分能源消耗发生在建筑物运行过程中。因此建筑运行能耗是建筑节能任务中最主要的环节。建筑能源审计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、

2、监测、诊断和评价，从而发现建筑节能的潜力。建筑能源审计是我国国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设中重要的环节。在建筑能源审计基础上，研究制定能耗公示、用能标准、能耗定额和超定额加价等制度，并进一步在公共建筑领域推广能源服务和合同能源管理等节能改造机制。根据能源审计得到的相应资料，最终得出一份完整的建筑能源审计报告。该能源审计报告从建筑的基本概况、能源管理、能耗分析、节能潜力分析与建议等方面对被审计建筑进行全面的论述和分析，为建筑实现建筑节能提供参考依据。关键词：能耗；建筑能源审计；建筑节能；节能改造AbstractUrban construction in China is curr

3、ently in the peak of the rapid development, and it used a lot of energy in the urban construction progress. In this process, the buildings running energy consumption, that architectural lighting, heating, air conditioning and the use of all types of building electrical energy consumption, will remai

4、n with the entire building life cycle. In the construction of the full life cycle, building materials and construction process of the general energy consumption of its total energy consumption accounted for only about 20%, most of the energy consumption in buildings occurred during the progress of t

5、he construction operation. Therefore, the buildings running energy consumption is the most important aspects in the task of building energy saving.Building energy audit is one method of building energy management and service of scientific, its main content is observe and study the energy efficiency,

6、 energy consumption levels and the economic effects of the energy unit, and analysis energy utilization of a building unit quantitatively, then audit, monitor, diagnosis and evaluate the building energy efficiency, consumption levels, economic and environmental effects of energy, which found that bu

7、ilding energy-saving potential. Building energy audit is the most important aspect of the countrys national organ office buildings and large public building energy monitoring system. Based on the building energy audit, study and formulate energy of publicity, with performance standards, energy consu

8、mption increases and other fixed and ultra-scale systems, then further to promote energy services and energy management, energy saving contract mechanism in the field of public buildings.Energy audits are based on the corresponding data, and ultimately come to a complete building energy audit report

9、. The energy audit report discuss and analyse the buildings from the basic overview of construction, energy management, energy analysis, energy saving potential in terms of analysis and suggestions, then provide a reference and accordance for building energy saving.Key Words：Energy consumption； Buil

10、ding energy auditing； Building energy efficiency；Energy saving reconstruction1 建筑概述建筑名称：某购物中心大厦详细地址：北京市海淀区中关村某街xx号建筑朝向：东西 建筑使用率：91%建筑面积：42915空调面积：31327.95（空调面积占建筑面积百分比约73%）建筑层数：地上6 层，地下4层建筑性质：出租/多家单位共同使用建筑运行时间表：一天运行12小时：从9:30到21:30一周运行7天：从周一到周日一年运行12月：从2010.1.1到2010.12.31假期正常运行全年运行小时数：4320小时墙体结构：表1.

11、1 墙体结构表结构从外到内墙体（除玻璃幕墙）水泥砂浆保温层钢筋混凝土石灰水泥砂浆空调系统：冷源系统：集中冷源，由3台离心式机组提供，单台制冷量为2109.6KW，冷冻水出水平均温度为8，冷冻水回水平均温度为13。热源系统：由城市供热管网集中供应。表1.2 冷热源系统主要设备性能参数表序号设备名称性能参数数量服务对象运行时间/h1离心式冷水机组制冷量：4219.2kw功率：759.3 kw2商场1800制冷量：2109.6kw功率：361.8 kw19002冷冻水泵流量：727 m3/h扬程：40m功率：90kw3离心机组1800流量：364 m3/h扬程：35m功率：55kw14503冷却水泵

12、流量：727 m3/h扬程：40m功率：110kW3离心机组18004冷却塔冷却水量：370 m3/h功率：11kW3离心机组1800空调水系统：某购物中心大厦空调水系统机房中三台冷水机组并联，与并联的三台水泵串联连接。空调供给水系统采用四管制、双管制相结合方式。由于地上6层人员活动量较大采用四管制，地下4层人员活动量相对较少采用双管制。空调末端系统：某购物中心大厦采用风机盘管加新风系统，新风机组每层集中设置；每层新风系统采用VAV变风量控制配合风机盘管使用，每层共有三个空调机房安置新风机组,各个区域内分别设置风机盘管。表1.3 空调末端主要设备性能参数序号风机盘管型号性能参数数量服务对象全年

13、运行时间/h1FCU-12制冷量：11.6kw制热量：18.6kw功率：0.24kw10商场32402FCU-8制冷量：8.1kw制热量：13.5 kw功率：0.12 kw15商场32403FCU-6制冷量：5.9 kw制热量：9.8 kw功率：0.09 kw12商场32404FCU-4制冷量：4.2 kw制热量：7 kw功率：0.06 kw18商场3240通风系统：地上6层和地下1层每层设置新风系统负责送风和回风，另外必要区域如餐厅等设置专用排风系统用于排烟等。地下2-4层冷冻机房、水泵房设置排风系统，其他区域设置机械通风。表1.4 通风主要设备性能参数表序号设备名称性能参数数量服务对象全年

14、运行时间/h1新风机组制冷量kW制热量kW功率kW235.6200.11510商场3240136.886.15.54商场3240302.7154.0113商场32402新风机风量：14000 m3/h风压：500 kPa功率：15.0kW4新风机组3240风量：800 m3/h风压：450 kPa功率：5.5 kW33排风机风量：7000 m3/h风压：400 kPa功率：5.5 kW10排风机组720风量：6300 m3/h风压：580 kPa功率：3.0 kW112 用能现状通过对某购物大厦的实地考察和测试，现对建筑2010年用电量和用水量做了统计，并对用电能耗和空调能耗做了能耗分项。统计

15、结果如下：2.1 电耗统计及其分项2.1.1电耗统计根据某购物大厦2010年能源消耗的统计，2010年全年耗电量为.2KW.h。下表是某购物大厦2010年全年月耗电量的统计情况：表2.1.1 2010年（1月-12月）耗电量统计表月份月耗电量（千瓦时）月份月耗电量（千瓦时）2010年1月.242010年7月.32010年2月2010年8月.22010年3月.12010年9月.22010年4月2010年10月.62010年5月.62010年11月.62010年6月.12010年12月.2月均耗电量.178总耗电量.2图2.1.1 2010年（1月-12月）耗电量从图2.1.1可看出，2010年7

16、、8、9月月耗电量明显高于月均耗电量（.178千瓦时），经分析，由于这几个月正是北京地区全年气温最高的月份（6-9月份为北京地区的供冷季），建筑的冷负荷增加，购物中心空调系统高强度运行，从而导致7-9月份的月电耗量急剧上扬。所以，在节能诊断分析中应偏重于这几个月份的空调系统运行状态和方式。此外，6月份月耗电量低于月均耗电量，10、12月份月耗电量高于月均耗电量，由于缺乏更细致规范的数据和具体的设备运行时间表，暂时无法确定其电耗异常缘由。为得到更准确的能耗实际情况和确定能耗异常原因，建议进一步进行深度能耗测试和能耗审计。2.1.2电耗分项某购物大厦的用电主要由照明系统用能、电梯设备用能，空调系统

17、用能（包括新风机组及风机盘管和水冷式机组及其辅助设备）其它设备用能四部分构成。由于缺乏分项电表统计数据，我方依据中国建筑节能年度发展研究报告2010（中国城市科学研究系列报告，中国建筑工业出版社）中推荐的分项能耗拆分方法，并根据某大厦购物中心用电设备的配制情况和设备运行记录，对建筑2010年全年各项设备用电情况进行了拆分，具体统计结果如下：表2.1.2 2010年（1月-12月）各项用电统计表项目耗电量(千瓦时)照明系统.924电梯.962新风机组及风机盘管.588水冷式机组及其辅助设备.558其他用能设备.168合计.22.2 空调系统电耗统计及其分项表2.2 2010年（1月-12月）空调

18、分项能耗统计表空调分项能耗统计耗电量/kW*h新风机组.75风机盘管32750.56625新风机.458排风机69493.87129冷水机组.557冷却塔.8069冷冻水泵.7794冷却水泵.35652.3用水量统计某大厦购物中心水量消耗为商户水耗量和公共区水耗量两部分构成。根据运行记录，对某大厦购物中心2010年全年用水消耗情况进行了统计，具体统计结果如下：2.3.1总用水量统计表2.3.1 2010（1月-12月）各项用水耗量统计表项目用水耗量(m3)商户水耗量43006公共区水耗量27639合计70645 图2.3.1 月水耗量分布图2.3.2月用水量统计表2.3.2 2010年月耗水量

19、统计表月份月用水量（m3）月份月用水量（m3）2010年1月17852010年7月65702010年2月10882010年8月107112010年3月44012010年9月79232010年4月38942010年10月104572010年5月53832010年11月62452010年6月53442010年12月6844总耗水量（m3）70645图2.3.2 2010年度月用水量分布图从表2.3.2和图2.3.2中的数据可以看出，某大厦购物中心耗水量在7-11月比较大，经分析主要耗水用于空调机组的运行。因此，节水的主要途径还是要通过空调机组的水量控制以及生活热水控制。另外，加强人们的节水意识，增

20、强用水管理是节水的关键。3 现场测试为准确掌握该建筑围护结构在热工方面的性能，本次诊断于2010年4月7日在实地进行了建筑物现场热工测试。其中，测试项目包括购物大厦大厅室内环境参数测量、建筑热工性能检测和围护结构测试。3.1购物大厦公共区域室内环境参数测量为了了解购物中心各区域的照明情况、温湿度分布情况以及室内风速分布情况，我们挑选了10个具有代表性的区域进行了照明测试、温湿度测试和风速测试，测试的内容包括照度、温湿度、风速等指标。通过各项参数的测试，并结合各区域的耗能情况，用以评价各区域的节能情况。各区域的参数测试结果如下表：表3.1 公共区域环境参数记录表公共区域环境参数记录表楼层编号测点

21、1室内空气温度（）测点2室内空气温度（）测点1室内空气湿度（%）测点2室内空气湿度（%）中庭照度（lx）灯下照度（lx）室内风速（m/s）1#24.723.220.621.418712800.150.252#23.32320.620.328515000.150.303#24.123.522.222.835038000.150.204#24.324.620.520.748020800.060.205#24.824.520.621.263046000.080.203.2建筑围护结构热工缺陷测试 测试地点：某购物大厦 测试时间：2011/4/7 上午11:00 测试对象：大厦顶层部分房间墙顶角、梁、

22、柱 测试方法：红外热成像技术 测试结果（红外热像图）：顶层部分角落房间测试结果 购物中心外围护结构测试结果 3.3围护结构测试测试地点：某大厦北侧过道测试时间：2011/4/7 15:18:002011/4/7 17:13:00测试对象：墙体和窗户玻璃测试方法：测试采用热流计法，以建筑物的外墙、外窗等建筑构件为测试对象，选择有代表性的典型部位作为测试点。整个热工测试共布置测点9个，测试单周期为5分钟，测试总时长为2小时，得到实测数据20批，约480个。测试数值：室内温度、室外温度、室内热流量、室外热流量测试结果：室内空气温度21.8、室外均温18.4；室内、外热流量如下表：表3.3 室内外热流

23、测试记录表4 节能诊断及分析4.1 某大厦购物中心能耗分析4.1.1 总电耗分析根据某购物大厦2010年能源消耗的统计，2010年全年耗电量为.2kWh，建筑单位面积年平均耗电量为290.37kWh。依据中国建筑节能年度发展研究报告2010中对商场建筑除采暖单位建筑面积电耗的调查结果（如图4.1.1），经比较可以看出某大厦购物中心单位建筑面积能耗处于较高用能水平，与平均单位建筑面积电耗214 kWh/(m2.a）。图4.1.1 商场建筑除采暖外单位建筑面积电耗（kWh/(.a）调查结果 对建筑2010年全年各项设备用电情况进行了拆分，根据统计结果，绘制各分项电耗图如4.1.2所示：图4.1.2

24、 2010年度能耗分项比例图依据图4.1.2各项能耗分项，发现照明系统的能耗占总能耗的22%，空调系统占63%（新风机组及风机盘管14%，水冷式机组及其辅助设备占49%），电梯占11%，而其他用能设备占4%。显然，能耗分析重点应放在空调系统和照明系统上。4.1.2 空调电耗分析表4.1.2 2010年（1月-12月）空调分项能耗统计表空调分项能耗统计耗电量/kW*h新风机组.75风机盘管32750.56625新风机.458排风机69493.87129冷水机组.557冷却塔.8069冷冻水泵.7794冷却水泵.3565从表4.1.2拆分结果可看出：冷水机组与新风机组是空调系统的主要耗能部分，其能

25、耗分别占系统总能耗的68%和15%，应作为节能改造重点进行考虑。4.2 某大厦购物中心围护结构分析4.2.1 围护传热系数测试结果分析测试建筑围护结构热工性能的主要指标传热系数的实测值与公共建筑节能设计标准（GB501892005）中对北京地区的限值要求对比如下表所示。表4.2.1 围护结构传热系数比较表（单位：W/K）围护结构传热系数比较表（单位：W/K）部位外墙外窗实测值1.8055.452规范值（GB501892005）1.54.0相对差值0.305（20.3%）1.452（36.3%）根据本次测试的结果可以看出：1、外墙与外窗的保温隔热性能均未满足公共建筑节能设计标准（GB501892

26、005）的要求，传热系数均大于标准中的规定值。2、在保持建筑设计不变的前提下，如果某大厦购物中心建筑外围护结构的传热系数值从现状值提高到现行公共建筑节能设计标准规范规定值时，该建筑的能耗将下降1020左右。4.2.2 热工测试结果分析从红外热像监测图像看出，建筑物外维护结构和建筑物的梁、柱处均未发现明显的热桥、保温脱离等热工缺陷。但是由于测试时间为过渡季，室内外温差较小，不利于建筑热工缺陷的诊断，因此不能就此排除建筑维护结构存在热工缺陷的可能。建筑维护结构中有相当大的部分采用单层玻璃幕墙。由于单层幕墙的保温、隔热效果较差，对于北京地区而言会增加建筑的冷、热负荷，从而增加建筑能耗。建筑采用的玻璃

27、屋顶在夏季增加了室内的日照得热负荷，造成顶层用户室内温度偏高。4.2.3 楼体结构分析建筑正门处的镂空设计，使正门处构成无阻挡高达空间，从而在冬季形成明显的烟囱效应，增加了建筑内部热量的散失。由于大厦采用市政管网供暖，上述现象不会增加建筑的运行费用，但是会降低室内空气温度，影响室内的舒适性。走访过程中证实，由于上述现象的存在，冬季底层用户室内空气温度偏低。4.3室内空气热湿环境及采光照明分析 根据公共区域环境参数记录数据，环境参数分析见表4.3：表4.3 公共区域环境参数记录表公共区域环境参数记录表楼层编号测点1室内空气温度（）测点2室内空气温度（）测点1室内空气湿度（%）测点2室内空气湿度（

28、%）中庭照度（中间层）（lx）灯下照度（中间层）（lx）室内风速（m/s）均值24.2423.7620.921.280.120.23规范值(GB 96701996x0.5测试结果表明：1、室内温度、风速适宜，但湿度明显低于商场（店）、书店卫生标准(GB 96701996)中所规定的40%80%的室内相对湿度值。2、室内照度偏高（相关标准的规定为100lx）。大厦公共区域内日间照度值偏高，照明电耗较高，这一方面是由于商场建筑绝大部分室内区需要人工照明，另一方面则是照度普遍偏高，以较高的照度、合适的色温来展示商品、吸引顾客，照明设备单位面积功率较高。另外商场的照明设备难以

29、实现“部分空间、部分时间”开启，只要是在营业时间，照明基本全部开启，否则可能影响销售，因此照明设备开启时间长，照明电耗较高。大厦采用玻璃屋顶，但在日间并未有效利用自然采光。3、此外，本次测试中未对室内二氧化碳、颗粒物等室内污染物浓度进行测试，暂时无法对室内空气环境的优劣给出综合评价。4.4 暖通空调系统分析由于测试时间为过渡季，供冷、供热系统均未运行，暂时无法对系统的运行效率及运行效果进行评价。4.5 物业管理措施 大厦的物业管理较为完善，系统运行记录及大厦巡查记录完整，但缺少书面节能规章制度。此外，由于缺少分项计量设备，管理人员无法准确掌握各系统的准确运行状态和能耗状况。5 节能建议通过对某购物中心的实地测试与现场勘查，初步提出如下节能建议：5.1 建筑结构方面5.1.1 墙体对建筑墙体添加保温层、更换节能窗，可以有效降低建筑围护结构的传热系数K值，减少建筑围护结构热损失。但是，对整个大厦墙面都添加保温层会大幅度增加建筑成本，建议在低层（一二层）添加适量保温层。5.1.2 结构对建筑结构进行简单改造，利用建筑现有中庭实现自然通风，降低新风机组能耗。在大厦入口处的二、四层添加隔挡装置，改善此处镂空结构，以减少冬季由于烟囱效应引起的室内热量散失，同时，还可以利用该隔挡装置做其他用途（吊挂宣传条幅、置放绿色植物等）。5.2 系统运行方面5.2