广州地区商业建筑能耗调查与节能潜力分析.docx

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1、广州地区商业建算能耗调查与节能潜力分析与否籍潜力分析唐辉强k2,任俊2,龙恩深3,杨树荣4,郭兵2,(1.重庆大学城环学院，重庆，400045;2广州市建筑科学研究院，广州，510440;3,四川大学建筑与环境学院，四川，610065;4广州市墙体材料革新与建筑节能办公室，广州，510170;)摘要本文对广州地区8栋商业建筑进行了能耗调查，得到了该类建筑能耗的基本状况，对该类建筑能耗现状作了分析，得到广州市商业类建筑单位建筑面积能耗范围是1.421GJ/(m2a)4.811GJ/(m2a),单位建筑面积能耗平均是2.870GJ/(m2a),并对其做了节能潜力分析。I关键字商业建筑；建筑能耗；能

2、耗调研；节能SurveyandAnalysisonEnergyConsumptionincommercialbuildingsinGuangzhouTANGHui-qiang12,RENJun2,LONGEn-shen3,YANGShu-rong4,GUOBing2,(!.ChongqingUniversity,Chongqing,400045;2.GuangzhouInstituteOfBuildingScience,Guangzhou,510440；3.SichuanUniversity,Sichuan,610065；4.GuangzhouOfficeForWallMaterialRevo

3、lutionandBuildingEnergy,Guangzhou510170;)AbstractInthispaper,energyconsumptionin8commercialbuildingsinGuangzhouwasinvestigated,findstheirbasicconditioninrespectofbuildingenergyconsumption,andenergyconsumptionwasanalyzed,itwasconcludedthatrangeofenergyconsumptionwasfrom1.421GJ(m2a)to6.379GJ(m2a),andt

4、heaveragedvaluewas2.809GJ(m2a);atlastanalysesthepotentialitiesofenergysaving.keywordscommercialbuilding;buildingenergyconsumption;energyconsumptionsurvey;energysaving1引言随着我国改革开放与经济进展，我国商业建筑的面积日趋增大，据统计目前已经建成大约40000多幢高级宾馆与写字楼，10000多家大型商场，设有中央空调系统的建筑面积约45亿平方米。根据商业建筑的能耗调查统计，设有空调系统的商业建筑每年的能源消耗费用接近150元/平方

5、米，现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。近年来随着广州经济的快速进展，广州地区用电负荷也随之快速增长，电网结构性缺电情况颇为严重。广州市建筑能耗逐年持续上升，使广州电力供应持续紧张。特别是入夏以来，全市电力系统高峰负荷不断攀升，电力供应形势更加严峻。据广州市供电部门估计，2007年广州电力总体缺口为68万千瓦。广州商.业繁荣，流淌人员多，各类商业建筑林立，位于全国前茅：广州市建委有关负责人日前表示，“十一五”期间,广州要完成180万平方米的旧建筑改造,其中120万平方米是商业建筑(高级宾馆、饭店、大中型商场)。可见，广州电力严重紧缺,而商业建筑面积大，能耗大，堪称广州地区耗

6、能大户，其节能潜力巨大。为此，我们对广州部分商业建筑进行建筑能耗调查与分析。2数据调查与分析2.1 调查结果受广州市墙体改革与建筑节能办公室委托，对广州地区40栋公共建筑进行能耗调查，包含宾馆、商场、办公建筑、科教文卫建筑、通讯建筑等，并获取了其2006年全年建筑用电数据。在这40栋公共建筑中，选取15栋商业建筑为重点，进行全面的能耗调研，经整理后，最终以8栋商业建筑为对象进行分析，包含3栋宾馆类建筑与5栋商场类建筑、调查整理结果如表1、表2、表3所示，其中空调能耗直接由各商业建筑空调系统分项电表所得，包含空调主机能耗、末端设备能耗、水泵能耗、冷却塔能耗。2.2 能耗分析由表2能够看出，广州地

7、区商业建筑单位建筑面积能耗范围为1.421GJ(m2a)4.811GJ(m2a),单位建筑面积能耗平均是2.870GJ(11)2a),其单位建筑面积建筑能耗最大值是最小值的3.386倍；商场单位建筑面积能耗范围是2.657GJ/(一a).811GJ(m2a),单位建筑面积最大建筑能耗是最小建筑能耗的1.811倍。同时，广州地区商业建筑空调能耗在建筑能耗中占有较大的比例，可见，同一类型建筑物的能耗也存在较大的差异，广州市商业建筑具有较大的节能潜力。表1建筑物基本情况表情况建筑代号、X建筑性质建筑面积m2窗墙比屋顶构造墙体与窗户材料照明设备冷热源方式A宾馆171160.50架空隔热180厚砖墙+普

8、通铝合金茶色玻璃窗光管盘及节能灯1B宾馆159640.3035厚挤塑聚苯板保温层灰沙破+普通铝合金窗+热反射镀膜玻璃日光灯2C宾馆420000.30架空寸方大研砖砖180厚+钢门窗荧光灯，白炽灯3D商场180750.20珍珠岩隔热条形釉面外墙病+透明光管盘2幕墙E商场564040厚陶粒隔热砖180厚灰砂砖墙+玻璃幕墙高效节能灯具1F商场169210.20混凝土屋面+坐砌承重隔热层180厚砖墙+普通铝合金茶色玻璃窗荧光灯1G商场108800.60膨胀珍珠岩预制块隔热层180厚灰沙破+普通镀膜玻璃日光灯盘1+2H商场152820.25种植屋面外墙砖+铝合玻璃窗+清玻璃幕墙节能日光灯1(注：冷热源方

9、式“1”代表离心式冷水机组，“2”代表螺杆式冷水机组，“3”代表活塞式冷水机组)表2商业类建筑能耗调杳结果建筑代号建筑面积/(m)建筑能耗/(万kWha)单位建筑面积能耗/GJ(m2a)空调能耗占总能耗的百分率/%A17116200.0851.42134B15964210.2241.59739C42000810.8762.34035D18075635.6844.26043E5640253.67043.55644F16921371.142.65740G10880208.562.32141H15282604.824.81147表3广州地区各类公共建筑能耗比较公共建筑种类单位建筑面积平均能耗GJ(m

10、2a)商场类公建3.521宾馆饭店类1.783写字楼类1.382科教文卫建筑2.434（注：以上数据来源均是本次调研整理所得）由表3能够看出广州地区各类公共建筑单位建筑面积平均能耗的差别，写字楼类公共建筑单位建筑面积平均能耗最低,只有1.382GJ（m2a）,商场类公建最高,为3.521GJ（m2a）,这个值接近写字楼类公建的三倍，宾馆类公建单位建筑面积平均能耗是1.783GJ/（m2a）,比写字楼类高，但也是远远低于商场类公建与科教文卫类公建。商场类建筑之因此比其他类型建筑全年耗电量大，是由于商场营业每天长达12小时以上，且全年营业。由于内部发热量大，空调开启时间也较其它公共建筑长，调查中熟

11、悉到广州市一些商场的制冷机从3月开启运行到12月。同时，这类建筑多使用大型的全空气系统空调方式。分析说明，全空气系统，特别是许多商场所使用的定风量式全空气系统，其风机电耗远高于风机盘管空调系统的水泵电耗。这样，运行时间长与风机耗电高导致大型商场单位建筑面积的电耗指标在大型公共建筑中最高。宾馆饭店类建筑与商场不一致，尽管也是全年营业，但由于受到旅游季节变化与入住率波动的影响，多数时间在部分负荷下工作，此类商业建筑单位建筑面积平均电耗指标在1.211GJ（m2a）-2.422GJ/a）之间。2.3典型商业建筑能耗分析选取本次调查的建筑代号为B（宾馆）与D（商场）两栋商业建筑进行能耗分析与对比。2.

12、3.1典型宾馆类建筑与商场的单位建筑面积能耗0505050504 3 3 2 2 1 1(ZWAW)与-商场T-宾馆图1两栋典型商业建筑2006年逐月单位建筑面积能耗曲线图由图1能够看出2006年两栋商业建筑（宾馆与商场）的单位建筑面积能耗逐月波动情况，两栋商业建筑整年的变化趋势基本一致，最低值出现在1、2月，最高值在6、7、8月。原因是1、2月广州室外气温低，空调系统只用于通风；而6、7、8月处夏季高温期，处各空调运行高峰期,能耗如今最大。从图1还可看出商场月单位建筑面积能耗比宾馆高出一倍,这要紧是商场空调运行时间长与风机电耗高导致的。2.3.2典型商场全年耗电量分布及各项能耗构成Ooooo

13、 8 6 4 2 (ZwLR)1由总6/燎a0月份口总耗电量通风空调口照明口电梯扶梯其它设备图2典型商场（D栋）2006年全年耗电量分布图为了进一步熟悉典型商场总耗电量与空调通风等各项耗电量在全年12个月份的分布规律，我们绘制出柱形图图2,从图中我们能够看出由于夏季空调系统的使用，该建筑耗电量在6、7、8月较高，在1、2月较低，最小的耗电量出现在2月，最大耗电量出现在8月份，而且通风空调能耗的变化直接影响了总能耗的变化，这二者的变化在数值上是基本一致的，在趋势上是完全一样的，可见照明、设备等电耗是全年基本稳固的，通风空调的耗电量的增加直接导致了总耗电量的增加。为了能够更直观地看出各项能耗对该类

14、建筑能耗的影响，寻找最有效的节能途径。现将各部分能耗绘制成饼图，见图3,该商场通风空调占总电耗的43%,照明电耗的耗电量也达到了全年电耗的40%,可见空调系统与照明系统的节能在降低该类建筑运行成本方面占据着主导性的地位；是降低建筑能耗的关键。图3典型商场（D栋）2006年各项能耗构成2. 3.3典型商场空调能耗构成空调系统能耗在商场能耗中占有很大的比例，节能潜力大，研究其能耗构成，对商场空调系统节能研究意义重大。从图4能够看出：空调系统能耗中，空调冷水机组能耗所占的比例最大，高达51%,其次是风柜机，为26%,冷冻水泵与冷却水泵分别占12%与9%,冷却塔只有2%。3节能潜力分析2.1 照明节能

15、潜力分析商业建筑照明用电，单位建筑用电量是1040kWh(112a),大型商场由于基本无外窗与橱窗展示的需要，照明能耗明显高于此值。使用节能灯具，配之以有效的节能意识与节能管理，该类建筑照明用电能够在目前基础上降低30%。3.1.1节能灯具的使用节能灯如紧凑型荧光灯、细管荧光灯等高效照明灯具，在相同的亮度下，其耗电量是白炽灯的25%,普通荧光灯的90%3,从前面的调查结果所知，广州市有些商业建筑仍然大量使用普通荧光灯或者白炽灯，因此使用节能灯具在广州市商业建筑中，照明方面的节能潜力还是存在的。3. 1.2减少不必要的照明时间与照明强度很多商业建筑基本无外窗，不论晴天阴天，灯具在白天是开着的，且

16、照度不可调节。事实上，晚上8点钟后，逐步将亮度降低，人眼瞳孔放大，视觉效果不变，对不影响安全与满足商业建筑的展示功能需求的情况下，根据人体生物效应，可继续降低亮度，直至天亮。这样，即节约了能源，又做到“以人为本”。同时，某些商场由于使用透明玻璃幕墙，在晴朗的白天，某些区域基本能够满足照度要求。这种由于使用者行为习惯造成的浪费，看似很少，实际节能潜力却很大。2.2 空调节能潜力分析3. 2.1建筑热工设计建筑中，通过围护结构传热产生的冷负荷占有很大的比例。针对广州市商业建筑的具体情况，在建筑热工设计中，我们提出下列几点：第一，操纵窗墙比。从采光、建筑艺术与室内人员感受角度考虑，建筑的窗墙比往往偏

17、高，如我们调查的商业建筑中，很多商业建筑的窗墙比都是大于0.3的，有的更是使用透明玻璃幕墙。从建筑节能角度，宜降低窗墙比。日本的节能建筑把窗墙比降低到0.16下列。第二，使用LOW-E玻璃、热反射镀膜玻璃、有色玻璃。1.OW-E玻璃、热反射镀膜玻璃、有色玻璃等节能品质高的特种玻璃，其隔热能力强，能够大大减少由外窗引起的冷负荷。普通玻璃太阳辐射透过率为80%以上，而茶色玻璃可减少到60%,反射玻璃能够达到40%第三，使用外遮阳。内遮阳能够防止太阳的直射，但也只是把太阳辐射的热量转化为其它形式的热量，仍然散发到室内去，对空调能耗的降低奉献不大。而外遮阳能够有效的把太阳辐射阻挡于室外，使其不形成室内

18、得热，能够有效的降低室内冷负荷。3.2.2空调系统该类建筑空调系统的能耗约占总能耗的35%45%空调系统的节能潜力最大。1）使用合适的节能技术与节能措施回收热量。中央空调冷水机组运行时，排掉的热量要比制取的冷量还要多，假如在宾馆类建筑中采取热回收装置制取热水，温度可达到宾馆生活热水（5075）温度要求，决定制取热水温度的因素是制冷机的排气温度与热水的流量，螺杆式与活塞式的排气温度符合宾馆热水的温度要求，离心式排气温度低。宾馆中假如用螺杆式或者活塞式冷水机组，将对安装热回收装置回收热量提供很好的前提。2）合理的设备选型。调查中发现，该类建筑的空调系统设备在设计选型时，往往考虑过大的“安全余量”，

19、与实际运行需求不符，导致设备长期低效运行。3）合理的运行管理制度。调查中没有发现有一栋商业建筑有用能管理制度的。一方面,采取合适的措施，对运行管理者进行约束与激励，对管理者进行专业节能培训，达到管理节能的目的。另一方面，提高能源管理系统的智能化程度，利用微机与能源节约程式的能源管理系统能够有效地实现各类能耗设备包含空调、电梯、通风、水泵等的低能耗运作，对各个能耗设备进行实时监控以达到最大限度节能的目的。4结论1）广州地区商业建筑单位建筑面积能耗范围为L421GJ/（in?.a）811GJ（m2a）,最大值是最小值的3.386倍，其单位建筑面积平均能耗是2.870GJ/（而a）；其中商场单位建筑

20、面积平均能耗是3.521GJ（m2a）。2）广州地区的商业建筑的空调、照明占了总耗电量的80%以上，因此，广州商业建筑的节能关键是空调、照明的节能。3)广州地区商业建筑的节能措施有很多；节能潜力还很大。参考文献：1大连新闻网，今夏玻璃贴膜呈投资热选投资品牌需慎重EB/OL。2江亿等.中国建筑节能年度进展研究报告2007M.北京：中国建筑工业出版社2007：360.3梁珍，赵加宁等.高层办公建筑能耗调查与节能潜力分析J.节能技术，2001,19(105)：1922.4蒙慧娟.高层建筑空调设计M.北京：中国建筑工业出版社1995.5赵建辉等.重庆市商场建筑空调能耗的调研与分析J.制冷与空调，2005,增刊：274276.6刘方等.广州地区写字楼类建筑能耗调查与分析J.建筑科学，2007,23(8)：5760.7杨洁等.天津与神户地区公共建筑能耗调查分析口.煤气与动力，2004,24(1)：1316.