某酒店建筑节能诊断实例探讨论文

摘要: 本文通过对某酒店建筑的用电与用气数据进行采集、现场调查、图纸核查和必要的测试,分别对建筑的围护结构系统、空调系统、供配电系统、照明系统等进行现状性能调研,对诊断建筑的能源利用状况和系统运行状况进行定量分析,查找存在的问题和漏洞,得出节能改造的
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  摘要:本文通过对某酒店建筑的用电与用气数据进行采集、现场调查、图纸核查和必要的测试,分别对建筑的围护结构系统、空调系统、供配电系统、照明系统等进行现状性能调研,对诊断建筑的能源利用状况和系统运行状况进行定量分析,查找存在的问题和漏洞,得出节能改造的建议方向,并初步判断建筑的节能潜力。

  关键词:节能诊断;能耗分析;性能比较;节能改造

  建筑节能诊断是一种利用科学管理和服务的方法,对用能单位建筑各项设施设备的使用效率、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、监测、诊断和评价,从而发现建筑节能的潜力。

  1项目概述

  1.1建筑围护结构基本信息

  本文所分析建筑位于夏热冬冷地区,为宾馆饭店类建筑,朝向为南北朝向,共30层,地下2层,地上28层。建筑总面积为34966m2,总高度99.55m。运行时间为全天24小时运行,全年运行365天。建筑主入口设置在南向,建筑围护结构形式为框架结构,外墙为加气混凝土砖,屋面为加气混凝土条板,单框Low-E中空断热桥塑钢窗,窗帘作为内遮阳、无外遮阳。根据《民用建筑暖通空调设计技术措施》以及参看《实用供热空调设计手册》查得的单框Low-E中空断热桥塑钢窗的传热系数为2.6W/(m2K);窗玻璃为透明玻璃,由于业主无法提供具体的玻璃参数,故此次诊断中利用WINDOW软件进行计算,得出其遮阳系数SC为0.455;200mm加气混凝土墙传热系数为0.98W/(m2K);屋面的传热系数为0.66W/(m2K)。

  1.2建筑主要用能设备

  1)照明系统。

  该建筑照明灯具主要为荧光灯、节能灯、白炽灯,由于该建筑缺乏照明开关的记录,根据公共建筑节能设计标准中宾馆建筑照明开关的时间表与宾馆建筑电器设备使用率,计算出其每天照明用电时间为8.4h,按全年365天计算。根据灯具总功率与运行时间计算出建筑全年照明能耗约为908087.88kWh。

  2)空调系统。

  在该建筑的空调制冷设备中,装备有2台型号分别为开利30HXC350B、30HXC300B的螺杆式水冷冷水机组作为集中式空调系统的制冷主机部分,为满足建筑空调主机冷冻水和冷却水的需要,建筑共装备4台空调冷冻泵、4台空调冷却泵和2台冷却塔;制热设备中,装备有1台型号为EQV-H1001AG的真空热水机组,配套有2台热水泵。大楼4~28层采用风机盘管+独立新风系统,1~3层使用多联机。通过对建筑设备统计,除去备用的2台冷却水泵和2台冷冻水泵,可知建筑空调用电设备配电功率制冷时为1044.907kW、制热时为1587.895kW。

  3)供配电系统。

  核查建筑配电房图纸,建筑共安置2台型号为SCR10-10/0.4、容量为1000kVA的变压器为建筑用电设备供电。主要内容包括照明干线、预留景观照明、预留灯饰照明、厨房用电、洗衣机用电、监控设备工作电源、车库照明、消防控制室工作电源、应急照明、室内消防水泵等工作电源、给排水装置及热水机房工作电源、热水机房电控工作电源、屋顶水循环增压泵工作电源、消防电梯工作电源、客梯工作电源等。

  1.3建筑能耗分析

  1.3.1电耗分析表1为该建筑2012年用电统计,电价按0.51元/kWh计算。该建筑2012年全年的电耗1542800kWh,大楼用能面积为34966m2,由此可得2012年该大楼每平方米耗电44.12kWh,每平方米电耗费用为22.96元。从表1还可以看出,该大楼的能耗夏季在8月份达到最大,冬季在12月份达到最大,由于该建筑位于夏热冬冷地区,该现象符合常规运行状态。在过渡季节2月、4月、10月、11月耗电量较小。

  1.3.2气耗分析表2为该建筑2012年的用气统计(缺1月份数据),气价按1.57元/m3计算。该建筑2012年全年的气耗319850m3,建筑面积为34966m2,由此可得2012年全年该建筑每平方米耗气约9.15m3,每平方米气耗费用约为14.33元。由表2还可以看出,该大楼的用气量在5月份达到最大,其次是2月份与12月份,该建筑有1台真空热水机组,全年24小时开启。7、8、9、10月用气量很少,由于宾馆建筑的特殊性,入住率会直接影响生活热水的使用,故初步判断这几个月的用气量下降与宾馆的入住率相关。

  2建筑用能系统测算分析

  2.1围护结构该工程的全年能耗超过

  参照建筑物的全年能耗。从表3和表5可以看出,针对该建筑的外墙、屋面都已达到标准,玻璃使用单框Low-E中空断热桥塑钢窗,南向、西向、北向的玻璃的传热系数未达到标准,通过权衡判定该建筑的全年能耗不满足相关标准的规定。

  2.2照明系统

  根据《建筑照明设计标准》[1]GB50034第6.1.4条可知,旅馆建筑照明功率密度值、照度值不应超过表中限值。由此可见,该建筑现有照明系统中,餐厅未能达到建筑节能的要求。故建议对餐厅的灯具进行相应的改造。

  2.3空调系统

  集中空调系统使用的是型号为30HXC350B与30HXC300B开利螺杆机组,其总额定制冷量为2262kW,机组总功率为464kW。根据相关规定核查其空调系统性能系数。通过核查机组运行记录,分别计算出1#、2#机组冷冻水、冷却水温差。供回水温差不满足《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》[2](GB50736-2012)对于空调冷冻水、冷却水供回水温差5℃的规定。根据运行记录的数据表明,系统供回水温差过小,在运行条件下,势必造成小温差大流量的现象存在,造成了水泵能耗的浪费,因此建议更换变频水泵,根据末端用户负荷调节水泵输送的冷冻水量。

  2.4供配电系统

  通过对供配电运行记录表的核查,为方便对比分析,故取3月1日到3月10日,4月1日到4月10,5月1日到5月10日三个时间段的数据分析其电流不平衡率。根据《公共建筑节能检测标准》[3](JGJ.T177-2009)中11.2.2中对于三相电流之间偏差超过15%时,可初步判定此回路为不平衡回路的规定。对于1#变压器,从图1~3可以看出,只有少数点满足三相电流之间偏差超过15%的要求,有较多的点存在超过或者远远超过15%的限制要求。对于2#变压器,从图4~6可以看出,只有少数点满足三相电流之间偏差超过15%的要求,大多数点都超过15%的限制要求。综上可以得出,在分析的三个时间段内,该建筑1、2#变压器三相电流存在不平衡的现象。

  3结论

  1)围护结构。

  该建筑围护结构外墙、屋面的热工性能满足夏热冬冷地区相关节能设计标准;外窗为单框Low-E中空断热桥塑钢窗,有内遮阳,无外遮阳,经核查发现,玻璃的热工性能不完全满足夏热冬冷地区相关节能设计标准,但是其传热系数和标准差距不大,通过围护结构热工性能核查,这部分的节能潜力比较有限,不建议对围护结构部分进行节能改造。

  2)照明灯具。

  根据计算其房间照明功率密度值,可以发现餐厅照明功率密度值超出限值,核查其餐厅的图纸,其面积有1900m2,经过初步计算,若将餐厅的灯具进行改造,使其照明功率密度刚好满足标准的要求,其一年的节能量为32622.24kWh,其节能率为5.71%。

  3)空调系统。

  在本次诊断过程中也未发现其工作人员定期对机组的检修,这会导致难以发现空调系统的运行问题和影响空调的及时检修。通过巡视空调的使用,发现存在空调系统运行的同时开着门窗的问题,建议加强这部分的管理。该建筑水泵都没有变频控制,不利于水泵节能运行。建议将定频水泵更换为变频水泵,提高空调的运行效率,使空调运行更加经济节能。通过计算,制冷系统运行过程中冷冻水温差在2.5℃之下占有近1/2的时间,则相应的末端用户冷负荷占设计冷负荷的50%之下占有近1/2的时间,则在末端设计温差下,实际末端用户需要的冷冻水量为设计时总冷冻水量的50%,当冷冻水泵采用变频时,流量减少1/2时,水泵功率减少87.5%。相应的对于冷却水泵采用变频,也会有较大的节能效果。

  4)供配电系统。

  通过对供配电系统的核查,其1#变压器与2#变压器电流的三相严重不平衡。建议对供配电系统进行改造,经过初步计算,其1#变压器各三相回路不平衡度变化率为85%,2#变压器各三相回路不平衡度变化率为81%,故建议其安装三相平衡调节装置,以解决三相不平衡造成的电能损耗和用电设备的安全运行。

  参考文献

  [1]建筑照明设计标准(GB/T50034-2004)[S].北京:中国建筑工业出版社

  [2]民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(GB50736-2012)[S].北京:中国建筑工业出版社

  [3]公共建筑节能检测标准(JGJ.T177-2009)[S].北京:中国建筑工业出版社

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