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关键词:通信建筑 节能减排 护结构 可调节保温性能 节能标准
Abstract: along with the country's energy consumption and pollution reduction policy and communications industry energy conservation and emission reduction index requirements, communication industry each big operators are formulated the concrete measures of energy saving and emission reduction, the pilot, the promotion of technology deals with each link. This paper is mainly aimed at the telecom room to explore the characteristics of suitable for communication the periphery of the building of the structural energy-saving standard care.
Keywords: communication construction energy conservation and emission reduction in the outer structure can adjust energy saving heat preservation performance standards
中图分类号:TE08文献标识码:A 文章编号:
通信建筑围护结构的节能是按照现行《公共建筑节能设计标准》来执行,缺少针对通信建筑的节能标准,其两者的服务对象分别是人和设备,两者存在本质差别。本文主要探讨适合于通信建筑的护结构的节能标准。
一、通信建筑目前采用的节能措施
过去通信行业一直十分重视通信设备的安全性、可靠性,对节能问题的重视程度不够。随着通信运营商能源消耗成本的不断增加,近几年各大电信运营企业积极响应国家节能减排的号召,不断推出节能新技术、新工艺等措施,并加大推广力度。
对于通信建筑来说,其能源消耗主要由空调用电、通信设备用电、照明及其他用电三部分组成,分别约占50%、40%、10%。其中空调能耗主要用于机房设备的恒温恒湿要求。机房空调大多被设置为“强制制冷,25℃”或者 “自动,28℃启动”的工作模式,部分地区机房的空调甚至是全年开启,电能浪费现象较为普遍和严重。
为响应国家号召,各大电信运营企业纷纷就通信机房节能制定了节能减排计划和目标。中国电信了中国电信节能技术与应用蓝皮书;中国移动启动了以节能减排为核心的绿色行动计划,签署了节能自愿协议;中国联通也了节能减排指导意见。从设备采购、运行管理、节能设计等环节加强绿色采购、节能管理、技术创新,与设备商、设计院、各科研单位共同联手合作降低机房能耗。
具体节能措施主要涉及如下方面:建筑节能、设备集成低耗能、机房空调定点送风(降低设备温度而不是环境温度)、机房气流合理组织、机房空调自适应智能控制、新型空调制冷剂技术、机房新风节能技术、冰蓄冷或地源热泵空调系统、照明智能控制(人来灯开、人走灯灭)、供电系统的谐波治理、电池局部降温、太阳能或风能等可再生能源的利用、以及运行管理维护等等方面。其中,上述建筑节能主要是指建筑护结构的节能,目前运用的节能设计依据是《通信局(站)节能设计规范》(YD 5184-2009)中2.2.1条:通信局(站)围护结构的热工性能应符合《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)的相关规定。
二、通信建筑围护结构之节能特点
首先,通信机房的服务对象是机房内的设备,是要满足机房恒温、恒湿、洁净度的要求,为机房设备安全运行提供保障。公共建筑的服务对象是内部使用人员,是要满足使用人员对温度、湿度、新风等的要求,是为使用人员的舒适性提供保障。
其次,通信机房空调运行是为机房降温,即使是在寒冷地区的冬季,设备满负荷安装后,因设备散热量很大,仍需制冷降温。而公共建筑夏季需要制冷,冬季需要制热来满足使用的舒适度。
再次,机房为满足洁净度的要求,其外门窗须有较高的气密性要求,并且在春秋季和冬季也不能开启外窗通过自然通风来降温。然而公共建筑在春秋季节一般不需使用空调,夏季的夜晚也多以自然通风满足舒适和节能的要求。自然通风是公共建筑的首选。
综上所述,通信建筑与公共建筑对围护结构的要求存在本质差别。
在上一节中阐述过,通信机房能耗其中50%源于空调运行能耗,其在降低设备温度和环境温度的同时,有一部分能耗是通过护结构传出的。如何减少护结构的能量散失是通信建筑节能的重点。
接下来以夏热冬冷地区为例,分析一下通信建筑各个季节围护结构耗能的特点。首先需明确一下“建筑护结构”的概念,其通常是指建筑外墙、地面、屋面、外门窗等与外界相通部分。在冬季,室外温度若计0℃,机房室内为25℃,存在正差25(室外冷量传入,减少空调制冷、为正差);在夏季,室外温度若取35℃,机房室内为25℃,存在负差12(室外热量传入,增加空调制冷、为负差);春秋两季,室外温度若取20℃,机房室内为25℃,仍然存在正差5(室外冷量传入,减少空调制冷、为正差)。正差有利节能,负差增加能耗。
另外,通信机房还有一个特点,即:由于机房设备的散热量是相对恒定持续的,机房局部发热现象严重时往往发生在高温季节,其它季节不易发生。因此夏季为确保机房设备的安全运行,尤其需要加强机房护结构的保温性能,减少外部热量的叠加,有利于减少空调能耗。而冬季或春秋季节,对于通信机房又需要外部冷量的传入,以减少空调运行能耗。于是有如下结论:对于通信建筑的护结构,夏季需有良好的保温,冬季需有良好的散热。然而建筑在外观成型后,不便于灵活调整护墙体部分的传热性能。
那么如何才能使通信建筑护结构的传热性能具有一定的可变性,使其在不同季节发挥不同功能,是通信建筑护结构节能的重要特点。
作为一个多年从事通信建筑设计的建筑师,结合通信机房的特点,如机房消防要求、气体灭火对围护结构的要求、设备安装后期运行维护的特点以及城市景观对通信建筑的要求等等,认为通信建筑有必要设有一定比例的外窗,这样对机房自然采光也能起到一定的补充,减少照明用电,当然最重要的是,此外窗在不同季节对于护结构传热性能的可调节性发挥着重要作用,外窗对机房节能具有显著节能效果。
那么,如何才能利用外窗达到通信建筑护结构传热性能的可变性呢?
一般来说,窗户与外墙相比,其导热性能远远高于外墙,能量散失往往是通过外窗散失的。由于夏季的高温使得机房通常会在有窗的部位加强保温而采用内部封堵,用以减少外部热量的传入。并且现有新型材料使得内部封堵投资不够、操作简便,采用内部保温封堵会使夏季节能效果显著。在冬季或春秋过渡季节,当室外温度低于机房温度时,可以打开为夏季节能而设置的内部封堵部分,使外部冷量通过外窗传导进入室内,从而减少空调制冷运行时间,达到节能的目的,并且还能延长空调使用寿命。
综上所述,对于通信建筑护结构来说,不能简单引用《公共建筑节能设计标准》的相关规定,而应该有适合通信建筑特点的节能标准,本人认为对于护结构来说,其外墙、地面、屋面等一次性施工完成的部位应有高于公共建筑现行节能标准的要求,对外窗应有偏低的节能要求,因为外窗主要是满足护部分抗风压、气密性、水密性的要求。外窗真正的节能是靠窗内部封堵的可调节性来满足不同季节机房的需求。
同时在以上护结构节能的基础上,还要注意到机房内部隔墙和楼板的节能问题。由于通信机房设备安装容量的需求具有阶段性,在设备未满负荷安装时,应尽量集中安装并用临时轻质隔墙分隔,隔墙部分需要满足一定的保温要求。上下层有空调机房和无空调未使用的机房之间的楼板也需需要满足一定的保温要求。从而减少空调服务空间,减少能量散失,达到减少空调负荷的节能目的。
三、针对通信建筑特点的节能标准亟待编制
由于目前通信机房节能减排的主要环节,多数是涉及通信设备、空调、电源等方面。对通信建筑在建筑节能方面关注的不多,侧重点不在建筑部分。但是通信建筑护结构的节能好坏关系到机房能量散失的多少,其节能途径和节能效果不容忽视,期待相关部门编制出与《公共建筑节能设计标准》、《民用建筑节能设计标准》相对应的《通信建筑节能设计标准》,使其具有更强的针对性、适用性和节能性。
参考文献:
[1]2010年5月召开的“第一届通信行业节能减排大会”上各位专家的报告.
[2]《通信局(站)节能设计规范》(YD 5184-2009)
当前国家正处于能源紧缺的状态,人们的节能低碳思想也开始逐渐被重视。节能建筑的使用对于我国能源紧缺的现今状况具有一定的缓和作用,与此同时,国家应及时掌握并制定新能源的结构调整策略,开展新能源运用开发等有效活动。我们坚信,伴随新能源在节能建筑与节能设计方向的逐步深入研究与广泛利用,我国当前的生态和能源危机必将得到极大改善。
关键词:
低碳概念;建筑设计;应对策略
1建筑设计之中的节能低碳理念
低碳建筑的设计施工可以使建筑的能源消耗和碳排放量得以有效的降低,并且对于建筑的环境也有很大的改善作用。通过建筑的节能低碳施工,建筑之中的废弃废水等废弃物的排放可以有效的减少,最终使我国的生态环境得到好转。在当前的社会发展之中,能源紧缺逐渐成为阻碍我国发展的重要因素。由于能源紧缺情况的逐渐严重,减少能耗成为当前社会建设的重要要求,减少能耗,保证国家发展成为社会建设中的主流观点。在建筑行业之中,对于节能减排的要求也越来越紧迫,因此,低碳节能建筑的建设开始被重视起来。设计人员在低碳建筑的设计之中往往针对两个方面对能源的使用进行优化。其一是对建筑的能源使用进行优化。减少建筑在夏季和冬季的能源使用,从而减少资源的浪费和碳排放。其二是针对新能源在建筑之中的应用,采用新能源,使得建筑在生活之中可以通过自行采集的能源进行自给自足,新兴能源的碳排放也经过优化,同样可以有效的缓解环境的恶化和能源的紧缺。为达到建筑住房节能的目的,在探索之中,我们应该从现有的住房结构之中入手,在现有的建筑结构内部,寻求解决能源问题的途径。随着科技的发展,建筑事业也得到了快速提高,人类生活质量也得以不断提升,人类对于赖以生存的建筑环境也有了更高要求,不但要具备舒适性,而且也要实现夏凉冬暖。然而,夏季制冷和冬天取暖均需耗费大量能源,对于目前的严重能源危机,这使得节能建筑对降低能耗产生了重要价值。当建筑达到舒适性需求前提下,开展节能设计,利用技术措施来降低能耗,提升资源使用效率,以达到建筑节能的标准,给人类创建出更舒适、耗能更低的建筑,从而使人们的生活质量得到不断提升。
2低碳建筑的应用措施
2.1提高能源使用率,节能减排
我国现阶段的城市能源主要是由煤炭进行供给,火力发电依旧是我国的城市生活之中主要的能源供给。在我国北方的城市之中,除了火力发电对于煤炭的使用之外,冬天的寒冷天气下,建筑内部暖气的供暖也使用了大量的煤炭,煤炭的大量使用也导致在冬季,我国北方城市恶劣的空气环境。在南方城市,冬季虽然没有暖气和煤炭的大量使用,但是南方城市的室内取暖往往使用空调等电器进行,其耗能量远大于一般的家电,我国火力发电的使用量大,因此,过多的电器使用依旧导致了煤炭资源在冬季的大量使用。由此可知,我国的建筑耗能在能源的使用之中占据很大的份额。从住房的内部能源使用方式入手,可以减少建筑的季节性耗能。要提高建筑内部的能源使用效率,建设人员应该从建筑内部加热系统或是冷却系统的效率进行研究,降低加热时和冷却时的能源消耗。从建筑内部进行考虑的途径需要从房屋的施工阶段进行建设和设计,因此,在建筑的设计之中,施工部门的图纸设计应当借鉴先进国家和城市对节能房屋的设计要求和设计风格,提高设计人员的设计能力和节能意识。当前的供暖系统主要是通过电子计算机等微电子设备对房屋内的温度进行调控,在节能建筑之中,可以增加以电子计算机来控制供热网络流量或是在用户的家中安装温控设施,智能调节室内的取暖和温度,避免不必要的能源浪费,提高能源利用率。建筑设施在运行的过程之中不免会有能量的散失,一般的建筑物会通过在房屋的四周使用抹灰砂浆等操作减少热量的散失,这就是一般建筑之中节能的体现。但在当今能源紧缺性社会之中,建筑行业需要对传统的防止能量散失的方法进行进一步的探索,在建筑的设计之中,可以在建筑周围增加围栏结构来减少热量损失,除此之外,在夏季的使用之中,房屋也会消耗大量的能量。因此,可以在建筑之中设计,设计通过自然通风的效果对建筑内部进行降温,减少能源的使用,既可以增加建筑的透气性,也可以减少建筑的能量散失。
2.2新能源的应用
除了在建筑设计之中提高节约能源的能力之外,在房屋设计之中研究新能源的使用也是缓和能源紧缺的一个途径。我国的太阳能资源非常丰富,为我国在太阳能的应用上带来了较好的基础。我国的大部分地区都是和对太阳能的开发和使用,尤其是我国西南和西北地区,太阳能资源应用的条件极好,因此,我国假如可以加大对太阳能资源的应用,建筑项目能源紧缺的问题可以得到很好的解决。太阳能建筑时使用太阳能功能来自给自足的建筑住宅,主要是通过建筑的自身结构来对太阳能进行积蓄和使用,主要是通过建筑的顶部和向阳的窗来实现对太阳能的积蓄和使用,在加上建筑的朝向与周围环境的配合,合理选用建筑的材料,可以实现太阳能的自给自足。在太阳能建筑之中,较好的结构设计可以使得建筑的结构设计与太阳能的利用巧妙结合,可以保证在冬天的寒冷环境之中,通过房屋的朝向来保证不利用任何的采暖来实现冬季的温度要求,最终实现房屋的节能目的。除了在建筑之中使用太阳能来实现节能减排之外,还可以主动利用地热能来实现无排放的节能建筑。我国的地热资源也是较为丰富的,对地热能进行合理的开发应用可以节省大量的资源,并且降低对环境和空气的高度污染。在建筑内,地热的使用主要是通过水来实现热量的交换,以提供生活和采暖所需的热水。而利用地热供暖是将高温的地下水当作热源,通过管道来实现对建筑内部的采暖。地热采暖具有较好的经济效益,同时充分开发出了地热作为能源,确保了建筑之中采暖的水平,是一种高效的能源使用方式。
3结束语
低碳建筑的大力建设可以有效的减少能源的过度使用和碳排放量,在具体的设计环节之中,建筑设计人员可以从能源的节约和新能源的使用两方面来完成节能减排的目的,伴随新能源在节能建筑与节能设计方向的逐步深入研究与广泛利用,我国当前的生态和能源危机必将得到极大改善。
参考文献
[1]裴思思.低碳节能理念下建筑设计方法与技术探析[J].科技致富向导,2014(2).
第七条西部公司按照《节能法》等相关法律及其配套法规的要求,建立健全节能减排管理机构,明确工作职责,形成节能管理体系。
第八条西部公司节能管理实行统—领导。主要领导亲自抓,将节能减排工作作为重要事项纳入日常管理,并建立相应的协调机制,明确相关部门责任和分工,确保责任到位、措施到位、投入到位、监督考核到位。
第九条成立西部公司节能减排领导小组,设立西部公司节能减排办公室,负责西部公司节能减排日常工作。西部公司节能减排办公室设在市场部,设立两名专职(或兼职)节能减排管理岗位。
西部公司节能减排办公室主要职责:在西部公司党委领导下,贯彻国家有关节能减排管理的法律、法规和方针、政策;贯彻落实西部公司节能减排管理的工作方针、政策和目标;负责西部公司节能减排工作的日常管理、综合协调;负责节能减排综合目标测定、分解,编制年度节能减排工作计划;组织开展节能减排工作的监督检查和年终考核评比,负责各单位的年度节能减排综合指标考核工作;制定和完善西部公司节能减排管理办法和评价考核办法;负责提出节能减排管理和节能减排技术培训计划,并组织落实;参加重点投资项目节能篇(章)的技术评估与审查工作,并进行监督落实。
第十条西部公司各单位要建立健全节能减排管理机构或岗位。主要领导要亲自抓,并指派一名领导主管节能减排管理工作,明确节能减排管理岗位职责。设立两名专职(或兼职)节能减排岗位,其他相关部门应选派具有节能减排专业知识的人员兼职开展节能减排管理工作。
第十一条西部公司相关部门的职责
(一)市场部负责汇总、编制西部公司节能减排中长期规划和节能指标的分解落实;负责能源消耗的汇总统计、上报和分析工作;负责组织限额以上投资项目节能减排篇(章)以及限额以上节能减排投资项目的评估、审查和报批;负责监督检查各单位节能减排工作的进展情况。
(二)财务部负责编制西部公司节能减排中长期规划和限额以上投资项目资金的编制和筹资情况。
(三)党委工作部负责西部公司节能减排对外宣传工作。
(四)生产技术部负责组织节能减排技术开发和技术攻关;组织开展节能减排新技术、新工艺、新设备、新材料的交流活动;编写西部公司节能减排推广技术及节能减排设备目录;负责组织制定节能减排基础标准、技术标准和管理标准,完善节能减排标准体系;负责节能减排科技成果的鉴定和评选。
(五)保障部负责主要耗能设备、节能新技术、节能减排设备的市场准入;负责组织节能减排投资项目、参加限额以上投资项目节能减排篇(章)的技术评估与审查工作,并监督落实;
(六)人力资源部会同节能减排办公室共同做好节能减排培训工作。
(七)经理办公室负责办公设备的节能减排工作,应重点加强对高耗能、高污染办公设备的管理,防止环境污染。
(八)安全环保部负责施工现场节能减排监督管理工作。
(九)各项目部设立节能减排专职(或兼职)管理岗,贯彻落实公司节能减排工作的方针、政策和目标,全面履行节能减排管理岗位责职。
××负责贯彻、落实国家有关节能减排管理方面的方针、政策和法律、法规;制定所在工区节能减排管理工作的中长期规划。
××负责制定所在工区年度节能减排工作计划,分解节能减排指标。
××负责制定和完善所在工区节能减排管理制度或实施细则;
××负责所在工区节能减排年度考核工作;
××负责节能减排新技术、新工艺、新设备、新材料的推广应用;
××根据公司节能减排工作规划、节能减排新技术推广计划和节能减排管理工作需要,协助公司做好节能减排培训工作;
第十二条各单位节能减排岗位职责
(一)贯彻上级有关节能减排工作的各项规章制度,制定本单位有关节能减排管理的实施细则。
(二)负责编制本单位节能减排中长期规划和年度计划,制定或审查节能项目方案,经主管领导审定后上报公司节能减排办公室,经审批后组织实施。
(三)负责本单位节能减排工作的监督、检查、考核、评比和经验交流等。
(四)负责本单位节能减排新技术、新工艺、新设备和新材料推广,组织或参与节能技术开发工作。
(五)测定本单位的能源消费定额。
(六)组织开展本单位的能源审计、能耗监察、节能监测和能量平衡测试工作。
(七)负责能源消耗的统计工作,建立、健全节能减排管理档案和台账;按月对本单位节能减排状况进行分析和总结,编制本单位能源利用状况分析报告,提出本单位节能减排工作的改进措施建议,监督本单位节能减排措施的实施。
(八)参与节能减排项目竣工验收、监督工作。(
(九)协同有关部门做好职工岗位培训,提高节能减排管理水平,组织开展节能减排宣传工作,增强员工节能减排意识。
第—章总则
第—条为加强节能减排管理,提高能源利用效率,实现节能减排、保护环境、降本增效的可持续发展目标,建立节约型企业,依据《中华人民共和国节约能源法》(以下简称《节能法》)、国务院《关于加强节能工作的决定》以及相关法律、法规,特制定本办法。
第二条本办法适用于西部公司机关各部门、各项目部、钻井队、二线生产辅助单位(以下简称各单位)。
第三条本办法所称能源,是指原油、天然气、煤炭、电力、焦炭、煤气、热力、成品油、液化石油气。生物质能[i]和其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。
第四条指导思想:以科学发展观为指导,贯彻落实节约资源的基本国策。加强管理、强化全员节能意识,加快科技进步和技术改造,完善节能考核评价机制,提高能源利用效率,实现西部公司中长期和年度节能目标,确保企业持续高效发展。
第五条基本原则
(一)坚持开发与节约并举,节约优先的原则,以效率为本,突出节能减排工作的战略地位。
(二)坚持优化结构、多能互补的原则,依靠加强管理、结构调整、科技创新、技术改造,实现节能工作的持续有效开展。
(三)坚持节能减排与降本增效相结合,源头控制与存量挖潜相结合,依法管理与政策激励相结合,突出重点与全面推进相结合。
(四)坚持节能减排与发展相互促进的原则,实现节能减排和发展双赢目标。
第六条主要任务:遵照国家有关方针、政策和法律、法规,对能源生产和消费进行科学管理,采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施,优化能源结构和配置,减少能源消费全过程各个环节中的损失和浪费,更加科学、合理、高效地利用能源。
第三章节能管理
第十三条节能减排分析例会制度。西部公司建立节能减排例会制度,按季度召开节能减排分析会,对照年度节能减排工作目标计划,小结季节能减排工作的进展情况,分析查找存在的问题,研究制定改进措施。
第十四条节能减排计划管理。西部公司节能减排办公室、机关各部门和各项目部、钻井队、二线生产辅助单位按照各自职责及分工范围,根据华北局总体节能减排目标,结合西部公司具体情况提出节能减排中长期规划建议,编制年度节能减排计划,制定主要节能减排措施。
规划、计划建议的上报时间:各单位在规划期前1年的4月底前,将节能减排中长期规划建议报节能减排办公室;节能减排办公室在规划期前1年的6月底前,将各单位的节能减排中长期规划和建议汇总后,提交公司节能减排领导小组,并将正式规划报华北石油局节能减排委员会。
各单位在每年11月底前,将下年度节能减排工作计划和建议报节能减排办公室。
规划、计划的编制、审批和下达:节能减排办公室审核各单位的节能工作计划和建议,汇总、编制西部公司年度节能减排工作计划,并于每年12月底前,报华北石油局节能减排委员会批准后下发执行。
各单位根据公司节能减排办公室下达的中长期规划、年度节能减排计划,分解节能减排指标,结合本单位能源利用状况,制定本单位的具体实施计划和措施,上报节能减排办公室备案,并组织实施。
第十五条能源计量管理各单位要按照《中华人民共和国计量法》、《企业能源计量器具配备和管理通则》等有关法律、法规,合理配备能源计量器具和仪表,建立健全节能减排计量管理体系,完善各级节能减排计量台账和节能减排关键计量设备运行状况档案,努力提高能源计量管理工作水平。
第十六条能源统计管理。按照《中华人民共和国统计法》和西部公司有关能源消费统计报表制度的规定,公司及所属单位建立节能减排统计台账,定期开展能源消费统计、分析、核查工作,并将统计数据和分析报告按隶属关系按月上报。
第十七条各单位要依据相关法律法规的规定和企业实际工作需要开展能量平衡和能源审计等工作,摸清并分析现状,查找问题,挖掘潜力,提出切实可行的节能减排措施。
第十八条各单位要加强能源消耗成本管理,制定主要装置、和主要设备能耗定额或指标,实行生产经营全过程能源消耗成本管理。
第十九条各部门、各项目部、各单位要贯彻和执行国家、行业以及企业的相关节能减排标准,编制、完善节能减排设计标准和主要耗能设备能效标准,加快节能标准化进程,完善节能标准化体系。
第二十条各级单位和领导干部要提高节能减排意识,从自身做起、厉行节约,抓好采暖、空调、照明系统及办公设备节能减排,在节能减排工作中发挥表率作用。办公区域夏季室内空调温度设置不低于26℃,冬季室内空调温度设置不高于20℃;减少电脑、复印机、打印机、饮水机等耗能设备的待机能耗;优先使用绿色节能照明灯具,办公区域尽量使用自然光,走廊、通道等照明要求较低的场所,安装自动控制开关。随手关闭水龙头,减少水流排放。
第二十一条各单位要有计划地组织开展节能减排宣传教育活动,充分运用《华北西部之声》、《华北油气信息》等报刊、报纸、黑板报和其他宣传工具,积极宣传节能减排方针、政策、法律、法规,标准和节能减排科学知识,弘扬节能减排先进典型,曝光浪费行为,教育广大职工转变观念,提高节能减排意识。
第二十二条各单位要有计划地组织开展节能减排培训,使节能减排管理人员和用能设备操作人员熟悉国家的节能减排方针、政策、法律、法规、标准及节能减排专业知识,推广节能减排降耗的好经验、好做法,提高节能减排管理和技术水平及实际操作能力。
用能设备操作人员必须具备相应的操作技能和节能减排知识,重点耗能设备操作岗位实行持证上岗制度,未经节能减排教育、培训取得合格证的人员,不得上岗操作。
第二十三条各单位应加强多层次节能减排人才的开发和培训,有计划地培养节能减排管理方面的专业人才。
第四章合理利用能源
第二十四条各单位应按照合理用能的原则,加强节能减排管理,制定并组织实施本单位的节能减排技术措施,在生产经营全过程中努力降低能源消费,防止和减少能源损失和浪费,提高能源应用效率、转换效率和输送效率;努力节约非生产用能。
第二十五条各单位应积极开展节能减排合理化建议活动,对现有工艺和设备进行技术改进,优化操作,提高用能效率。
第五章节能技术进步
第二十六条西部公司积极开发、推广、应用节能减排新技术、新工艺、新设备、新材料,努力推行节能减排技术进步。
第二十七条西部公司积极组织实施重大节能减排科研项目、节能减排示范工程;对行业内外节能减排新技术进行评价,引进、消化、吸收行业先进节能技术;在条件允许的情况下节能减排推广技术目录,组织节能减排技术交流,推广应用节能减排新技术、新工艺、新设备、新材料。
第二十八条各单位要加强节能减排技改项目管理,由节能减排管理人员负责汇总、优选和提出节能减排技改项目建议计划,报公司节能管理办公室;公司节能管理办公室会同生产、保障、财务部门审查节能减排技改项目可行性研究报告,对重点节能减排技改项目实施过程进行监督、管理、检查,组织评价、考核、验收项目竣工后的节能减排效果。
第二十九条财务部每年要安排节能减排专项资金,保障部每年要有计划、分重点地组织实施节能减排技术更新改造,逐年淘汰高耗能的落后工艺、技术和设备。
第六章投资项目节能减排管理
第三十条投资项目在可行性研究报告或项目申请报告中必须包括节能减排篇(章),凡无节能减排篇(章)的投资项目,公司节能减排办公室不予受理。
第三十一条公司节能减排办公室会同有关部门对投资项目的节能减排篇(章)应进行评估审查,并出具评估报告;对未进行节能减排评估审查或未通过节能减排评估审查的投资项目一律不得开工建设。
第三十二条节能减排篇(章)的编写、评估和审查都要本着合理利用能源、提高能源利用效率、达到行业先进水平的原则,依据合理用能标准和节能设计规范进行。
第三十三条投资项目的节能减排篇(章)应包括投资项目应遵循的合理用能标准及节能减排设计规范;投资项目能源消耗种类和数量分析;投资项目所在地能源供应状况分析;投资项目设备、工艺的能耗水平及其用能产品的效率、能耗指标;节能减排措施和节能减排效果分析等内容。工艺和设备用能指标、公用工程、装置能耗,单位产品能耗、单位能耗指标要以国际先进能耗水平作为设计依据。(
第三十四条投资项目的可行性研究报告和设计,必须采用先进、成熟、合理用能的工艺和设备,必须有完整的设计能耗数据,禁止采用国家明令淘汰的生产工艺和耗能设备。
第三十五条投资项目要严格执行“三同时”、“四到位”制度,即节能减排设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入运行;企业要做到用能计划到位、节能目标到位、节能措施到位、节能管理制度到位。
第七章监督、检查与考核
第三十六条公司及所属单位定期检查用能情况、节能减排措施落实情况、固定资产投资项目节能减排评估和审查情况、行业设计规范执行情况等,及时制止和处理浪费能源的违规、违法等行为。
第三十七条加强对节能减排管理的监督检查,对节能减排管理机构不健全、制度不落实、岗位责任不清、工作开展不力、节能减排指标不达标、能耗超过定额、浪费能源的单位进行通报批评,要求其限期整改,对逾期仍不能达到要求的单位提交公司节能减排领导小组。
第三十八条西部公司建立节能减排目标责任制和评价考核体系,将能耗指标作为各单位主要负责人经营业绩的重要考核内容,并与经济责任制考核直接挂钩,同时实行节能减排工作问责制。
第三十九条节能减排办公室每年组织相关部门对各单位的节能减排综合性指标完成情况进行考核。对评价考核结果未达标的单位,予以通报批评,并实行“一票否决”制,不得参与公司年终综合奖奖金分配。评价考核结果达标的单位,有权参加公司节能减排年度先进单位和先进个人的评选活动(西部公司节能减排目标责任制评价考核办法另行下发)。
第四十条西部公司对具有下列情形的单位和个人给予表彰奖励。
(一)在节能减排管理方面措施落实到位,节能减排指标居于西部公司先进水平的单位。
(二)在节能减排降耗、节能减排技术开发和推广应用方面成绩突出的单位和个人。
(三)积极参与节能减排的各项工作,献计献策,为节能减排工作做出突出贡献的个人。
第四十一条各单位要建立严格的节能减排管理制度和激励机制,充分发挥广大职工节能减排降耗工作的积极性。要将节能减排降耗的目标和责任落实班组和个人,提高全员节能减排意识
第八章附则
第四十二条各部门、各项目部、各单位应根据本办法,结合实际,制定本部门、本单位节能减排管理制度或实施细则。
第四十三条本办法由西部公司市场部(节能减排办公室)负责解释。
关键词:公共建筑;生态化理念;节能设计措施
中图分类号: TU2 文献标识码: A 文章编号:
近年来,节能减排和生态环保成为了社会的一大主题,作为耗能大户的建筑行业,必须贯彻节能意识,在建筑设计中采用更多的节能措施。对于公共建筑而言,由于公共建筑是供大量人群进行公共活动的大型室内建筑,其功能、技术含量较高,构思涉及“自变量”较多,因此,公共建筑的生态化设计一直是建筑行业的一道难题。
1 公共建筑的特点
公共建筑的特点主要表现在:使用上的公共性、开放性;功能上的多样性;人流交通的大量性;建筑结构复杂性;建筑风格的时代性。
2 公共建筑生态设计原则
生态化公共建筑的根本在于系统集约、经济高效、健康适宜和地域本土性,这四方面又是内在相互依赖、相互影响的整体关系。因此,公共建筑的生态设计原则应遵循以下原则。
2.1 从场地规划出发
1)现场调查和分析;2)建筑规模的确定;3)交通体系的合理规划。
2.2 从建筑设计出发
建筑设计要综合考虑的因素很多,包括建筑物理、材料化学、环境生态、社会影响、使用者的心理需求等。
3 生态化理念在公共建筑设计中的应用
通过分析研究,公共建筑运用积极的建筑设计手法,能减少80%左右的能耗,因此,该类型建筑的节能潜力是非常可观的。然而,如何将这一潜力现实化,可参考如下要点。
3.1 节能设计策略
1)选择高效、清洁的能源
高效,旨在减少材料和能源的消耗,提高大空间建筑整个生命周期中的资源和能源的使用效率。清洁,意味着选用污染小、可再生的能源,减少公共建筑的废物排放,使建筑对自然生态环境的污染和破坏最小。高效清洁的设计策略,是以最低的投入成本、最少的环境污染换取最大的社会经济环境效益。
高效清洁的能源主要包括:
⑴被动式太阳能。通过合理的建筑布局,利用热量传导、对流、辐射等自然交换的方式使建筑物尽可能多地吸收、贮存、释放热量以控制室内舒适度。
设计要点:a.建筑物有良好的绝热表皮。主要是指护结构的保温隔热性。b.集热表面设置在南向,一般考虑正南向±15°以内。其中,以白天使用为主的建筑(如办公楼、教室)在南偏东15°以内为宜;在夏季过热的区域,集热面倾角应呈90°设置;避免周围地形、地物(包括附近建筑物)对太阳能建筑正南向±15°范围内的遮阳;另外,还应避免对热部件透光面的污染、避开污染源的下风向。c.贮热体尽量多的设置在室内。贮热体一般分为两类,一类显热材料,如水、石子、混凝土等(利用热容量随着温度变化而变化);一类是潜热类材料,如芒硝或冰等(利用其熔解热、凝固及其熔点前后显热)。贮热体的选择遵循以下原则:成本低、单位容积的贮热量大、化学性能稳定、无毒、无操作危险、无公害、易取材(图1)。d.主要采暖房间紧靠集热表面和贮热体。e.合理的室内通风系统。f.有效的夜间致凉,蓄冷体系。
图1 太阳光贮热和放热体系(热岩层)
⑵太阳能光伏发电。以光伏电池板作光电转化装置,将太阳光辐射能量转化为电能。
设计要点:a.建筑场地有良好的日照条件;这是太阳能利用的先决条件。b.选择适宜的光伏发电系统。光伏发电系统的种类依据和电网的关系,可以分为独立式、并网式和微电网系统。独立发电系统不与电网连接,连接有负载;并网发电系统直接与电网连接,不一定具有直接负载;微电网系统在不与电网连接或与电网连接的情况下都能运行,且都连接有负载。c.选择适宜的太阳电池组件产品。太阳电池组件产品一般分为晶体硅太阳电池(环氧树脂胶封、层压封装、硅胶封装等),薄膜电池(硅基薄膜电池、铜铟镓锡系列薄膜电池、碲化镉系列薄膜电池等)。d.光伏建筑一体化,注意建筑造型的打造。主要分为BIPV(是在已建成的建筑上如屋顶,加装太阳能光伏发电系统)和BAPV(将光伏组件构件化,作为建筑的护结构如建筑的幕墙、玻璃窗、采光顶等)。
⑶地源热泵。利用浅层地热能,通过热泵技术将低位热能向高位热能转移,以实现供热、制冷的高效节能的空调技术。按与浅层地热能的换热方式不同分为三类:地埋管换热、地下水换热和地表水换热。三种地源利用方式对应的热泵名称分别叫做:土壤源热泵、地下水源热泵、地表水源热泵。
设计要点:a.土壤源热泵,特点主要是恒温热、无需除霜、技术复杂、运行管理繁琐、初期投资高;形式包括水平式和垂直式。水平式埋管系统井深小于10m,水平铺设,施工方便但换热效率较低,占地面积较大;垂直式埋管系统竖向打30~100m的井,将换热管竖直埋入地下,打井深度视地质条件而定。b.地表水源热泵,特点主要是温度变化较大、设备容易腐蚀、要注意减少取水工程的能耗,控制在冬季低温时的补热量。c.地下水源热泵,特点主要是节能性好、初期投资低、水泵功耗高,同时要留意回灌阻塞腐蚀与水质污染等问题。d.空气冷热资源利用。夏季,将建筑热量排向室外;冬季,把室外空气热量送往建筑内;过渡季节,室外新鲜空气直接送到室内(表1)。
表1某五星酒店空气源热泵技术运用前后节气与节电情况
设计要点:a.品位问题。春秋季节,空气是正品位或者零品位冷源,可以直接利用即自然通风;夏冬季节,空气是负品位冷热源,需要通过空气源热泵技术才能应用。b.蓄能技术、辅助冷热源技术及提高空气源热泵低温适应性技术充分利用。c.冬季热泵会出现结霜现象,这就需要开发智能高效的除霜技术,使设备系统不至于降低功效。d.建筑设备一般安置在室外,需要控制噪音并提高安装水平。
⑷雨水与中水回收利用。主要指建筑屋面及场地非机动车道路雨水的回收再利用。这部分雨水污染相对比较轻(表2)。
表2 雨水利用的分类、方式及用途
设计要点:a.集流系统。雨水收集主要指屋顶收集,包括屋顶集流面、汇流槽、下水道和蓄水池;还有屋顶花园集水,屋顶收集要注意防水和排水的处理。b.输水系统。将不同面积上的降雨径流收集贮存备用;通常以截流沟与输水沟(渠)将集流面来水汇集起来,导引到蓄水设施。输水沟(渠)的断面形式可采用U形、半圆形、梯形和矩形等,断面尺寸可用明渠均匀流公式计算确定。利用屋面作为集流面时,可将输水沟布置在屋顶落水管下的地面上,采用混凝土宽浅式弧形断面渠。c.贮存系统。用景观水或人工湖等贮水。d.截污净化系统。分源头净化和集中收集净化两种。e.中水的回收利用对象主要是冷却水、洗浴用水、盥洗废水、厨房废水和厕所废水等,为便于管理和维护,尽量选用定型成套的综合处理设备。
2)选择适宜的节能路线
⑴表皮节能。包括护墙体节能、遮阳构建节能、各种幕墙节能技术等。
设计要点:a.墙体节能技术包括外墙外保温技术、外墙内保温、外墙夹心保温、自保温墙体、细部保温等,无论何种技术,均考虑好建筑的气密性和防火安全性。b.遮阳构建的形式包括外遮阳、内遮阳和中间遮阳等,主要考虑日照因素和季节因素的影响,合理配置。c.幕墙节能主要指玻璃幕墙的节能,选择节能玻璃,如吸热玻璃、热反射玻璃、中空玻璃等,可有效提高建筑物的节能效率。同时注意门窗的气密性设计,合理控制窗墙比。
⑵通风分为机械通风、自然通风、自然通风和机械通风同时使用。
设计要点:a.优先考虑自然通风。b.当自然通风不能满足通风换气要求时,应设置机械进排风系统。c.公共建筑物内,对内部通风或污秽气体容易聚集的地方可采用局部排风模式,必要时辅以全面排风。
⑶采光。满足建筑设计及工作要求的同时,要避免眩光、光帷反射等。同时考虑建筑设计的光影艺术性。
设计要点:a.合理的建筑布局朝向。b.合理的窗墙比和采光均匀度。c.合理的开窗大小,避免眩光的产生。d.合理的中庭设计,辅助采光。
⑷设备节能。主要指暖通空调的节能设计,由于受专业限制,希望由设备专业的人员完善,这里只是提出一个大体的原则,主要从冷热源的利用、冷热介质的输配以及设备的节能运行管理等方面予以考虑。
3)减少隐形消耗
公共建筑全生命周期内的能耗主要包括施工中的消耗、建筑运行管理的消耗、建筑拆除所需的能耗、隐性能源消耗。前几方面的能耗备受人们重视,而隐性能源消耗则往往被忽视。
隐性能源消耗,主要是指建筑材料从生产、制造到运输等过程发生的总能耗。其相对不明显但总量相当可观。例如,从吉林将木材运到南京将比使用本地木材多消耗约10倍的能源。如何避免这部分能耗是一个综合的课题,涉及到社会的各个领域,全面做到节能减排。
4)新能源的开发利用
能源危机的出现和人们环保节能意识的提高也在一定程度上刺激着新能源的开发和利用。建筑师更应该以超常的敏感性在新能源的利用上做出大胆的尝试。这是个持续发展的课题,期待社会各行业共同参与。
4 总结
总之,走生态环保之路是未来公共建筑的必由之路,对于解决我国能源问题有重要意义。但公共建筑生态化设计是一个复杂的系统工程,涉及方方面面的问题,因此,必须严格把好节能设计关,监督好施工节能用材关,因地制宜采取节能技术措施,这样才能创造出更大的社会和经济效益。
参考文献
关键词:燃煤锅炉;煤改气;节能减排
中图分类号:TK229文献标识码: A
新世纪以来,国家提出了建设经济、社会、生态效益统一和谐的社会主义国家,在“十五”、“十一五”、“十二五”均将万元产值能耗降低量、SO2排放量等作为约束性指标,天津III级及以上API日数的季节分布规律呈现高度一致的状态即:夏季空气污染状况明显好于其他季节,春秋季较差,冬季的污染最为严重。由于冬季化石燃料燃烧供暖所产生的可吸入性颗粒物引起,燃煤污染是造成主城区空气严重污染的主要污染源之一。从设备来看,冬季供暖燃煤锅炉等设施是天津市主城区的SO2 和烟尘的主要来源。因此, 对主城区供暖燃煤锅炉限期实施煤改气工程, 对切实改善天津市主城区的大气环境质量, 保护人民群众的身体健康, 提高市民生活质量, 具有实际的作用。
1 煤改气的背景和目标
1.1煤改气的背景
天津市作为一所工业城市,具有雄厚的工业基础,同时也是能源消耗和输入大市,能源消耗以电力和煤为代表的化石能源为主。由于季节气候条件和能源消费产生污染物的特点,已经成为我国空气污染的重点地区。在一年四季中以冬季的污染为最。在该季的三大污染源沙粉尘、各种汽车尾气、供暖燃煤污染中又以燃煤造成的污染最为严重。
天然气与燃煤和燃油比较是一种清洁燃料, 它的灰份、含硫量和含氮量比煤和油燃料要低得多, 与其它燃料相比, 燃烧形成的NOX少, 并且对于高温生成的NOX量的抑制, 也比其它燃料容易实现。气体燃料灰份极少, 烟气中只存在由空气中带入的极少量的灰尘或因鼓风比例不当而产生的部分碳黑, 没有飞灰磨损的限制, 因此可以适当提高烟气流速, 因不增加大的烟气流动阻力,增大了传热系数。受热面的灰份积累和污染也燃煤和燃油少得多。
根据《天津市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》提出的有条件的地区推进燃气供热,连续几年定为20件民心工程中落实实施。
根据2013年8月份修订的《大气污染防治行动计划》对2017年前大气污染治理给出的详细治理蓝图,及对天津市降低PM2.5浓度提出具体要求。天津市制定并了《美丽天津建设纲要》,要求到2017年,PM2.5年均值较2012年降低25%。其中将冬季供暖燃煤锅炉变为燃气锅炉是为实现美丽天津建设纲要提出的环保指标的重要举措。
1.2煤改气的目标
煤改气锅炉排放的大气污染物参照执行《锅炉大气污染物排放标准》( GB13271-2013征求意见稿新建锅炉标准)标准, 即烟尘排放浓度为20mg/m3, SO2排放浓度为50mg/m3,NOX排放浓度为300 mg/m3。
2煤改气的范围和步骤
2.1煤改气的范围和规模
煤改气实施的范围包括天津市市内六区、环城四区,滨海新区及有条件的远郊区县。
2.2煤改气的实施规模
按照已确定的《中心城区和滨海新区核心区淘汰燃煤供热锅炉房实施方案》,“十二五”期间,改燃并网燃煤供热锅炉房162座465台,其中中心城区146座412台,滨海新区核心区16座53台,改燃并网面积1.14亿平方米。整体工程由煤改燃和并网两部分组成。煤改燃工程包括,改造132座供热锅炉房,新建7座LNG储气罐,新建、改建调压场站44座,新增和改造燃气管网829公里。热电并网工程包括,敷设热电供热主干管网150公里,新建、改建换热站251座。
2.3实施步骤
天津市利用四年时间,对中心城区和滨海新区的燃煤锅炉进行改造。到2015年,完成中心城区和滨海新区燃煤供热锅炉房改燃或并网改造工程。到2020年,扩大燃煤供热锅炉房热电联产和改燃替代范围,中心城区、滨海新区和环城四区建成区建成基本无燃煤区,推进远郊区县燃煤供热锅炉房热电联产替代或改燃。
2012为项目进行的第一年,已改造供热面积达 604.75万 m2。2013年完成改燃并网面积3000万m2,淘汰燃煤供热锅炉房32座。
表1 天津市“十二五”期间改燃工程规划进度表
序号 所属区 2012 2013 2014 2015 面积(万m2)
锅炉房(座) 锅炉房(座) 锅炉房(座) 锅炉房(座)
1 和平 7 367.7
2 河西 4 21 5 1130.88
3 南开 2 14 5 5 2377.45
4 河北 1 8 11 6 1715.42
5 河东 1 2 7 7 1751.25
6 红桥 1 2 2 5 1092.96
7 东丽 2 3 1 1 324.9
8 西青 1 5 2 344.59
9 北辰 1 6 4 4 888.36
10 滨海新区 4 12 1392
11 合计 20 61 41 40 11385.51
3节能分析
现以同能负荷下国产燃煤和燃气锅炉燃料消耗和效率比较如下表:
表2 燃煤锅炉与燃气锅炉燃料消耗和效率对比表
锅炉种类 燃煤热水锅炉 燃气热水锅炉
主要参数 SZL7-1.0/115-70-AII WNS7.0-1.0/115/70-Q
功率 /MW 7 7
工作压力 /MPa 1 1
供水温度 /℃ 115 115
回水温度 /℃ 70 70
燃料发热量 18750kJ/kg 37660 kJ/m
燃料消耗量 1540 kg/h 643.9 m3
锅炉效率 /% 82.7 91
由表2可以看出,燃煤锅炉的能源利用效率略高于80%,而燃气锅炉的能源利用效率可以达到90%及以上,能够大大提高一次能源利用效率,因而节能效果明显。
从天津市规划“十二五”煤改燃面积实施后,实现每年减少供热燃煤消耗357万吨,通过煤改燃提高锅炉效率节能每年减少能源消耗约38.25万吨标煤。
4环保效益分析
4.1二氧化碳减排量
CO2排放量可通过下式计算:
ECO2=∑(ADi×Hi×Fchi×Foxi×44/12)
式中:ECO2――CO2的排放量
ADi―― 燃料消费量
Hi―― 低位发热值
Fchi―― 单位热值含碳量
Foxi―― 碳氧化率
ECO2燃煤排放=357*20.908*10-3*26018*85%*44/12
=609.033万吨
ECO2燃气排放=17.85*35.544*10-2*15.32*99%*44/12
=352.833万吨
通过上式计算,煤改燃可减少CO2排放达256.2万吨。
4.2二氧化硫减排量
天津市燃煤锅炉燃用按原煤平均全硫分为0.50%计算年减少SO2排放量: Mso2=1.6McWs
式中Mso2―――年减少的SO2排放量, t/a
Mc―――年总替煤量, t/a
Ws―――煤的全硫分
经计算可得,将每年减少供热燃煤消耗357万吨,这部分分散的燃煤锅炉改造成燃气锅炉后,年减少二氧化硫排放2.86万吨。
4.3烟尘减排量
烟尘排放量可通过下式计算:
Msoo=McWaWsoo(1-η)
式中:Wsoo――年减少烟尘排放量
Wa ――煤的平均灰分
Wsoo―― 烟气中烟尘占灰分的比率
η―― 锅炉的除尘效率
==261吨
Wsoo=357*18.3*10-3*0.2*(1-98%)=261吨
烟尘减排量为261吨(与锅炉除尘后烟尘量比较),如原没有除尘设施减排量可达1.3万吨。
5结论
天津市煤改气工程的实施, 不仅提高了供暖的能源利用效率,更重要的是大大削减了天津市主城区的CO2、SO2、NOX和烟尘的排放量,从源头减少了主城区的大气污染,将逐步缓解雾霾天气增加的趋势。是落实天津市2012-2020年大气污染治理的重要措施,建议在落实气源的基础上,加快建设,为逐步建设和打造“美丽天津”做出贡献。
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