石 婳，秦 勇

(陜西水環(huán)境工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710018)

“十一五”以來(lái)，黨中央把節(jié)能減排作為調(diào)整經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、促進(jìn)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和推動(dòng)科學(xué)發(fā)展的重要抓手，放在更加突出的位置。國(guó)家采取一系列強(qiáng)有力的政策措施，節(jié)能減排取得了顯著成效。進(jìn)入“十二五”后節(jié)能形勢(shì)依然嚴(yán)峻，任務(wù)更加艱巨《“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案》把“能評(píng)”作為調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理控制能源消費(fèi)總量等的措施。為此，“十二五”規(guī)劃《綱要》明確提出，要實(shí)行“合理控制能源消費(fèi)總量”、“加強(qiáng)固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查”等重要舉措。

近幾年，國(guó)家對(duì)水利工程基礎(chǔ)建設(shè)投資較多，在工程建設(shè)中與運(yùn)行期更應(yīng)加大節(jié)能降耗投入，合理有效利用能源。

2010年12月24日由中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部及中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布《水利水電工程節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/50649－2011。規(guī)范中明確規(guī)定:水利水電工程節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)與工程設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。節(jié)能設(shè)計(jì)選用的技術(shù)措施應(yīng)與工程同時(shí)實(shí)施。工程設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)有節(jié)能設(shè)計(jì)的專(zhuān)篇(章)，應(yīng)確定節(jié)能設(shè)計(jì)原則、方案和措施，并應(yīng)做出節(jié)能效果分析。

以陜西省斗門(mén)水庫(kù)試驗(yàn)段工程為例，對(duì)工程節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)。經(jīng)分析該項(xiàng)目建成后年綜合能源消費(fèi)量小于1 000 t標(biāo)準(zhǔn)煤，且運(yùn)行期電力消費(fèi)量遠(yuǎn)小于200萬(wàn)千瓦時(shí)，故該項(xiàng)目應(yīng)填寫(xiě)節(jié)能登記表上報(bào)節(jié)能審查單位審批備案。

1 工程概況

陜西省斗門(mén)水庫(kù)試驗(yàn)段工程位于陜西省西咸新區(qū)灃東新城南部，西戶(hù)鐵路東南，繞城高速以西。該工程是陜西省斗門(mén)水庫(kù)工程建設(shè)的先期部分，位于斗門(mén)水庫(kù)的北部，其北部岸線(xiàn)與斗門(mén)水庫(kù)工程北部岸線(xiàn)相一致。設(shè)計(jì)池岸總長(zhǎng)6.75 km，水面面積 1.85 km2，平均蓄水深度 3.0 m，蓄水量 550萬(wàn)m2，池底平均高程 397.5 m。

運(yùn)行期間利用灃河水源通過(guò)引水明渠、管道維系池區(qū)水量平衡;通過(guò)新建的退水箱涵利用工程區(qū)東北方向的太平河保證池區(qū)退水正常運(yùn)行。該工程符合斗門(mén)水庫(kù)10.4 km2范圍的建設(shè)要求，由永久工程與臨時(shí)工程兩部分組成。永久工程包括池底工程、永久池岸工程和引水明渠工程，臨時(shí)工程是為保證2 km2生態(tài)水面而建設(shè)，包括臨時(shí)池岸工程和臨時(shí)引水管道工程

2 能耗分析與計(jì)算

陜西省斗門(mén)水庫(kù)試驗(yàn)段工程在建設(shè)期間耗能一方面是原材料的損耗(主要是土料、石料、水泥、鋼筋、木料等)，另一方面是施工期間風(fēng)、水、電、汽油、柴油的損耗等;在運(yùn)行期間主要是啟閉設(shè)備、電動(dòng)閥門(mén)、電氣設(shè)備及管理設(shè)施照明消耗電力等。根據(jù)工程設(shè)計(jì)方案及施工組織設(shè)計(jì)，對(duì)工程施工期和運(yùn)行期的用能品種、數(shù)量進(jìn)行計(jì)算。

表1 燃料、動(dòng)力消耗折算系數(shù)

2.1 施工期能耗分析與計(jì)算

施工建設(shè)過(guò)程主要消耗的能源有電能和柴油等，通過(guò)分析可知施工期的主要耗能項(xiàng)目集中在土石方開(kāi)挖與填筑工程上，主要耗能設(shè)備為運(yùn)輸設(shè)備、挖裝設(shè)備等，生產(chǎn)性房屋、倉(cāng)庫(kù)及生活設(shè)施的能耗相對(duì)較少。因此在施工組織設(shè)計(jì)中節(jié)能設(shè)計(jì)的重點(diǎn)就在于選擇經(jīng)濟(jì)高效的施工技術(shù)方案，將節(jié)能降耗落實(shí)到施工材料、設(shè)備、工藝等技術(shù)措施上，降低工程造價(jià)，提高綜合效益。

1)電力消耗。按每天工作8 h，夜間照明8 h，施工180 d計(jì)算。通過(guò)對(duì)施工期能耗設(shè)備及照明能耗統(tǒng)計(jì)，經(jīng)計(jì)算，施工期間總用電量 281 275.2 kwh，折標(biāo)準(zhǔn)煤 34.57 tce。

2)施工工質(zhì)用水。施工工質(zhì)用水主要用于混凝土攪拌澆筑、墻體堆砌、混凝土養(yǎng)護(hù)、作業(yè)面降塵、路面澆灑等。參照施工用水定額標(biāo)準(zhǔn)，初步估算施工工質(zhì)總用水量為1 048 644 m3，不可預(yù)見(jiàn)用水系數(shù)取值 1.2，折標(biāo)準(zhǔn)煤 107.84 tce。

3)施工期生活用水量。主體工程按照項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案勞動(dòng)定員為300人，每人共計(jì)需100 L/d，施工期180 d，考慮管網(wǎng)漏失及未預(yù)見(jiàn)用水系數(shù)為1.2，修正后施工期生活用水總量為:6 480 m3，折標(biāo)準(zhǔn)煤 0.56 tce。

4)挖方填方挖掘機(jī)和運(yùn)輸用柴油。本次施工機(jī)械設(shè)備及建設(shè)交通運(yùn)輸耗油總量為:柴油2 476 t，汽油1 t，折標(biāo)準(zhǔn)煤3 609.25 tce。

綜上所述，項(xiàng)目建設(shè)期水、電、柴油能耗消耗折標(biāo)準(zhǔn)煤3 752.22 tce。

2.2 運(yùn)行期能耗分析與計(jì)算

陜西省斗門(mén)水庫(kù)試驗(yàn)段工程運(yùn)行期耗能的建筑物有:引水退水建筑物、工程管理用房和設(shè)施等，其運(yùn)行期年能耗主要包括照明用電、設(shè)備用電及運(yùn)行期用水。

2.2.1 照明及設(shè)備用電

1)照明:項(xiàng)目建成后，管理房面積760 m2，管理站占地面積2 000 m2，按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50034－2004)要求管理和后勤保障區(qū)及附屬工程等照明密度11 w/m2;管理和后勤保障區(qū)及附屬工程每日白天8 h照明，夜間8 h照明計(jì)算，全年365 d。日均未預(yù)見(jiàn)用電為日均電力消耗的10%。則可計(jì)算各項(xiàng)用電如下:管理和后勤保障區(qū)及附屬工程年耗電:77 730 kwh/a。電力參考折標(biāo)系數(shù)0.122 9 kgce/(kwh)，經(jīng)計(jì)算，年耗能量9.6噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

2)設(shè)備用電:工程運(yùn)行期用電設(shè)備包括4臺(tái)閘門(mén)啟閉機(jī)，1臺(tái)DN1400手電兩用電動(dòng)蝶閥，1臺(tái) DN600手電兩用電動(dòng)閘閥，合計(jì)總功率為15 kw，使用頻率按1年3次，每次 3小時(shí)計(jì)算，設(shè)備年耗電量135 kwh。修正后年均電力消耗148.5 kwh/a。電力參考折標(biāo)系數(shù) 0.122 9 kgce/(kwh)，經(jīng)計(jì)算，年耗能量0.02 t標(biāo)準(zhǔn)煤。

運(yùn)行期采用高效節(jié)能配電變壓器，型號(hào)為(S13－M－80KVA/10－NX2)，負(fù)載損耗為1.31 kw，每年按一半時(shí)間運(yùn)行，年耗電 6 311.58 kwh/a。電力參考折標(biāo)系數(shù) 0.122 9 kgce/(kwh)，經(jīng)計(jì)算，年耗能量 0.85 t標(biāo)準(zhǔn)煤。

運(yùn)行期管理房空調(diào)設(shè)備，3P空調(diào)2臺(tái)，每臺(tái)功率3 kw，冬夏兩季每周開(kāi)放1次，每次4小時(shí);1.5P空調(diào)10臺(tái)，每臺(tái)功率1.5 kw，冬夏兩季，按180 d開(kāi)啟，10臺(tái)平均每天 8小時(shí)。年耗電 33 366.96 kwh，電力參考折標(biāo)系數(shù) 0.122 9 kgce/(kwh)，經(jīng)計(jì)算年耗能4.1 t標(biāo)準(zhǔn)煤。

2.2.2 運(yùn)行期用水

本項(xiàng)目建成后，工作人員19人。根據(jù)《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50015－2003)的有關(guān)規(guī)定，并參照公共建筑生活用水定額標(biāo)準(zhǔn)，按辦公用水標(biāo)準(zhǔn)50 L/人·d。不可預(yù)見(jiàn)用水系數(shù)取值 1.2，年用水量為:416 m3。

斗門(mén)水庫(kù)試驗(yàn)段總計(jì)算盛水容積為550萬(wàn) m3，本次設(shè)計(jì)不作為工質(zhì)用水。

經(jīng)計(jì)算，則項(xiàng)目運(yùn)行期年總用水量416 m3，折標(biāo)準(zhǔn)煤0.04 tce。

3 主要節(jié)能降耗措施

3.1 工程設(shè)計(jì)中節(jié)能措施

對(duì)工程設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，選擇合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案，在土石方開(kāi)挖、回填壓實(shí)、混凝土澆筑等過(guò)程中，選用低能耗的挖掘設(shè)備，減少能源消耗;施工設(shè)計(jì)中合理調(diào)度、合理安排施工秩序，搞好土石方平衡，盡量利用開(kāi)挖料;盡量減少運(yùn)輸距離，減少不必要的燃料消耗;在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下，優(yōu)化混凝土配比，提高工作效率;選擇高效的照明系統(tǒng)，金屬結(jié)構(gòu)選擇合理，嚴(yán)格按照規(guī)范選型及安裝，減少運(yùn)行期間的能源消耗。

表2 項(xiàng)目總能耗匯總表

3.2 主體工程節(jié)能措施分析

本次設(shè)計(jì)僅對(duì)斗門(mén)水庫(kù)試驗(yàn)段范圍進(jìn)行設(shè)計(jì)，但其建設(shè)思路依然按照《昆明池水利工程片區(qū)總體規(guī)劃》要求展開(kāi):工程區(qū)域有實(shí)施條件，滿(mǎn)足當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)及規(guī)劃，無(wú)制約性因素影響;駁岸線(xiàn)位要基本符合當(dāng)?shù)氐匦?，充分利用古昆明池原址地形，發(fā)揮區(qū)域文化優(yōu)勢(shì);工程建設(shè)要與后期建設(shè)相結(jié)合，減少后期工程建設(shè)過(guò)程中的矛盾及沖突;池區(qū)建設(shè)要符合后期景觀(guān)設(shè)計(jì)效果，與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)。

3.3 建筑節(jié)能措施分析

主要建筑物包括池岸及駁岸形式、引水建筑物、退水建筑物、管理用房等。根據(jù)建筑物的不同功能合理選擇建筑物布置型式以滿(mǎn)足節(jié)能要求。綜合辦公樓外墻采用加氣混凝土砌塊，外貼擠塑板保溫，門(mén)窗采用鋁合金節(jié)能門(mén)窗、中空玻璃。所有建筑物在滿(mǎn)足通風(fēng)條件下減少窗、墻面積比。

3.4 設(shè)備節(jié)能措施分析

工程的設(shè)計(jì)在確保系統(tǒng)安全、可靠的情況下，防止設(shè)備選型富裕度過(guò)大。

選用高效節(jié)能型變壓器，降低變壓器的實(shí)際運(yùn)行損耗;機(jī)電設(shè)備、金屬結(jié)構(gòu)及施工設(shè)備選型，避免選用技術(shù)落后，耗能過(guò)高的產(chǎn)品和設(shè)備，選用能耗低的機(jī)電設(shè)備。提高工程施工機(jī)械化水平。用電設(shè)備及其配套系統(tǒng)中，做到合理用電，提高電能利用效率。通過(guò)節(jié)能燈的應(yīng)用減少了電能損耗。對(duì)電纜通道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使電纜走向更加合理，減少了電纜用量，電能在傳輸過(guò)程中的損耗也大為降低。

3.5 施工組織節(jié)能設(shè)計(jì)

施工中在土石方開(kāi)挖、土方回填壓實(shí)、混凝土澆筑等過(guò)程中，結(jié)合工程特點(diǎn)，選用低能耗的挖掘設(shè)備，減少能源消耗;施工設(shè)計(jì)中合理調(diào)度、合理安排施工秩序，搞好土石方平衡，盡量利用開(kāi)挖料;盡量減少運(yùn)輸距離，減少不必要的燃料消耗;在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的前提下，優(yōu)化混凝土配比，提高工作效率。

3.6 管理節(jié)能措施分析

工程運(yùn)行期間的節(jié)能一方面要靠?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)方案作為保障，另一方面則要通過(guò)合理的運(yùn)行管理措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行期間根據(jù)工程任務(wù)和設(shè)計(jì)方案、工程調(diào)度運(yùn)用方式、生產(chǎn)設(shè)備組成及其性能特點(diǎn)等，確定工程的節(jié)能、降耗運(yùn)用措施和原則。積極進(jìn)行節(jié)能宣傳，樹(shù)立廣大員工節(jié)能思想意識(shí)，要求管理人員嚴(yán)格執(zhí)行耗能設(shè)備運(yùn)行制度，節(jié)約用電，降低能耗。

4 節(jié)能效果分析評(píng)價(jià)

4.1 節(jié)能指標(biāo)分析

在工程施工期，對(duì)于土石方工程施工工藝與設(shè)備、交通運(yùn)輸、供水供電路線(xiàn)與設(shè)備選型等需進(jìn)行細(xì)致研究，以便節(jié)省施工期能耗。

在采取了節(jié)能降耗措施后，工程施工期的能耗總量折算為標(biāo)準(zhǔn)煤能約 3 752.22 t。

工程運(yùn)行期通過(guò)合理選擇運(yùn)行設(shè)備，加強(qiáng)運(yùn)行管理和檢修維護(hù)管理，合理選擇運(yùn)行方案，加強(qiáng)節(jié)能宣傳，最大限度降低運(yùn)行期能耗。初步估算工程運(yùn)行期能耗總量折算為標(biāo)準(zhǔn)煤能約 14.57 t。

4.2 節(jié)能評(píng)價(jià)

跟據(jù)工程能源消耗總量和產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益分析計(jì)算，該項(xiàng)目萬(wàn)元GDP能耗低于陜西省2015年0.95 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元 GDP的能耗標(biāo)準(zhǔn)，從能源消耗和產(chǎn)出分析，本工程屬于節(jié)能性投資項(xiàng)目，工程項(xiàng)目符合國(guó)家、行業(yè)和地方節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。

[1]國(guó)家發(fā)展改革委資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)司/國(guó)家節(jié)能中心.固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查工作指南.2012.03.

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局/中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).綜合能耗計(jì)算通則(GB/T 2589 －2008).2008.02.

[3]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部/中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).水利水電工程節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范(GB/T50649－2011).2010.12.