肖方初,何正亞,陳思
(1.合肥市城鄉(xiāng)建設(shè)局,安徽 合肥 230000;2.安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院,安徽 合肥 230031)
截至2018年,我國(guó)建筑面積總量約601億㎡,公共建筑面積達(dá)128億㎡。2018年我國(guó)建筑建造和運(yùn)行用能占全社會(huì)總能耗的37%,推過(guò)公共建筑節(jié)能減排已迫在眉睫。為降低合肥市公共建筑能耗,積極響應(yīng)國(guó)家提高公共建筑能效的要求,合肥市城鄉(xiāng)建設(shè)局于2019年發(fā)布多個(gè)政策文件,明確兩年內(nèi),合肥將實(shí)施并完成現(xiàn)有公共建筑節(jié)能改造157萬(wàn)m2,所有改造項(xiàng)目綜合節(jié)能率大于15%。對(duì)達(dá)到節(jié)能目標(biāo)的改造項(xiàng)目,給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)和補(bǔ)貼資金。
上海、重慶、深圳等國(guó)家重點(diǎn)城市近年來(lái)制定了相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn),對(duì)公共建筑節(jié)能起到了很好的支撐作用。合肥公共建筑節(jié)能改造正在積極推進(jìn),目前沒(méi)有相應(yīng)的政策和技術(shù)指導(dǎo)文件。因此,2019年,合肥市城鄉(xiāng)建設(shè)局組織編制了《合肥市公共建筑能效重點(diǎn)城市改造項(xiàng)目節(jié)能量(率)核定辦法》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)《核定辦法》),本文論述了國(guó)內(nèi)外節(jié)能改造節(jié)能核查方法的現(xiàn)狀,總結(jié)了節(jié)能改造的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出了公共建筑節(jié)能改造節(jié)能量核定的建議。以合肥市節(jié)能改造示范工程為例,介紹了該工程節(jié)能率的核定方法。希望能為今后合肥市實(shí)施節(jié)能核查提供參考。
IPMVP是一種在國(guó)際上廣泛用于節(jié)能量和節(jié)能率核定的通用方法,在IP?MVP中,核定期和基準(zhǔn)期的分界線(xiàn)以改造項(xiàng)目起止時(shí)間前后為準(zhǔn),分別定義為基準(zhǔn)期和核定期。進(jìn)行節(jié)能量核定時(shí),需確保改造前后工況條件一致,如極端天氣引起的設(shè)備用能變化、入住率引起的能耗變化等,經(jīng)過(guò)修正后的基準(zhǔn)能耗與核定期能耗保持在同一工況條件下,這樣計(jì)算出的節(jié)能量和節(jié)能率更為準(zhǔn)確。如下圖所示。
改造后節(jié)能量核定方法
由上圖可得出改造后節(jié)能量的一般計(jì)算公式:
公式中的“調(diào)整量”要求將改造前后的能耗量代入相同條件下計(jì)算。影響能耗量的因素眾多,如客流量、溫度、設(shè)備使用情況、商鋪出租率等都可影響其能耗。調(diào)整量可為正值亦可為負(fù)值。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中建議采用直接比較法和軟件模擬法。直接比較法與IPMVP中計(jì)量分析方法一致,但操作方法有所改進(jìn)。該方法增加了典型日法,若改造后,通過(guò)設(shè)備關(guān)閉可以恢復(fù)到改造前的工況條件,即可采用典型日法。該方法通常在一段時(shí)間內(nèi)連續(xù)測(cè)試采用節(jié)能改造措施和關(guān)閉節(jié)能改造措施下,能耗變化情況,從而確定節(jié)能改造措施在當(dāng)前一致的工況下節(jié)能率是否達(dá)到預(yù)先要求。
①合肥市采用與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和北京市等同樣的結(jié)論:節(jié)能率在15%以上的節(jié)能改造項(xiàng)目,整體能耗分析方法最科學(xué)、可操作性最強(qiáng)。
②合理明確公共建筑能耗邊界。對(duì)于專(zhuān)用設(shè)備,如醫(yī)療設(shè)備、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等專(zhuān)業(yè)設(shè)備也不屬于公共建筑節(jié)能改造的范疇,在有獨(dú)立計(jì)量的情形下,可進(jìn)行扣除;如無(wú)獨(dú)立計(jì)量時(shí),考慮到專(zhuān)業(yè)設(shè)備的使用頻率、使用時(shí)間、運(yùn)行功率等參數(shù)難以準(zhǔn)確界定。
③明確各種能源轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)煤。合肥市的核定辦法規(guī)定,所有能耗都要按照《核定辦法》(根據(jù)合肥市實(shí)際情況選擇)附表中的折算系數(shù)折算成標(biāo)準(zhǔn)煤。
④能耗修正方法可參考現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 51161),具體修正方法《核定辦法》中有明確規(guī)定。
⑤闡明報(bào)告期增加建筑面積條件下的節(jié)能計(jì)算方法。當(dāng)可用面積發(fā)生變化時(shí),應(yīng)根據(jù)增加(或減少)可用面積內(nèi)能耗的獨(dú)立計(jì)量量或計(jì)量結(jié)果,計(jì)算確定因可用面積變化引起的能耗變化量。
該項(xiàng)目為合肥某研究中心,建筑面積約8000㎡。建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型為框架結(jié)構(gòu),共五層,部分一樓、二樓和五樓設(shè)為辦公區(qū)域,其中一樓另一部分為餐廳,三樓四樓為研究中心內(nèi)部招待公寓,約88個(gè)房間。改造前該項(xiàng)目空調(diào)采用水冷式中央空調(diào)提供建筑冷熱負(fù)荷,照明系統(tǒng)采用日光燈和部分LED光源,能耗較高,建筑未安裝能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),無(wú)法有效地對(duì)能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與分析。該項(xiàng)目改造于2018年8月完成改造,主要改造內(nèi)容包括廢除中央空調(diào),更換為分體式空調(diào),分體式空調(diào)內(nèi)部均安裝控制模塊、更換節(jié)能LED燈具、增加建筑用能監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)。
依據(jù)合肥市節(jié)能量(率)核定方法,該項(xiàng)目改造完成運(yùn)行已超過(guò)一年,采用賬單分析法核定改造節(jié)能量及節(jié)能率。該項(xiàng)目基準(zhǔn)期能耗為548494.30kW·h,折合標(biāo)煤為 160.05t;核定期能耗為491880.00kW·h,折合標(biāo)煤143.53t。
依據(jù)申報(bào)單位提供的材料及節(jié)能量核定人員現(xiàn)場(chǎng)核查得知,安徽省聯(lián)合大型軟件工程研究中心改造前后入住率相差巨大,因此賬單實(shí)際節(jié)能率較少。上表為該研究中心入住率統(tǒng)計(jì)。
依據(jù)合肥市核定方法,按照建筑年能耗的修正系數(shù)可按下式計(jì)算:
其中 θ,θ為入住率修正系數(shù)和面積修正系數(shù);H、H分別為基準(zhǔn)期旅年實(shí)際入住率及核定期年實(shí)際入住率;R,R分別為基準(zhǔn)期客房區(qū)面積占總建筑面積比例核定期客房區(qū)面積占總建筑面積比例,C為建筑能耗修正系數(shù)。
2017年8 月入住率為97.3%,則基準(zhǔn)期的年實(shí)際平均入住率為46.69%,核定期的年實(shí)際平均入住率為95.36%,則能耗修正系數(shù)為1.625。修正前基準(zhǔn)期能耗為160050.64kgce,則修正后的基準(zhǔn)期能耗為260082.28kgce。核定期能耗為469720kW·h,折合標(biāo)煤137064.3kgce,節(jié)能量為123017.98kgce。最終通過(guò)計(jì)算,修正后核定的綜合節(jié)能率為47.30%。
可以看出,依據(jù)合肥市節(jié)能量(率)核定方法,對(duì)該項(xiàng)目基準(zhǔn)期能耗進(jìn)行修正后,該項(xiàng)目節(jié)能率高達(dá)47.30%,節(jié)能效果明顯。
入住率統(tǒng)計(jì)表
根據(jù)合肥市公共建筑節(jié)能改造的現(xiàn)狀,總結(jié)了國(guó)內(nèi)外公共建筑能效提升的相關(guān)經(jīng)驗(yàn),編制完成了符合合肥市本地的核定方法,為合肥市節(jié)能改造節(jié)能量核定提供了有力支持。