绿色建筑的节能改造方案
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该科技大厦设计资料、前期资料、施工过程资料、产品及设备的检验报告等各项资料保存较为完备，从设计上来看，满足北京市当年施行的各项标准。按照北京市地方标准DB11/T825-2011《绿色建筑评价标准》进行逐条分析。节能一直是建筑行业的重点，也是实现绿色建筑的关键，根据大厦用能情况的分析，大厦的用能系统具有较大的改造空间，因此对科技大厦的绿色建筑节能改造，以节能改造为主，同时兼收经济效益，本文将详细阐述。
2对现有系统的节能分析及改造意见
通过查阅图纸及相关资料，大厦的总体能耗不能满足《绿色建筑评价标准》北京市地方标准DB11/T825-2011中条款的要求，且制冷机组的性能系统与能效比也较标准中低。下文将对大厦的用能情况及空调机组进行详细分析，并提出适宜的改造方案。
2.1大楼的主要能耗组成
通过对图1和图2的比较，可以得出该大厦和北京典型公共建筑的能源组成的采暖空调能耗方面基本一致，照明和其他项，数据偏差较大。这是由于大厦只对研究总院的照明电耗有数据统计，而将外租户的照明电耗计入其他未做具体统计；此外，本大厦是以科研为主的办公楼，实验仪器和设备较多，这部分用电都计入其他。
2.2照明系统分析
照明系统的研究对象是该大厦的科研办公区域，以下涉及到的照明电耗不包括出租户区域。大厦照明主要分为室外照明和室内照明，由于室外照明已大部分安装LED灯，节能空间不大，不予考虑，重点关注室内灯光照明。室内主要区域（办公区）的灯光照明以荧光灯为主，走廊、卫生间采用节能灯，大堂采用金属卤化物灯。通过两周的实际调研，对调研结果进行统计计算，得出金隅科技大厦（除出租户）照明电耗的汇总表。目前大厦的长明灯现象较为严重（达81%），且这种现象主要集中于办公区，常明灯无形中浪费了大量的能源，治理这种现象一是通过行为节能，倡导人走灯关等节能行为，更有效的办法是对照明系统进行节能改造。基于大厦的基本情况，针对上述问题对照明系统提出两种改造方案。①将荧光灯换成LED灯；②改变控制方式，对办公区的照明系统进行线路改造，充分利用自然采光，如靠窗的区域为一个控制区，在晴天10：00~15：00时可以关闭这个区域的灯；对走廊和厕所区域，采用红外线感应器进行按需控制。
2.3空调系统能耗分析
为了研究该大楼的空调系统，于2012年7月5日~12日对大楼空调系统（空调冷冻水系统、冷却水系统以及相应设备和供冷管路）进行调查统计，分析并提出相应的节能措施。
2.3.1空调系统主要设备组成
通过图3、图4比较可得，夏季空调季办公楼空调系统的主要设备耗电的模拟值与实际值的分布比较基本一致。对大楼的空调系统进行计算机模拟是可行的，数据是具有参考价值的。冷机的电耗所占比重最大，其次是冷冻泵，最后是风机。这说明冷机高效运行对空调系统能耗影响很大。
2.3.2大厦空调系统分析
a.冷冻水、冷却水系统对空调冷冻水系统和冷却水系统的进回水温度进行实际数据统计。冷冻水系统存在“大流量小温差”的现象。冷却水系统运行在合理范围内。b.冷冻水循环泵该大厦的空调冷冻水系统中，有两台同型号的冷冻泵，其中每台冷冻泵的性能参数见表3所示。但是，目前空调系统在实际运行过程中，只开启一台冷冻泵。通过以上三种冷冻泵选型方法比较分析（见表3）可以得出，循环冷冻水泵的流量可以选择为280m3/h，根据冷源端损失10mH2O，末端空调设备损失10mH2O~15mH2O，故水泵扬程约为25mH2O，水泵扬程选为0.25MPa。水泵的流量和扬程为初选方案，后期应进一步对空调水系统检测来确定水泵的流量和扬程。c.冷机分析本大楼空调系统的冷源是两台螺杆式多机头压缩机冷水机组（1392kW/台），但是在日常运行过程中，通常情况下，开一台冷水机组即可满足负荷要求。通过对机组实际运行观察以及计算机模拟分析，有53%的时间机组处于部分负荷率为10%~60%工况下高效运行，而还有11%的时间机组处于超满负荷运转，这样对机组的寿命影响很大。图5是计算机模拟和数据统计分析。可选用一台小容量（600kW~700kW）螺杆式机组和一台大容量（1400kW~1500kW）离心式机组。由于机组的制冷范围较广，一般可以超过额定制冷量的10%，因此，两台机组组合的极限制冷量为2310kW，可以满足极端工况下空调负荷。由于现在尚未对机组进行进一步相关检测，改造方案的可行性有待论证。
2.3.3提高空调系统性能降低能耗的改造方案
因水力平衡可在系统已安装的设备中进行调节得以解决，所以不予赘述。重点是对冷冻水泵的选型进行节能分析。针对上文对空调系统的分析，提出两种循环水泵改造方案以降低系统能耗，提高机组能效，第一种方案是在一台循环冷冻水泵上安装变频器；第二种方案是将原先的泵换成一台小泵（30kW,，280m3/h，0.25MPa），另一台循环冷冻水泵（45kW，320m3/h，0.32MPa）在负荷需求量大时才开启使用。方案一是对泵加变频器来节省水泵能耗；方案二是增加一台小容量的冷冻泵，原先的泵在空调高峰负荷时以备用。方案一的初投资较方案二大，节省费用较方案二少，回收期较方案二长。但是，以上两种方案所得数据为理论模拟值，最终方案需要进一步对水系统进行检测分析和参考工程实际经验才能得出。
3结论
对该科技大厦做的节能分析，采用了实际调研和软件模拟相结合的方法，通过对建筑能耗和空调系统能耗进行系统分析，得出以下结论：照明系统的改造可选择更换LED灯及控制线路改造两种方式，但是鉴于灯具更换初投资较高，回收期长，控制方式改造更具优势。对于空调系统，可以从水泵和机组入手。对水泵可以加变频装置或更换适宜的泵，但这两种方案的可行性有待于进一步检测和实际工程经验的验证。至于机组的改造，由于机组自身的特殊性，改造要与设备厂家进行深度沟通，本文不予研究讨论。对空调系统的水力平衡，可通过原有管路装置对各支路进行平衡调节。通过软件模拟，发现了设计中存在的一些设备选型过大的问题，同时可以采用软件模拟方法，对暖通空调设计中设备选型以及空调系统形式进行优化设计，使空调系统在适宜的工况下运行，设备（水泵、风机等）在其高效区运行。节能后的收益还是比节能前要大得多，因此在不考虑其他条件的前提下，绿色建筑是未来市场所需求的，有利于经济、社会、环境发展。
作者：游俊单位：北京建筑材料检验中心建材环保事业部节能检测室
