王　哲　郭力偉

摘 要：隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，建筑能耗逐年大幅度上升，已成為中國能源消費(fèi)的主體之一，目前我國建筑用能已達(dá)全社會(huì)能源消費(fèi)量的32%。加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%，我國的建筑總能耗已達(dá)全國能源總量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400億平方米，絕大部分為高能耗建筑，預(yù)計(jì)到2020年，總建筑面積將達(dá)到700億平方米。龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。

關(guān)鍵詞：建筑；節(jié)能

1 結(jié)構(gòu)節(jié)能與空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能

圍護(hù)結(jié)構(gòu)采取節(jié)能措施，是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)。由于我國建筑節(jié)能是從采暖居住建筑起步的，因此，建筑節(jié)能首先考慮加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫?zé)o疑是正確的決策。從管理的角度看，可以對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)制訂限定性指標(biāo)，易于評(píng)價(jià)。但是，建筑節(jié)能的關(guān)鍵是空調(diào)采暖系統(tǒng)的效率，最終的節(jié)能量也要從空調(diào)采暖系統(tǒng)來體現(xiàn)。北方地區(qū)在墻改之后又發(fā)展到熱改。如果沒有調(diào)節(jié)閥和熱計(jì)量，圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫越好，可能浪費(fèi)的熱量越多。

而在間歇運(yùn)行的空調(diào)建筑中，在空調(diào)關(guān)機(jī)之后，室溫升高，當(dāng)室外氣溫低于室溫時(shí)，通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的逆向傳熱可以降低第二天空調(diào)的啟動(dòng)負(fù)荷。因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫越好，蓄熱量越大，空調(diào)負(fù)荷也越大。

對(duì)公共建筑而言，圍護(hù)結(jié)構(gòu)形成的負(fù)荷在總負(fù)荷中所占比例很小，因此，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能潛力有限。墻體傳熱系數(shù)降低40％，所得到的節(jié)能率最大8.1％（哈爾濱），最小2.8%（廣州）?？梢?，在公共建筑節(jié)能中重要的環(huán)節(jié)是降低內(nèi)部負(fù)荷、減少內(nèi)部發(fā)熱量。例如，在保證照度的前提下降低照明負(fù)荷，既降低照明耗電，又降低空調(diào)負(fù)荷，可謂一舉兩得。

2 節(jié)能與室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)

非典之后，人們的健康意識(shí)和自我保護(hù)意識(shí)增強(qiáng)，對(duì)室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)提出更高的要求。

我國大城市80％以上的公共建筑中的空調(diào)末端（AHU）僅有一級(jí)粗效過濾，有的甚至只有一層濾網(wǎng)。而根據(jù)美國ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)62-2001，應(yīng)在冷卻盤管或其具有濕表面的處理設(shè)備的前端加設(shè)最小效率（MERV, Minimum Efficiency Reporting Value）不低于6的除塵過濾器或者凈化器。歐洲標(biāo)準(zhǔn)也要求AHU過濾器達(dá)到F7標(biāo)準(zhǔn)。即需要有粗效和中效兩級(jí)過濾。整個(gè)風(fēng)系統(tǒng)阻力至少比現(xiàn)在增加200Pa。假定一臺(tái)3600m3/h的空調(diào)箱，全年運(yùn)行，要增加耗電量2500kWh。

另外，很多大樓的空調(diào)新風(fēng)量也沒有達(dá)到規(guī)范的要求。而且，非典之后，一些新建大樓的業(yè)主對(duì)新風(fēng)量提出了超出規(guī)范的要求。新風(fēng)負(fù)荷占空調(diào)負(fù)荷的20～30％，加大新風(fēng)量就意味著能耗的增加。

在公共建筑中，室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)直接影響用戶的舒適、健康和工作效率。對(duì)大樓管理者來說，這是“開源”。而建筑節(jié)能則是降低運(yùn)營成本，是“節(jié)流”。開源和節(jié)流應(yīng)該是相輔相成。

因此，建筑節(jié)能工作要以室內(nèi)環(huán)境為底線。一方面，建筑節(jié)能決不能以犧牲室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)為代價(jià)；另一方面，對(duì)不合理的環(huán)境消費(fèi)（例如夏季過低和冬季過高的環(huán)境溫度、過大的新風(fēng)量、邊使用空調(diào)邊開窗等）行為，即不合理的用能，則應(yīng)該改變。

解決節(jié)能與室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)矛盾還可以采用很多新技術(shù)或原有技術(shù)的集成。例如，獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)（DOAS）、輻射吊頂＋置換送風(fēng)系統(tǒng)、除濕空調(diào)系統(tǒng)等。

3 節(jié)能與節(jié)電

2003年夏季高溫期間全國19個(gè)省市嚴(yán)重缺電和美國加拿大部分地區(qū)的大停電事故為我們敲響了警鐘，電力空調(diào)的應(yīng)用關(guān)系到電網(wǎng)安全，因此，在節(jié)能的同時(shí)還要關(guān)注節(jié)電。

某些節(jié)能技術(shù)可能可以降低全年建筑能耗，但卻不節(jié)電。例如本文第2節(jié)所論述的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫就是如此。在傳統(tǒng)的空調(diào)能源結(jié)構(gòu)中，夏季用電供冷、冬季用一次能源供熱。對(duì)于采暖為主的地區(qū)，加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱可以降低全年能耗（例如哈爾濱）；而在供冷為主的地區(qū)，加強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱的總節(jié)能效果有限，反而會(huì)增加空調(diào)能（電）耗。

某些技術(shù)可能能耗稍大，但是可以使用清潔能源，對(duì)保護(hù)環(huán)境有利。例如，燃?xì)庵比紮C(jī)在國內(nèi)一直被很多人視為“節(jié)電不節(jié)能”。但是，直燃機(jī)不使用CFC和HCFC冷媒、燃用天然氣對(duì)環(huán)境影響極小、溫室氣體排放極低，從而被世界各國當(dāng)作一項(xiàng)綠色技術(shù)。夏季利用低谷燃?xì)?、平整高峰電力?fù)荷，可以使電力和燃?xì)獾玫健半p贏”。

某些技術(shù)可能在微觀層面上不節(jié)能、但在宏觀層面上卻是節(jié)能的。例如蓄冰空調(diào)，利用夜間低谷電力制冰時(shí)制冷機(jī)組的COP值降低。在用戶側(cè)，如果沒有合理的峰谷差價(jià)，則蓄冰空調(diào)是既不節(jié)能又費(fèi)錢。但在發(fā)電側(cè)，大量蓄冰空調(diào)的使用填平了夜間電力負(fù)荷低谷，使發(fā)電機(jī)組常時(shí)處于高發(fā)和滿發(fā)，發(fā)電煤耗下降。滿負(fù)荷工況與40％部分負(fù)荷工況相比，30萬千瓦發(fā)電機(jī)組可以節(jié)能15.7％。同時(shí)，發(fā)電設(shè)備的利用率提高。發(fā)達(dá)國家電力平均年負(fù)荷率為66.6%，我國發(fā)電設(shè)備年平均負(fù)荷率1999年達(dá)到最低值50％。以后逐年有所上升，2002年達(dá)到54.8％。與發(fā)達(dá)國家相比還有很大差距。

因此，建筑節(jié)能工作需要在能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等各個(gè)方面進(jìn)行權(quán)衡，這應(yīng)該成為建筑節(jié)能工作者的一項(xiàng)基本素質(zhì)。

4 設(shè)備節(jié)能和系統(tǒng)節(jié)能

節(jié)能設(shè)備不一定能連成節(jié)能系統(tǒng)。例如，空調(diào)冷水系統(tǒng)的揚(yáng)程與樓高無關(guān)，一般在30m～40m。如果水泵的揚(yáng)程選擇過大，定水量系統(tǒng)中會(huì)使流量過大，水溫差往往只有2～3℃。這時(shí)測得的離心機(jī)COP僅在2～3之間。這說明，空調(diào)系統(tǒng)的配置合理是系統(tǒng)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。

我國正在積極推廣建筑熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。但在熱電冷聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用上，存在一些誤區(qū)。似乎凡熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)就一定是節(jié)能系統(tǒng)。筆者認(rèn)為，熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵并不在于其動(dòng)力裝置用微型燃?xì)廨啓C(jī)還是用內(nèi)燃機(jī)，也不在于其理論效率有多高。實(shí)際上如果系統(tǒng)配置不當(dāng)，熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的節(jié)能效益便完全不能發(fā)揮。熱電冷聯(lián)產(chǎn)的理論效率達(dá)到70％或80％的前提是設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)行。在我國熱電聯(lián)產(chǎn)電力尚不允許上網(wǎng)的條件下，還必須將熱電聯(lián)產(chǎn)所發(fā)電力和所產(chǎn)熱量全部用掉，才能體現(xiàn)出效益。

熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組的產(chǎn)熱和發(fā)電之間存在著平衡關(guān)系。取得的熱量多、得熱的品位（溫度）高，就勢必要降低發(fā)電效率；反之亦然。無論從熱力學(xué)第一定律還是從熱力學(xué)第二定律的觀點(diǎn)分析，熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)都應(yīng)該充分發(fā)揮發(fā)電效率、充分利用排熱，而不應(yīng)該是相反。

熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的本質(zhì)是回收發(fā)電系統(tǒng)過去被丟棄的排熱、廢熱或余熱，以提高綜合能效。即在保證發(fā)電效率的前提下充分利用余熱。如果為了用熱而抑電，就是本末倒置了。尤其是樓宇熱電冷聯(lián)產(chǎn)，所用的發(fā)電機(jī)組功率比較小，效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上大型電廠的大發(fā)電機(jī)組。它的優(yōu)勢在于綜合效率和就近供能。而發(fā)揮其綜合效率的關(guān)鍵是系統(tǒng)合理的配置和科學(xué)的運(yùn)行。

5 結(jié)論

空調(diào)公共建筑的節(jié)能，是一個(gè)比較復(fù)雜的課題。必須建立動(dòng)態(tài)節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能的思想，正確處理好幾對(duì)看似矛盾的關(guān)系。有很多中國特有的建筑節(jié)能課題等待我們?nèi)パ芯俊?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]龍惟定：國內(nèi)建筑合理用能的現(xiàn)狀及展望，能源工程， 2001年02期，1～6.