大型商业建筑节能设计与改造实践.docVIP

PAGE PAGE 1 大型商业建筑节能设计与改造实践 　　【摘要】本文结合某大型商业建筑实例，阐述了其在空调改造、制冷站、灯具等方面的节能改造，并探讨了建筑节能设计的过程及措施，经综合分析可知，取得了良好的节能效果。 　　【关键词】节能设计；公共建筑；空调系统 　　引言 　　近年来，随着节能减排低碳理念的深入人心，在大型公共商业建筑上的要求就更加严格，由于公共建筑中空调系统占建筑能耗的比重相对比较大，因此如何提高其空调系统的节能设计与改造成为设计工作者研究的重点问题。本文主要以某大型商业建筑节能设计为例，通过对其节能设计与优化改造方案进行重点分析，为大型公共建筑的节能设计提供参考资料。 　　1、项目概况 　　1.1建筑及能源系统概况 　　某商场建筑共5层，项目建筑面积为22435m2，营业面积18355m2，商场空调系统为一次泵定流量水冷式中央空调系统。中央空调系统示意图如图1所示。制冷站系统有两台850冷吨离心机，在冷冻水侧，有三台冷冻水泵（两用一备）并联后与冷机连接，冷机并联运行，冷冻水供回水温度设计值为7/12℃。在冷却水侧，三台冷却水泵（两用一备）并联与冷机连接，冷却塔位于6层屋面，分两组，每组4台，单台冷机分别与单组冷却塔采用串联方式连接，冷却水供回水温度设计值为37/32℃。制冷站系统没有安装控制系统，其运行采用人工手动模式，运行随意度大。空调末端采用全空气系统，每层设四个空调风柜机房控制A、B、C、D四个区域，新风通过外墙新风口百叶窗引入，无组织排风系统。空调箱设有自动控制水阀，在控制设定点控制回风温度。 　　商场室内照明公共区域的大部分灯具为节能型筒灯，功率为2*13W/盏，镇流器为电子式镇流器。部分区域（如珠宝、化妆品、超市等区域）采用射灯、大罩灯等。冷链的照明采用T8灯管，每支36W。 　　1.2建筑性能基准状况 　　商场2007-2010年平均耗电量为611万度，其中中央空调系统全年耗电量约为260万度，单位建筑面积空调系统用电量约为111kwh/（m2?yr），而夏热冬暖地区商场空调能耗指标为100kwh/（m2?yr），高于平均能耗指标约11%。 　　商场三、四、五层存在冷热不均现象且部分区域过热。经过2009年11月21日测试得到证实，同层不同区域温差可达2℃-3℃，温度最高区域可达28℃。另外，商场四、五层容易产生气闷现象，经过测试发现，室内大部分区域的CO2浓度相对偏高，除一层外，二、三、四、五层大部分区域的CO2浓度超过800ppm，有不少区域的室内二氧化碳浓度超过1000ppm。不佳的室内舒适性情况已影响到顾客对购物环境的满意度，这也成为业主进行系统节能改造的直接动力之一。 　　另经过测试发现，商场一楼入口处，吹风感强烈，风速在冬季甚至达到2-3m/s，这造成了大量无组织的新风涌入，使一楼入口处的舒适性变差；在夏季也易造成冷风外泄，造成冷量浪费。 　　2、节能改造内容 　　2.1中央空调系统节能优化控制 　　中央空调系统电耗一般要占整座建筑电耗的40%以上，有的甚至可达到60%，因而有效降低中央空调系统运行能耗是建筑节能的关键。 　　节能改造之前，中央空调制冷站系统运行采用人工手动模式，运行随意性大。然而中央空调系统设备间的运行是相互耦合且彼此影响联系的，同一个冷负荷需求，系统可以有很多种不同的运行方式来满足。如何在不同实际运行工况下，寻优发现系统的最佳运行模式、最优运行参数，以在保证系统舒适性的前提下，取得系统最佳的节能效果。 　　常规节能控制，一般是针对某个局部及设备进行独立控制，没能考虑系统各设备间的相互联系与平衡，缺少系统协调运行优化的“智能大脑”，常导致某个设备节能而系统里另一个关联设备却费能，从而系统整体节能效果受到限制，或者牺牲了室内舒适性。 　　商场中央空调系统的节能优化控制，采用了系统智能优化技术-SOD?技术，该系统优化技术追求的是系统层的“整体”优化节能，而非常规优化控制的单个设备或局部节能。其考虑各个设备之间、水系统与风系统之间控制的相互影响与联系，将中央空调系统作为一个整体来考虑，以整个系统能效最高为控制优化目标，通过采集系统运行参数，动态建立系统设备，包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、管路水力及风系统能耗等模型，对系统进行优化联合计算，寻优求解出：保证需求的情况下，实现系统最低能耗时各设备的最优运行工况，从而实现“系统”层次的节能优化控制。 　　该系统优化技术包括冷冻机群控及水阀优化控制、冷冻水出水温度设定优化、冷冻水泵台数及频率控制、冷却水泵台数及频率控制、冷却水塔群控及风机频率优化控制等，其相当于为系统装上一个智能“大脑”，追求系统整体的优化节能，从而解决常见系统有“骨”无“脑”，节能效果不佳等问题。 　　2.2制冷站冷却水管路系统改造