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管玉洁1 李泉2 贾旻彦2 张闯2
（1.扬州大学广陵学院,江苏扬州225000；
2.扬州大学建筑科学与工程学院,江苏扬州225000）
摘 要： 本文分析了苏中地区既有商业建筑能耗现状,结合某商业建筑的节能改造进行分析,讨论了空调系统节能、照明系统节能、围护结构节能和建筑物给排水系统节能等既有建筑节能改造技术发展的经验及技术措施,对既有商业建筑的节能改造方案进行评估,提出既有商业建筑节能改造的研究策略.
关键词：商业建筑苏中地区能耗节能改造
中图分类号：TU2 文献标识码：A 文章编号：1003-9082 （2016） 06-0273-02
一、概述
随着社会经济的发展,能源短缺问题日益突出,建筑节能变得越来越重要.“十三五”计划要求生态环境质量总体改善,生产方式和生活方式绿色、低碳水平上升.能源资源开发利用效率大幅提高,能源和水资源消耗、建设用地、碳排放总量得到有效控制,主要污染物排放总量大幅减少.为了实现“十三五”计划对节能减排的要求,各地区、各部门相继做出了工作部署,节能减排工作取得了积极的进展.但是由于我国既有建筑物量大面广,且建造年代较早,在设计施工过程中没有建筑节能的意识和相应节能法规的限制,在高达400 多亿平方米的既有建筑中,绝大多数是不节能的,运行能耗非常大,要对量大面广的既有建筑进行节能改造,难度是很大的.
近年来,随着经济的快速增长,我国商业建筑（酒店、写字楼、大型商场和综合性大楼等）的面积日趋扩大.根据中国建筑能耗模型对我国建筑能耗现状和逐年发展过程的研究成果显示,2008 年我国建筑（不含生物质能）的总能耗为6.55 亿tce,2013 年为11.28 亿tce,而1996 年时,我国建筑的总能耗才2.59 亿吨标煤（tce）.目前我国建筑能耗占我国全社会能耗的比例约为28%,并处于递增的趋势.我国既有建筑的95%是高能耗建筑,能耗水平与国际先进水平有着较大差距,从2002 年到2011 年的十年间,中国能源消费占全世界比重由12.7%攀升至22.4%,超越美国成为世界第一大能源生产和消费国.随着我国经济的增长,商业建筑面积日趋增加,商业建筑面积占建筑总面积的比例也不断扩大,目前商业建筑的面积约占全国建筑总面积的30%,但建筑能耗却占总建筑能耗的55%左右.这说明我国商业建筑耗能状况十分严重.但如果把现有状况良好未达到使用年限的建筑论文范文重新建设节能建筑的话代价太大,不经济,不节能,所以对既有商业建筑节能改造研究至关重要.
二、苏中地区既有商业建筑能耗现状
根据《民用建筑设计通则》（GB50352- 2005）对我国建筑气候的区划,地处我国中部的长江流域及其周围广大地区,属“夏热冬冷”地区.夏热冬冷地区的主要分区指标是冬季天气比较阴冷,最冷月平均温度0℃~10℃,最冷气温达-10℃以下；夏季气温高,最热月平均温度25℃~30℃,而且以28℃~30℃居多,空气湿度大,相对湿度在70%~80%,多数地方高于35℃的酷热天气长达半个月至1 个月.该地区涉及16 个省、自治区、直辖市,包括湖北、湖南、安徽、浙江、江西、重庆、上海的全部,江苏、河南的南半部,四川、贵州的东半部,福建的北半部,陕西、甘肃的南端,广东、广西的北端.夏热冬冷地区面积虽然不到全国国土面积的1/5,但是居住着超过40% 的人口,人口最密集,经济、文化较为发达的地区,政治、经济地位极为重要,国内生产总值也约占全国的48%.苏中地区属于夏热冬冷地区,具备以上气候特点.从苏中地区的既有商业建筑的使用能耗的现状来看,除特殊设备使用外,主要的能耗包括论文范文空调系统能耗、照明系统能耗、冷热水系统能耗、动力系统等能耗.比如商业建筑中照明、电梯、设备等系统能耗的使用占商业建筑总耗能的35%~50%,空调系统的能耗约为40%~60%.目前,我国的大型商业建筑能耗普遍高于居住建筑.平均每单位建筑面积的能耗是住宅的10~15 倍,大约有25%~30%的节能空间.
中国的节能最早兴起于北方城镇采暖,经过了十几年的发展和推广,国家“十二五”计划也开始着重解决夏热冬冷地区既有住宅的节能改造,但苏中地区的商业建筑节能政策和推进方法还严重缺失.那是因为苏中地区属于夏热冬冷地区,气候特殊,节能难度大,缺少对苏中地区既有商业建筑节能改造研究的具体数据和实验条件.
三、某商业建筑节能措施的分析与研究
我国建筑节能工作起步相对较晚,这说明我们可以充分借鉴国外的建筑节能策略,思考研究后找到适合中国国情的措施、方法,从而可以加快中国建筑节能的发展.发达国家在二战以后迅速的在建筑节能方面开始实施既有建筑节能改造计划,以适应当今社会对降低建筑能耗的要求.到目前为止,发达国家建筑节能已经取得了巨大的成效,这和他们的相关政策密不可分.大体上看促使发达国家公共建筑节能迅速发展主要有建筑节能立法,以法律形式限制非节能建筑的发展,促进建筑节能的发展；建立完善的建筑节能管理体制,形成行业共识；采取经济政策鼓励建筑节能,激励全民共同参与建筑节能；加强开发、节能双向并行的研究,以新能源推动建筑节能的发展.在对国外建筑节能的技术标准和相关技术领域,如空调技术、供热管道、建筑材料等进行了专业研究,结合本项目实际情况后,提出了对围护结构、论文范文空调、照明系统、建筑物给/ 排水系统进行节能改造.在节能改造过程中,要充分考虑到建筑物的使用寿命,提高建筑物自身的价值.本文通过实地考察,对某地区某商业建筑节能工作进行分析与探讨.
该工程属于某地区的中心地带.主体建筑分为地下一层、地上六层,2.5 万平方米营业面积.夏季设计最大冷负荷为1570kW,冬季设计最大热负荷为1084kW.
1.空调系统节能
在商业建筑能耗中,论文范文空调能耗就占到总能耗的40%～60%,所以,需要采取各种手段啦控制论文范文空调的能耗.从目前论文范文空调运行情况来看,该商业建筑也存在“大马拉小车”的情况,即论文范文空调系统主机和水泵等设备的选型大于系统实际负荷需求,造成大量能量的浪费,尽管针对论文范文空调节能改造的手段也很多,但大多数改造难度大,改造成本也高,如采用地源和水源热泵技术、冰蓄冷技术等.
为了响应人们节能意识的增强和舒适性要求,该商业建筑的空调系统采用地源热泵论文范文空调系统,室内末端夏季采用风机盘管制冷,冬季采用地板采暖,全年生活热水都由热泵机组提供.冷热源采用了土壤源地埋管热泵系统,并带有热回收技术,充分利用余热,可供生活热水使用,降低了原供热水系统的能耗.避免直接向环境排放余热,减少热污染,完全符合现代建筑绿色节能的要求.
2.照明系统节能
在商业建筑中,照明能耗一般仅次于论文范文空调.根据调查结果显示,照明约占总用电的17%,但是照明节能改造必须要在保证建筑内照度的基础上才能完成,如果以牺牲照度来实现节能会使建筑内人员感到不舒适,影响商业建筑的经营效果.
建筑节能:大型公共建筑能耗居高不下 节能潜力有待挖掘
在实地考察中发现,该商业建筑内,不管晴天阴天,还是白天晚上,都灯火通明.因此,造成很严重的资源浪费.建议在阳光明媚的天气,尽可能不开或是少开灯,来减轻整栋建筑的照明负荷.同样,可以通过改变照明系统控制方式减少不必要的照明负荷,使得系统自动化、智能化,加强自动控制技术的应用,减少照明器具开启的时间.通过调查也发现,在实践中常用的技术主要有以下几种：分区控制、感应控制、场景控制、联动控制.另外,在满足照度的前提条件下,将不节能的照明器具更换为既高效节能又经济的照明器具.我国“绿色照明”工程所推荐的节能型荧光灯是一种高效照明灯具,在相同的照度下,耗电是白炽灯的25%,是普通荧光灯的90%.因此推广节能型荧光灯的使用,也是照明节能的一项措施.
3.围护结构节能
相关分析表明,优化围护结构可以显著降低空调系统的能耗.既有公共建筑和新建公共建筑在公共建筑围护结构的节能技术大体上都是通过改善建筑外墙、建筑屋(楼)面、门窗这几个部分的节能效益来实现节能目的.
该商业建筑墙体节能技术采用的是复合墙体节能,在墙体主体结构基础上增加一层或几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能.窗户节能技术应合理控制窗户面积,避免盲目增大窗户面积建议使用吸热玻璃、反射玻璃、双层玻璃.吸热玻璃、反射玻璃、双层玻璃可以提高玻璃的隔热性,减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷.改善外遮阳设施,良好的外遮阳设施可以大幅度地降低由太阳辐射造成的冷负荷,降低幅度.该商业建筑采用密封材料增加窗户的气密性,减少了传热量,该建筑物的窗户由镶嵌材料（玻璃）和窗框、扇型材组成,通过采用节能玻璃热反射玻璃、隔热铝型框来增大窗户的整体传热系数以减少传热量；并通过遮阳设施来减少太阳辐射量.屋面采用外保温面,通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递.
4.建筑物给/ 排水系统节能
减少建筑能耗的使用,可以有效降低成本投入.由于商业建筑用水量是建筑能耗的重要部分,再加上国家水资源日益紧缺的局势,因此,商业建筑节水的实施非常重要.
该商业建筑采用了许多节水器具,如安装节水型马桶、安装红外感应型水龙头等,节省大量用水.而空调冷却水的用水量巨大,夏季用水量占总用水量的50%,对于一个循环水量1000m3/h 的冷却水系统,正常的蒸发水量约8.5m3/h,每天约100 吨；漂水量约2.5m3/h,每天约30 吨；排污水量约4m3/h,每天约50 吨.其中,除蒸发水量是必要的损失以外,漂水和排污水都有巨大的节水空间.然而该商业建筑的一大特色措施就是利用冷却塔的排污水冲厕和进行绿化灌溉.一般来说,冲厕水量大于冷却水的排污水量的50%以上,用冷却水冲厕的好处为：加大排污水量,提高了冷却水质；低温自来水的补充降低了冷却水温,从而减少了主机与冷却塔耗电.
四、结论
本文结合苏中地区的地理位置、气候特征与能耗现状,采用实地考察与理论分析的方法,以某地区商业建筑为例,通过对该商业建筑空调系统节能、照明系统节能、围护结构节能与建筑物给排水系统节能的介绍,简单分析了既有商业建筑改造节能的措施,为既有商业建筑节能改造提供参考意见.当然节能改造是一项综合性的工作,本文只是提到了部分,根据建筑物的不同和地区的不同应该结合实际情况选择适宜的方法.
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建筑节能引用文献:
[1] 建筑能耗和建筑论文参考文献范文 关于建筑能耗和建筑方面论文范文检索5000字
[2] 校园论文如何写 物联网技术和建筑能耗类有关大学毕业论文范文2万字
[3] 比较好写的建筑材料节能论文选题 建筑材料节能论文题目选什么比较好
