導(dǎo)語(yǔ)：建筑節(jié)能能源審計(jì)運(yùn)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

建筑能源審計(jì)(BuildingEnergyAudit)是對(duì)建筑的能源系統(tǒng)的能效所作的定期檢查，以確保建筑物的能源利用能達(dá)到最大效益，是建筑能效管理的重要環(huán)節(jié)。建筑能源審計(jì)的目的是計(jì)量建筑物的能耗和能源費(fèi)狀況，檢查建筑物的能源利用在技術(shù)上和在經(jīng)濟(jì)上是否合理，診斷主要耗能系統(tǒng)的性能狀態(tài)，找出建筑的節(jié)能潛力，確定節(jié)能解決方案。能源審計(jì)為建筑能效管理提供了必要的信息。通過(guò)能源審計(jì)中對(duì)設(shè)備和建筑物的診斷，可以使管理者對(duì)設(shè)施的能耗現(xiàn)狀有一個(gè)全面的、清晰的和量化的認(rèn)識(shí)，找出設(shè)備和建筑本身在能耗方面的問(wèn)題所在。根據(jù)審計(jì)結(jié)果，建筑管理者可以對(duì)其進(jìn)行必要的節(jié)能改造，提高能效、減少開(kāi)支。通過(guò)設(shè)備和建筑物的不斷改造和完善，一方面可以減少能源費(fèi)開(kāi)支，降低經(jīng)營(yíng)成本；另一方面可以為主業(yè)提供更好的工作環(huán)境，創(chuàng)造更大的效益。另外，通過(guò)建筑能源審計(jì)，可以計(jì)算出不同層次的建筑的能耗指標(biāo)，有利于對(duì)既有建筑的能源使用情進(jìn)行有效的監(jiān)督和合理的考核。

通過(guò)建筑能源審計(jì)可以了解建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的貫徹情況與實(shí)施效果，改善管理、改進(jìn)服務(wù)，獲得實(shí)質(zhì)性節(jié)能(embodiedenergy)，推進(jìn)既有建筑節(jié)能改造和合同能源管理事業(yè)的發(fā)展[1]。建筑能源審計(jì)有兩種實(shí)施策略：①基于方案的審計(jì)(Solution-BasedAudits)，這種策略一般是帶著幾種比較成熟的節(jié)能技術(shù)方案，看其在對(duì)象建筑中是否適合應(yīng)用。提高某一單體設(shè)備的能效并不等于系統(tǒng)能效的優(yōu)化。另外，這種能源審計(jì)相對(duì)而言技術(shù)含量較低，節(jié)能效果不太容易驗(yàn)證。②基于系統(tǒng)的審計(jì)(Sys-tem-BasedAudits)，基于系統(tǒng)的能源審計(jì)需要把建筑物中的各個(gè)能耗系統(tǒng)區(qū)分開(kāi)來(lái)(例如分成照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、熱水系統(tǒng)等)，對(duì)能耗系統(tǒng)中各主要設(shè)備(例如，制冷機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、冷卻塔)的能效都進(jìn)行評(píng)價(jià)和測(cè)試，對(duì)癥下藥。這種能源審計(jì)專業(yè)性強(qiáng)，一般采取合同制能源管理(CEM)方式，委托專業(yè)公司進(jìn)行。本文以北京某體育用品運(yùn)營(yíng)中心為例，對(duì)其設(shè)備和建筑進(jìn)行基于系統(tǒng)的建筑能源審計(jì)，通過(guò)審計(jì)找到該建筑供能系統(tǒng)的節(jié)能潛力，提出節(jié)能解決方案，并針對(duì)每種節(jié)能解決方案進(jìn)行了節(jié)能量計(jì)算。

1研究對(duì)象

1.1項(xiàng)目概況

北京某運(yùn)營(yíng)中心的總部大樓為集研發(fā)、辦公、展銷(xiāo)、體育休閑為一體的現(xiàn)代化建筑群，2008年投入使用，采用中央空調(diào)系統(tǒng)對(duì)各個(gè)建筑進(jìn)行供冷和供熱。整個(gè)項(xiàng)目由8座大樓組成，1號(hào)樓、2號(hào)樓、3號(hào)樓為辦公區(qū)域，全部由地上3層、地下1層建筑組成，地上建筑面積為22770m2，地下面積為9837m2，建筑層高為4.2m，建筑為全玻璃幕墻結(jié)構(gòu)(6+12+6淺灰色Low-E中空玻璃，遮蔽系數(shù)0.7左右)，中間采用中空中庭，中庭上方采用自然采光(夾層玻璃的遮蔽系數(shù)約為0.85)，人員基本采用大開(kāi)間辦公風(fēng)格，較少采用獨(dú)立辦公室辦公。其中，1號(hào)樓、2號(hào)樓的使用率相對(duì)較高；3號(hào)樓人員密度相對(duì)較低；4號(hào)樓為展覽館(地上1層建筑)；5號(hào)樓為一狹長(zhǎng)的區(qū)域，地上分為兩層，下層為商業(yè)用房(包括游泳館)，上層為各個(gè)分割會(huì)議室和員工餐廳，建筑面積為7514m2；6號(hào)樓、7號(hào)樓、8號(hào)樓為體育館，6號(hào)樓、7號(hào)樓為地上1層建筑，8號(hào)樓為地上1層、地下1層建筑。其能耗分布如圖1。另外，該運(yùn)營(yíng)中心目前春季、秋季和冬季都采用三步制電價(jià)(工作時(shí)間計(jì)算平均電價(jià)為0.9127元/kW•h)，夏季由于存在尖峰電價(jià)，因此，為四步制電價(jià)(工作時(shí)間計(jì)算平均電價(jià)為0.9323元/kW•h)。天然氣的價(jià)格為冬季1.95元/Nm3，夏季1.85元/Nm3。在總能耗用中，天然氣占84%，電力占16%。

1.2主要設(shè)備參數(shù)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集設(shè)備運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行記錄，該項(xiàng)目采用700冷噸溴化鋰吸收式機(jī)組作為冷源，該機(jī)組吸收機(jī)的風(fēng)機(jī)的滿負(fù)荷輸入功率為20kW，鹽溶液循環(huán)泵的滿負(fù)荷電流為40A，冷凍水進(jìn)出水設(shè)定溫度為7/12℃，冷卻水進(jìn)出水設(shè)定溫度為32/37℃；直燃式吸收機(jī)，夏季供冷，冬季供熱。空調(diào)系統(tǒng)采用一次水系統(tǒng)，為每1臺(tái)冷水機(jī)組配備了相應(yīng)的冷凍水泵(單臺(tái)揚(yáng)程32m，功率55kW，流量425m3/h)和冷卻水泵(單臺(tái)功率75kW，流量700m3/h)，水泵采用2用1備的形式；同時(shí)，為每臺(tái)主機(jī)配備了1臺(tái)冷卻塔(單臺(tái)風(fēng)機(jī)數(shù)量為6臺(tái)，功率5.5kW，容量150m3/h)；空調(diào)末端全部采用兩管制組合空調(diào)箱(風(fēng)機(jī)的功率413.5kW)進(jìn)行夏季供冷，冬季供熱，空調(diào)箱為典型的定風(fēng)量運(yùn)行模式，新風(fēng)和回風(fēng)混合后送入空調(diào)箱處理后送入室內(nèi)。目前，體育場(chǎng)館的熱水供應(yīng)采用一套太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)負(fù)責(zé)供應(yīng)員工洗澡用水。

1.3運(yùn)行策略

該運(yùn)營(yíng)中心的正常上班時(shí)間為上午9：00，9：00前會(huì)有部分員工提前到達(dá)，在5號(hào)樓西側(cè)的員工餐廳吃完早餐后進(jìn)入各自所在的辦公樓工作，中午12：00工作時(shí)間結(jié)束后進(jìn)入員工餐廳吃中飯，吃完中飯后約在13：00左右，部分員工選擇到體育場(chǎng)館鍛煉，其余則回辦公室休息。13：30開(kāi)始下午正常辦公，17：30分員工下班后離開(kāi)單位(部分員工加班1～2h)。一般情況下，周一早晨需要在6：00開(kāi)啟直燃機(jī)組，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行提前供冷和供熱。而在正常工作日，需要在早晨7：00提前開(kāi)啟直燃機(jī)組，在18：00辦公時(shí)間結(jié)束后停止1臺(tái)直燃機(jī)組，如果仍然有員工在加班工作，則通過(guò)空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部水循環(huán)來(lái)進(jìn)行供冷和供熱，在19點(diǎn)全部人員離開(kāi)后停止空調(diào)冷熱源。

2節(jié)能潛力分析

2.1空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能潛力分析

目前，該運(yùn)營(yíng)中心空調(diào)系統(tǒng)的所有設(shè)備基本處于相對(duì)獨(dú)立的運(yùn)行狀態(tài)，溴化鋰機(jī)組啟動(dòng)后，冷凍水溫度沒(méi)有明確的設(shè)定值，同時(shí)冷凍水泵和冷卻水泵都相對(duì)獨(dú)立地處于定流量運(yùn)行狀態(tài)，其運(yùn)行流量與制冷主機(jī)所需要的額定運(yùn)行水量并不匹配。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，冷凍泵的平均效率(輸送效率通過(guò)測(cè)試水泵的流量、揚(yáng)程及電機(jī)輸入功率得到)僅為48.52%(1#)和49.78%(2#)，冷卻水泵平均效率僅為59.52%(1#)和57.25%(2#)，均低于水泵的正常效率60%～90%。原因是由于在設(shè)計(jì)時(shí)水泵選型偏大，冷凍水泵和冷卻水泵在安裝調(diào)試時(shí)將閥門(mén)開(kāi)度調(diào)至最小。而水泵運(yùn)行中的高揚(yáng)程和大流量均抵消在管路上的閥門(mén)等阻力部件上，因此，水泵與系統(tǒng)嚴(yán)重不匹配，造成了大量的不必要能耗.

2.2空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的節(jié)能潛力分析

現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，該運(yùn)營(yíng)中心的空調(diào)箱存在較大問(wèn)題，部分空調(diào)箱在BA水閥系統(tǒng)顯示水閥開(kāi)度為0時(shí)，空調(diào)箱冷凍水進(jìn)出水溫差較大，空調(diào)箱讀取進(jìn)出水壓差較小(如表1所示)。原因是由于定風(fēng)量空調(diào)箱不制送風(fēng)溫度，而根據(jù)回風(fēng)溫度來(lái)控制的，當(dāng)室內(nèi)溫度滿足要求時(shí)，水閥關(guān)閉，室內(nèi)回風(fēng)經(jīng)過(guò)盤(pán)管時(shí)盤(pán)管內(nèi)的水被加熱而溫度上升，而送風(fēng)溫度也趨于接近回風(fēng)溫度。因此，空調(diào)箱無(wú)法根據(jù)室內(nèi)負(fù)荷需求來(lái)調(diào)節(jié)送風(fēng)量。

2.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能潛力分析

目前，該運(yùn)營(yíng)中心除體育館外主要以玻璃幕墻為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，而玻璃幕墻主要由玻璃和金屬型材組成，它的傳熱系數(shù)都相對(duì)較高，幕墻是建筑能耗散失的最薄弱部位，同時(shí)玻璃作為一種透明材料，熱透射率高，其能耗占建筑總能耗的比例較大，其中傳熱損失約為1/3，空氣滲透約為1/3。相關(guān)的研究表明玻璃幕墻的能耗是普通墻體的5～6倍[1]。因此，存在較大的節(jié)能空間。

2.4室內(nèi)空氣質(zhì)量的提升潛力分析

選某個(gè)典型辦公房間，使用溫濕度儀測(cè)量室內(nèi)典型工作區(qū)域的溫度和濕度，用點(diǎn)式測(cè)溫儀測(cè)量出風(fēng)口溫度。測(cè)試時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)感覺(jué)室內(nèi)空氣質(zhì)量較差，有異味，導(dǎo)致原因是項(xiàng)目場(chǎng)地上風(fēng)口向的垃圾填埋場(chǎng)正在進(jìn)行垃圾填埋處理。場(chǎng)內(nèi)辦公樓空氣質(zhì)量較差，主要體現(xiàn)在室內(nèi)空氣中有垃圾場(chǎng)的臭味，嚴(yán)重影響室內(nèi)辦公人員的舒適度。臭氣的主要成分是NH3、H2S、SO2等，容易對(duì)人的身心健康產(chǎn)生不同程度危害(見(jiàn)圖3)。

3節(jié)能解決方案

3.1水泵變頻

通過(guò)對(duì)冷凍水泵進(jìn)行變頻將原來(lái)的定流量系統(tǒng)改為一次變流量系統(tǒng)，當(dāng)室內(nèi)負(fù)荷降低，制冷機(jī)需要的冷卻水量也會(huì)減少，冷卻水泵可以通過(guò)減少流經(jīng)制冷機(jī)組的冷凍水量來(lái)調(diào)節(jié)供應(yīng)的冷量，水量需求減小時(shí)，變頻器通過(guò)降低水泵的輸入頻率來(lái)降低水泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)整系統(tǒng)供水量，恒定供回水溫差，從而降低水泵能耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

3.2空調(diào)箱風(fēng)機(jī)變頻

空調(diào)箱風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速后，除了可以像水泵變頻一樣在部分負(fù)荷時(shí)減小輸入功率，還可以使空調(diào)箱啟動(dòng)比較平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)行，風(fēng)機(jī)的振動(dòng)、噪音和溫度明顯降低，相應(yīng)地延長(zhǎng)了許多零部件，特別是密封、軸承的壽命。另外，還有效地延長(zhǎng)了檢修周期，減少了維護(hù)量，節(jié)約維護(hù)費(fèi)用。因此，通過(guò)空調(diào)箱與冷卻塔風(fēng)機(jī)的變頻調(diào)速運(yùn)行,既能方便改變風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況點(diǎn)，又能提高主扇風(fēng)機(jī)運(yùn)行效率、運(yùn)行穩(wěn)定性和自動(dòng)化程度，節(jié)約大量電能.3.3玻璃貼膜隔熱膜通過(guò)真空蒸鍍或磁控濺射技術(shù)將鋁、銅、銀、鉻、鈦等金屬或金屬氧化物覆蓋在PET聚合物基片上，從而達(dá)到陽(yáng)光控制的目的。把隔熱膜裝貼在玻璃上，當(dāng)陽(yáng)光照射時(shí)，太陽(yáng)能將被分為三部分：一部分被反射掉，一部分透過(guò)，另一部分被吸收，吸收后的太陽(yáng)能會(huì)變成熱輻射，分別向兩側(cè)傳播，從而達(dá)到阻隔太陽(yáng)熱輻射的目的。

3.4安裝TiO2

光催化殺菌器納米TiO2光催化殺菌器能夠利用空氣中的氧氣和固有濕度形成氧化力極強(qiáng)的氫氧自由基和超級(jí)氧化離子分解各種污染物，將有機(jī)的碳?xì)浠衔镅趸纸獬伤虲O2，不產(chǎn)生二次污染物，有效改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。

4節(jié)能量計(jì)算

根據(jù)工程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，利用建筑能耗模擬軟件，建立對(duì)應(yīng)的模型，并利用歷史能耗數(shù)據(jù)對(duì)所建模型進(jìn)行校驗(yàn)，使所建模型的能耗狀況在電力和燃?xì)鈨煞矫娴哪M值與實(shí)測(cè)值兩者全年偏差均控制在5%以內(nèi)，達(dá)到可以代替實(shí)際模型的效果[2-4]。

4.1水泵變頻后的節(jié)能量

在模擬中考慮將空調(diào)水系統(tǒng)中原來(lái)的定頻泵(冷凍水泵和冷卻水泵)均換成變頻泵(變頻范圍為60%～100%)，即采用變流量調(diào)節(jié)。通過(guò)比較與計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)水泵變頻以后對(duì)溴化鋰機(jī)組的燃?xì)庀牧康挠绊懛浅Ｐ。髟碌娜細(xì)夤?jié)約量均較小，全年的燃?xì)夤?jié)氣率僅為0.8%，而燃?xì)馊渴怯射寤嚈C(jī)組所消耗，所以變流量以后對(duì)溴化鋰機(jī)組的影響可以忽略不計(jì)。然而，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的耗電量來(lái)說(shuō)，變流量的影響比較顯著.從圖4可以看出，由于水泵的電耗原來(lái)占整個(gè)建筑總電耗的11%，而采用變流量系統(tǒng)后，水泵的電耗占建筑總電耗的9%，因此，變流量后水泵的電耗降低23.6%左右。

4.2風(fēng)機(jī)均變頻后的節(jié)能量

在模擬中同時(shí)考慮了將原來(lái)的定風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)換成變風(fēng)量系統(tǒng)(變頻范圍為60%～100%)，即采用變風(fēng)量調(diào)節(jié)。通過(guò)比較與計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)變頻以后對(duì)溴化鋰機(jī)組的燃?xì)庀牧康挠绊懲瑯臃浅Ｐ　Ｈ欢瑢?duì)空調(diào)系統(tǒng)的耗電量來(lái)說(shuō)，變風(fēng)量的影響比較顯著。從圖5可以看出，由于原來(lái)風(fēng)機(jī)的電耗占整個(gè)建筑電耗的25%，而采用變風(fēng)量系統(tǒng)以后，風(fēng)機(jī)的耗電量占整個(gè)建筑的耗電量的15%，因此，變流量以后水泵的電耗降低41.6%。

4.3玻璃貼膜的節(jié)能量

該運(yùn)營(yíng)中心除了體育館的圍護(hù)結(jié)構(gòu)外，立面均采用6+12+6的淺灰色Low-E中空玻璃幕墻，遮蔽系數(shù)0.7左右；中庭采用夾層玻璃，遮蔽系數(shù)0.85左右。根據(jù)玻璃貼膜廠家提供的試驗(yàn)結(jié)果，采用貼膜后可將外立面玻璃遮陽(yáng)系數(shù)從0.7降至0.32，中庭玻璃遮陽(yáng)系數(shù)從0.85降至0.25。因此，將基準(zhǔn)模型中的外立面玻璃遮陽(yáng)系數(shù)從0.7降至0.32，中庭玻璃遮陽(yáng)系數(shù)從0.85降至0.25。通過(guò)比較與計(jì)算，可以發(fā)現(xiàn)，玻璃貼膜后對(duì)溴化鋰機(jī)組的燃?xì)庀牧康挠绊懚牟灰恢拢緯?huì)使耗氣量增加，夏季會(huì)使耗氣量減少，但總體來(lái)說(shuō)耗氣量的減少量大于增加量，能夠起到降低燃?xì)庀牧康淖饔谩＿@主要是因?yàn)椴ＡзN膜以后使遮陽(yáng)系數(shù)降低，即阻隔太陽(yáng)熱輻射，在夏季能夠起到降低室內(nèi)冷負(fù)荷的作用，但在冬季也會(huì)增加室內(nèi)熱負(fù)荷。同時(shí)，玻璃貼膜對(duì)于建筑耗電量的影響不如對(duì)耗氣量的影響顯著，這主要是因?yàn)榻ㄖ碾娏ο闹饕獊?lái)自于照明和辦公設(shè)備等，只有一部分被溴化鋰機(jī)組利用。玻璃貼膜后電力消耗項(xiàng)和燃?xì)庀捻?xiàng)的組成對(duì)比如圖6。從圖6可以看出，采用玻璃貼膜后用于制熱的耗電量所占的份額有所增加，而風(fēng)機(jī)的耗電量所占的份額有所降低，這主要是因?yàn)椋ＡзN膜在阻隔太陽(yáng)熱輻射時(shí)也增加了冬季室內(nèi)的熱負(fù)荷，從而需要用于制熱的耗電量增加。而玻璃貼膜在夏季卻可以有效減少室內(nèi)冷負(fù)荷，從而使室內(nèi)的送風(fēng)量減少，同時(shí)，由于玻璃貼膜對(duì)夏季的影響大于對(duì)冬季的影響，因此，風(fēng)機(jī)的能耗降低。同時(shí)，玻璃貼膜后燃?xì)庀捻?xiàng)中，用于制冷的份額降低，用于制熱的份額增加，這主要是因?yàn)橘N膜夏季能夠降低冷負(fù)荷，但冬季卻增加了熱負(fù)荷的緣故。

5結(jié)語(yǔ)

合同能源管理的實(shí)施必須基于對(duì)整個(gè)能耗系統(tǒng)的充分了解和充分分析，對(duì)不同節(jié)能方案進(jìn)行比較后得出最佳節(jié)能方案才能最終實(shí)施，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目節(jié)能效果最大化和風(fēng)險(xiǎn)最小化。因此，建筑能源審計(jì)是合同能源管理項(xiàng)目中非常重要的一環(huán)[5-6]。本文所介紹的建筑能源審計(jì)在北京某辦公建筑中的應(yīng)用，不僅使建筑管理者了解了目前建筑的能耗狀況，而且為其提供了有效的節(jié)能解決方案，為該項(xiàng)目采取合同能源管理模式進(jìn)行節(jié)能改造提供了有力的技術(shù)支持。