李友化
廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,廣西 南寧 530007
國家發(fā)布的《綠色建筑行動方案》中明確提出推廣綠色建筑、開展既有建筑節(jié)能改造的要求[1]。建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境友好的綠色大學(xué)校園,將可持續(xù)發(fā)展的觀念融入教學(xué)、科研、人才培養(yǎng)等各個方面,對未來大學(xué)乃至整個社會的可持續(xù)發(fā)展都有重要意義,對創(chuàng)建節(jié)約型公共機構(gòu)、推動全社會公共建筑綠色節(jié)能改造也有重要價值[2]。
廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)供配電與照明系統(tǒng)節(jié)能建設(shè)研究與實踐項目于2012年4月申報立項,課題組緊跟新校區(qū)建設(shè)步伐,積極開展項目研究,把關(guān)工程項目設(shè)計、施工及驗收等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的質(zhì)量,查閱了大量的資料,深入廠家調(diào)研,及時與設(shè)計院、施工單位進(jìn)行對接討論,優(yōu)化照明設(shè)計,跟進(jìn)照明工程施工,推進(jìn)綠色校園照明節(jié)能工程建設(shè)。
廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)位于廣西壯族自治區(qū)南寧市相思湖新區(qū),新校區(qū)的一期建設(shè)規(guī)劃總用地面積約333 000 m2,主要建筑有教學(xué)樓、實驗實訓(xùn)樓、圖書館、行政辦公樓(含信息中心)、院系辦公樓、體育館、禮堂、學(xué)生宿舍、學(xué)生食堂、教工公寓、教工食堂、后勤服務(wù)樓、對外交流中心、生活福利及其他用房等各種功能的建筑群。主要建筑物層數(shù)為6~9層,局部為12~20層,總建筑面積為331 840 m2。
建筑電氣節(jié)能是我國一項長期國策[3],在基于節(jié)能減排的廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)供配電與照明系統(tǒng)工程建設(shè)中,課題組嚴(yán)格遵循“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟”原則,設(shè)計了技術(shù)方案,主要內(nèi)容包括優(yōu)化供配電系統(tǒng)設(shè)計,提高系統(tǒng)功率因數(shù),合理選擇變壓器,采用照明節(jié)能燈具,采用科學(xué)的照明控制方式等[4]。
經(jīng)實踐檢驗,節(jié)能改造取得了良好的效果。文章將重點分析綠色校園照明節(jié)能工程的節(jié)能效果和經(jīng)濟效益[5],以供參考。
根據(jù)新校區(qū)單體建筑面積一覽表,參照《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013),初步進(jìn)行靜態(tài)用電分析。
(1)教學(xué)樓、辦公樓、實訓(xùn)樓和對外交流中心:建筑面積共150 980 m2,根據(jù)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013),照度標(biāo)準(zhǔn)值為300 lx,功率密度為11 W/m2。
(2)學(xué)生宿舍、學(xué)生食堂、禮堂、教工公寓、生活福利及其他用房:建筑面積共172 860 m2,根據(jù)《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013),照度標(biāo)準(zhǔn)值為200 lx,功率密度為8 W/m2。
綜上,新校區(qū)各單體建筑照明安裝功率=150 980×11 +172 860×8=1 660 780+1 382 880=3 043 660 W;新校區(qū)各單體建筑照明安裝熒光燈(單燈功率為41 W)數(shù)量=3 043 660÷41≈74 236盞;工作時間為每天18:30—22:30,每日照明時間為4 h,保守估計學(xué)院年工作日為250 d。
應(yīng)用普通熒光燈時,全年總耗電量=74 236×41×0.001×4×250=3 043 676 kW·h ≈ 3.04×106kW·h;應(yīng)用節(jié)能燈具時(單燈功率為17 W),全年總耗電量=74 236×17×0.001×4×250=1 262 012 kW·h≈1.26×106kW·h。全年共節(jié)約電量=3.04×106-1.26×106=1.78×106kW·h,節(jié)電率為58.5%,約合節(jié)省電費178萬元。
按1 t標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電2 703 kW·h計算[6],每年相當(dāng)于節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤:1 780 000÷2 703≈659 t;每燃燒1 t標(biāo)準(zhǔn)煤釋放2 620 kg CO2,每年相當(dāng)于少排放CO2:2 620×659=1 726 580 kg≈ 1 727 t。
綠色校園照明節(jié)能工程10年的耗電量統(tǒng)計如表1、圖1所示。分析統(tǒng)計圖1、表1,可以得到以下結(jié)論:
表1 綠色校園照明節(jié)能工程10年耗電量統(tǒng)計表
圖1 綠色校園照明節(jié)能工程10年的耗電量統(tǒng)計圖
(1)10年節(jié)約電量為1.780×107kW·h;
(2)按1 t標(biāo)準(zhǔn)煤發(fā)電2 703 kW·h計算,相當(dāng)于節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤6 590 t;
(3)按每燃燒1 t標(biāo)準(zhǔn)煤釋放2 620 kg CO2計算,10年少排放CO217 270 t。
綠色校園照明節(jié)能工程的總初始投資為18 558 750元,詳細(xì)預(yù)算如表2所示,10年的成本投資統(tǒng)計圖如圖2所示。分析表2、圖2,可以得到以下結(jié)論:
圖2 綠色校園照明節(jié)能工程10年的投資統(tǒng)計圖
表2 綠色校園照明節(jié)能工程10年詳細(xì)預(yù)算統(tǒng)計表
(1)在相同照度的前提下,使用節(jié)能燈具不僅可以節(jié)約近60%的電力資源,還提高了顯色性和視覺環(huán)境的舒適度;
(2)綠色校園照明節(jié)能工程10年的靜態(tài)收益達(dá)1 039萬元,初始投資6年半后開始得到凈收益。
基于節(jié)能減排的廣西建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)照明節(jié)能工程,在嚴(yán)格執(zhí)行國標(biāo)照度規(guī)范的前提下,推廣使用高光效光源,采用發(fā)光效率高、壽命長的LED節(jié)能光源,并采取各項照明節(jié)能管理措施,提高了照明系統(tǒng)效率,實現(xiàn)了校園綠色照明。通過照明節(jié)能工程的節(jié)能分析和經(jīng)濟分析,可知該綠色校園照明節(jié)能工程積極響應(yīng)了國家節(jié)能減排政策,取得了較好的經(jīng)濟效益和良好的社會效益,對創(chuàng)建節(jié)約型公共機構(gòu)、推動全社會公共建筑綠色照明節(jié)能改造有重要參考意義,值得參考與推廣。