周利東 項(xiàng) 輝

周利東 項(xiàng) 輝

金華藍(lán)森節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?/p>

【摘 要】本文筆者結(jié)合自己經(jīng)驗(yàn)分別從暖通空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電機(jī)系統(tǒng)、建筑與通風(fēng)系統(tǒng)幾方面對工業(yè)建筑暖通項(xiàng)目的節(jié)能評估進(jìn)行詳細(xì)的分析，可供參考！

【關(guān)鍵詞】節(jié)能評估；工業(yè)建筑；暖通

一、前言

隨著人們對安全生產(chǎn)環(huán)境、工業(yè)建筑空間健康舒適要求的提高，環(huán)境污染、能源危機(jī)已經(jīng)威脅到人們的生存與發(fā)展，大家越來越重視建筑的工業(yè)節(jié)能及能源的利用問題。筆者重點(diǎn)分析了工業(yè)建筑暖通項(xiàng)目節(jié)能評估工作，可供參考。

二、暖通項(xiàng)目的節(jié)能評估要點(diǎn)探討

1暖通空調(diào)系統(tǒng)

暖通空調(diào)系統(tǒng)是建筑物內(nèi)的耗能大戶，各類工業(yè)建筑中暖通空調(diào)設(shè)備的負(fù)荷約占很大比例，而據(jù)對工業(yè)建筑分項(xiàng)能耗的監(jiān)測統(tǒng)計(jì)結(jié)果，暖通空調(diào)能耗約占工業(yè)建筑總能耗的15%—20%，由此易見，暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)至關(guān)重要。

1.1評估要點(diǎn)

暖通空調(diào)系統(tǒng)的主要評估內(nèi)容應(yīng)包括工業(yè)廠房內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)、冷熱源系統(tǒng)、輸配系統(tǒng)、空調(diào)末端設(shè)備等。能評時(shí)應(yīng)明確室內(nèi)外設(shè)計(jì)參數(shù)與所在地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的符合性；分析空調(diào)形式與工業(yè)建筑性質(zhì)的適用性；分析冷熱源選擇及容量配置的合理性，是否可以利用所在區(qū)域的余熱余能資源，主要冷熱源設(shè)備能效指標(biāo)包括冷水機(jī)組、空調(diào)機(jī)的EER，COP、鍋爐熱效率等；分析輸送系統(tǒng)與工業(yè)建筑特點(diǎn)的符合性，明確或建議水系統(tǒng)輸送能效比、耗電輸熱比、風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率等能效指標(biāo)，水管、風(fēng)管的保溫措施等；分析空調(diào)末端設(shè)備選擇的適用性，送風(fēng)溫度的合理性，以及送、回風(fēng)方式的可行性等。

1.2空調(diào)系統(tǒng)的能耗估算方法

空調(diào)系統(tǒng)的能耗估算通?？刹捎秘?fù)荷指標(biāo)法、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法和設(shè)備功率法三種方法。負(fù)荷指標(biāo)法主要利用單位空調(diào)面積冷、熱負(fù)荷指標(biāo)及制冷設(shè)備的能效指標(biāo)（（COP，IPLV）進(jìn)行估算；經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)法則是依據(jù)所在地區(qū)近年來公開發(fā)布的工業(yè)建筑空調(diào)系統(tǒng)各單元耗電監(jiān)測統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來逐項(xiàng)估算累加；設(shè)備功率法則是在設(shè)備選型已定、功率明確的情況下結(jié)合需要系數(shù)和負(fù)荷系數(shù)進(jìn)行估算。從實(shí)際工業(yè)建筑物運(yùn)行監(jiān)測的結(jié)果印證來看，前兩者估算結(jié)果精度要優(yōu)于后者，而從能評的時(shí)段而言，很多項(xiàng)目尚處于方案設(shè)計(jì)階段，設(shè)備選型并不明確，因此，建議在能評時(shí)采用負(fù)荷指標(biāo)法與經(jīng)驗(yàn)估算法相結(jié)合，從而盡量保證估算結(jié)果的準(zhǔn)確性與可信度。

某大型工業(yè)廠房建筑處于南方地區(qū)，夏季室外溫度為26-32℃，空調(diào)能耗估算示例如下：

某工業(yè)廠房為生產(chǎn)加工企業(yè)，根據(jù)初步設(shè)計(jì)資料，廠房區(qū)域冷源采用單臺制冷量1200RT的離心式冷水機(jī)組3臺與單臺制冷量500RT的螺桿式冷水機(jī)組1臺，選用一臺4220kW的板式換熱器為過渡季節(jié)提供免費(fèi)制冷，熱源采用3臺2100kW的常壓燃?xì)鉄崴仩t；辦公樓采用分體空調(diào)；辦公公共區(qū)采用獨(dú)立的風(fēng)冷熱泵機(jī)組；員工休閑區(qū)域采用獨(dú)立的風(fēng)冷熱泵機(jī)組。其中廠房面積為89000m2，冷負(fù)荷為14400KW，熱負(fù)荷為5900KW；辦公公共區(qū)面積為7130m2，冷負(fù)荷為1372KW，熱負(fù)荷為806KW；超市面積為13500m2，冷負(fù)荷為2700KW，熱負(fù)荷為1350KW；員工休閑區(qū)域面積為2000m2，冷負(fù)荷為500KW，熱負(fù)荷為200KW。辦公空調(diào)全年制冷/制熱天數(shù)分別按120/90天估算，每天運(yùn)行9小時(shí)，廠房空調(diào)全年制冷/制熱天數(shù)分別按120/90天估算，每天運(yùn)行24小時(shí)。

全年廠房空調(diào)末端耗電量估算：廠房空調(diào)末端總功率為923.5kw，空調(diào)末端全年運(yùn)行210d，平均每天運(yùn)行14h，需要系數(shù)為0.8，年平均有功負(fù)荷系數(shù)為0.7計(jì)算，3192134kwh，折合標(biāo)煤999.13tce。

全年辦公空調(diào)末端耗電量估算：辦公空調(diào)末端總功率為3106kw，空調(diào)末端全年運(yùn)行210d，平均每天運(yùn)行9h，需要系數(shù)為0.8，年平均有功負(fù)荷系數(shù)為0.7計(jì)算，則全年耗電量為3192134kwh，折合標(biāo)煤945.01kWH/t。

2照明系統(tǒng)的節(jié)能評估

照明用電是工業(yè)企業(yè)最為基本的電力需求，照明質(zhì)量的好壞對生產(chǎn)安全、勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動衛(wèi)生都有直接關(guān)系。目前，照明用電占全國用電量的12%左右。照明系統(tǒng)能耗主要受照明設(shè)備功率及設(shè)備使用時(shí)間的影響，照明系統(tǒng)能評時(shí)主要可從以下幾方面考慮：

（1）照明功率密度值設(shè)計(jì)的合理性，以確保滿足工業(yè)建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定性節(jié)能指標(biāo)；

（2）照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，通過實(shí)現(xiàn)控制方式的自動化、智能化，降低照明浪費(fèi)；

（3）照明光源與燈具選擇的合理性，在保證照明質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量采用高效節(jié)能型照明產(chǎn)品，不僅可降低照明系統(tǒng)能耗，而且也可以減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。

某工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)有正常照明和應(yīng)急照明兩部分。

照度控制嚴(yán)格按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034-2013）執(zhí)行，各崗位照度要求如下：

舒適性空調(diào)區(qū)生產(chǎn)區(qū)域 300lx；

舒適性空調(diào)區(qū)一般區(qū)域 300lx；

參觀走廊 300lx；

普通實(shí)驗(yàn)室、控制室、辦公室 300lx；

變配電室、配電室 200lx；

制冷站、空壓站 150lx；

一般生產(chǎn)區(qū)、泵房、空調(diào)機(jī)房、倉庫 200lx；

走廊、樓梯間 100lx。

項(xiàng)目正常照明根據(jù)不同場合要求，選擇不同光源和燈具。

光源及燈具選擇：光源以T5系列三基色熒光燈、三基色緊湊型熒光燈、金屬鹵化物燈等高效節(jié)能光源為主；潔凈區(qū)、辦公區(qū)及一般用房以高效熒光燈、緊湊型熒光燈為主；高大生產(chǎn)廠房、庫房采用金屬鹵化物燈結(jié)合高效熒光燈、緊湊型熒光燈。

廠區(qū)道路照明采用250W電磁感應(yīng)路燈。路燈采用光電綜合智能控制，分全夜制和半夜制，半夜可轉(zhuǎn)換為節(jié)能方式。照明線路采用電纜穿管沿綠化帶暗敷。照明在門房集中控制。廠前區(qū)結(jié)合廠區(qū)綠化、美化靈活采用各式庭院裝飾燈、投光燈；熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈均選用電子鎮(zhèn)流器及帶無功補(bǔ)償型的節(jié)能電感鎮(zhèn)流器，補(bǔ)償后功率因數(shù)應(yīng)高于0.95。

項(xiàng)目應(yīng)急照明設(shè)計(jì)要求在變配電所、消防控制室、弱電機(jī)房、電梯機(jī)房、消防水泵房、防排煙機(jī)房等的應(yīng)急照明應(yīng)保證正常照明的照度，應(yīng)急照明持續(xù)供電時(shí)間應(yīng)大于180分鐘。生產(chǎn)區(qū)備用照明一般按正常照明的15%～25%設(shè)置。

在大空間用房、走廊、樓梯間及其前室、消防電梯間及其前室、主要出入口等場所設(shè)置疏散照明，照度不低于0.5lx。出口標(biāo)志燈、疏散指示燈，疏散樓梯、走道應(yīng)急照明燈采用集中蓄電池式供電應(yīng)急照明系統(tǒng)，應(yīng)急照明持續(xù)供電時(shí)間應(yīng)大于30分鐘。應(yīng)急照明燈（含疏散指示燈、出口標(biāo)志燈），應(yīng)設(shè)玻璃或其它非燃燒材料制作的保護(hù)罩。疏散照明平時(shí)采用就地控制，火災(zāi)時(shí)由消防控制室自動控制點(diǎn)亮全部應(yīng)急照明燈。

3電機(jī)系統(tǒng)的能效評估

功率大小不同的電機(jī)在其額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)其效率也不相同。大多數(shù)電機(jī)的效率峰值在額定負(fù)載75%左右取得，當(dāng)外界負(fù)載低于額定負(fù)載的40%時(shí)，其效率將明顯下降。因此，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際負(fù)荷的大小來確定電機(jī)的功率，使電機(jī)運(yùn)行在其額定負(fù)載的75%左右。采用更小、更高效的電機(jī)可以減少能量的浪費(fèi)，但卻沒有固定的法則去判斷哪些電機(jī)需要更換。一般來說，那些總工作在40%額定負(fù)荷以下的電機(jī)是非常有必要進(jìn)行置換的，如果負(fù)荷處于額定負(fù)

荷的50%—100%之間，則要進(jìn)一步根據(jù)實(shí)際情況來判斷是否需要更換電機(jī)，因?yàn)榇蠊β实母咝щ姍C(jī)在50%額定負(fù)荷以上時(shí)，其效率曲線隨外界負(fù)荷的變化非常平緩。在確定是否要降低電機(jī)功率的時(shí)候一定要充分考慮到電機(jī)的長期運(yùn)行負(fù)荷以及最大負(fù)荷。一般來說，大的電機(jī)效率要比小的電機(jī)高一點(diǎn)。

4建筑與通風(fēng)系統(tǒng)

根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50189-2005）和《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50019-2003）中的相關(guān)要求，工業(yè)建筑擬建區(qū)域建筑氣候分區(qū)一般屬于夏熱冬冷地區(qū)。因此，項(xiàng)目建筑布置和設(shè)計(jì)按照利用冬季日照并避開冬季主導(dǎo)風(fēng)向，同時(shí)利用夏季自然通風(fēng)的原則進(jìn)行。為此，建筑系統(tǒng)中墻體、門窗等均采取了相應(yīng)的節(jié)能措施。

三、總結(jié)

對工業(yè)能效評估的研究起源于上個(gè)世紀(jì)七十年代美國，到目前已經(jīng)開展了三十多年，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，形成了一套科學(xué)的評估方法，并取得了巨大的社會效益。通過借鑒其在工業(yè)建筑能效評估項(xiàng)目中的寶貴經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)方法，在工業(yè)企業(yè)中，我們對電機(jī)系統(tǒng)，照明系統(tǒng)，暖通空調(diào)系統(tǒng)、建筑通風(fēng)等方面進(jìn)行相應(yīng)的效率計(jì)算和節(jié)能效果分析，可以促進(jìn)工業(yè)企業(yè)的節(jié)能降耗工作，對我國工業(yè)節(jié)能起到積極的推動作用。