張蕓蕓

上海東方延華節(jié)能技術(shù)服務(wù)股份有限公司

機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程節(jié)能評(píng)估方法探討

張蕓蕓

上海東方延華節(jié)能技術(shù)服務(wù)股份有限公司

根據(jù)《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查暫行辦法》，采用能源利用三步分析原則和多能源策略方法，以某國(guó)際機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程的節(jié)能評(píng)估為例，對(duì)機(jī)場(chǎng)建設(shè)工程節(jié)能評(píng)估報(bào)告的方法和內(nèi)容進(jìn)行闡述。

節(jié)能評(píng)估固定資產(chǎn)機(jī)場(chǎng)

0 引言

加強(qiáng)節(jié)能工作是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀、落實(shí)節(jié)約資源基本國(guó)策、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的一項(xiàng)重要措施。國(guó)家發(fā)展改革委下發(fā)了《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查暫行辦法》（中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)2010年第6號(hào)令），要求2010年11月1日起在全國(guó)發(fā)展改革系統(tǒng)內(nèi)開展固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目的節(jié)能評(píng)估和審查工作[1]。從此，節(jié)能評(píng)估上升到和環(huán)境影響評(píng)價(jià)同等的法律地位。

機(jī)場(chǎng)作為能源消耗量巨大的大型公共設(shè)施，開展節(jié)能評(píng)估，合理采用節(jié)能措施可以有效地減少機(jī)場(chǎng)的運(yùn)營(yíng)成本，提高機(jī)場(chǎng)自身的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)機(jī)場(chǎng)發(fā)展的可持續(xù)性。本文采用能源利用三步分析原則和國(guó)際上通行的《多能源策略方法》，結(jié)合某國(guó)際機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建項(xiàng)目的節(jié)能評(píng)估案例，對(duì)機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有項(xiàng)目和改擴(kuò)建項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估和比較，闡述了機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估的方法和內(nèi)容。

1 節(jié)能評(píng)估分析方法

1.1 能源利用三步分析原則

能源利用三步分析原則（圖1）是國(guó)際上普遍采用的節(jié)能分析原則，是實(shí)現(xiàn)能源高效利用的可持續(xù)建筑的基本原則，它包括：1）嚴(yán)格審核分析建筑環(huán)境的能耗需求，在滿足建筑功能要求的前提下，盡可能地采取措施將能耗需求降到最??；2）對(duì)必需的能耗需求，盡可能采用可再生能源；3）如果仍需要采用常規(guī)能源，則盡可能采用高效率的技術(shù)與設(shè)備。

圖1 三步分析原則示意圖

該機(jī)場(chǎng)三期建設(shè)中能源系統(tǒng)的節(jié)能評(píng)估工作，主要采用能源利用三步分析原則，從能源的供給、傳輸和需求方面進(jìn)行分析和評(píng)估。

降低能耗需求是節(jié)能措施中最有效、直接、經(jīng)濟(jì)性最好的節(jié)能措施。比如利用CFD氣流模擬軟件優(yōu)化空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)和優(yōu)化交通路徑，降低運(yùn)輸能耗和時(shí)間消耗等措施。

優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)是對(duì)必須的能耗需求，盡可能采用可再生能源，降低對(duì)常規(guī)電能、燃?xì)?、燃油、市政水的消耗，以及?duì)周邊能源消耗的影響。比如機(jī)場(chǎng)利用自然采光技術(shù)。自然采光方式中側(cè)窗、天窗、中庭采光均通過外窗的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)自然采光，適合用于大空間、大面積的機(jī)場(chǎng)航站樓；采用光導(dǎo)管、光導(dǎo)纖維、采光擱板、棱鏡窗等新型采光方式，適合用于需24小時(shí)照明的機(jī)場(chǎng)地下車庫。自然采光不但可以節(jié)省大量照明耗電，還能提供更為健康、高效、自然的光環(huán)境。

采用高效的技術(shù)和設(shè)備，提高能源系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少能源消耗[2]。比如采用高效空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)備，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗和采用節(jié)能燈具、設(shè)備，以及照明系統(tǒng)采用光控、時(shí)控、聲控等智能控制手段。

1.2 多能源策略方法

采用多能源策略的目的是確保本項(xiàng)目用能的安全性、合理性和經(jīng)濟(jì)性（圖2）。對(duì)可再生資源合理的開發(fā)利用有利于本地區(qū)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、優(yōu)化用能環(huán)境和保障用能安全，可再生能源主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿?；?duì)于非可再生能源如電能、天然氣和自來水的合理利用，降低能耗是節(jié)能工作的重點(diǎn)。

圖2 多能源策略應(yīng)用示意圖

本報(bào)告將項(xiàng)目需用能源資源作為一個(gè)整體來考慮，以獲取最高的利用效率，最大限度地合理利用資源，對(duì)機(jī)場(chǎng)及周邊地區(qū)可利用能源的種類、分布、儲(chǔ)量、品位、開發(fā)利用的可能性條件，以及資源的最佳利用效果等方面，進(jìn)行客觀的評(píng)估。

2 項(xiàng)目概況

該機(jī)場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目重點(diǎn)包括修建第二跑道，建設(shè)總客流量2500萬人次的T3航站樓，對(duì)機(jī)場(chǎng)總平面進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，統(tǒng)籌考慮機(jī)場(chǎng)交通等方面設(shè)施。項(xiàng)目建成后，包括T1、T2及近期T3航站樓在內(nèi)，整個(gè)機(jī)場(chǎng)能滿足2020年3800萬人次年旅客吞吐量需求。

項(xiàng)目總投資約160億元，總新建建筑面積約為58萬m2，年綜合能源消費(fèi)量為1.72萬噸標(biāo)煤。按照《固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查暫行辦法》要求，本項(xiàng)目年綜合能源消費(fèi)量達(dá)到3000噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上，應(yīng)單獨(dú)編制節(jié)能評(píng)估報(bào)告書，且節(jié)能評(píng)估和審查意見作為項(xiàng)目審批、核準(zhǔn)或開工建設(shè)的前置性條件以及項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和竣工驗(yàn)收的重要依據(jù)。本項(xiàng)目為由國(guó)家發(fā)展改革委審批的項(xiàng)目，因此其節(jié)能審查也由國(guó)家發(fā)展改革委負(fù)責(zé)。

3 能源情況及能效水平評(píng)估

3.1 能源供應(yīng)與消耗

目前，機(jī)場(chǎng)能源消費(fèi)對(duì)外依存度較高，大部分的用電、用氣依靠外購，僅用水可實(shí)現(xiàn)部分自產(chǎn)，但仍不能滿足高峰時(shí)段需求，且供電、供水和供氣受外圍條件限制，存在一定的用能安全和保障問題。三期項(xiàng)目投入使用后會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)啬茉聪膸磔^大的沖擊，因此，在機(jī)場(chǎng)三期建設(shè)初期就需要協(xié)調(diào)好與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、環(huán)境和能源之間的關(guān)系，重視能源總需求和結(jié)構(gòu)需求。

機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有能源消費(fèi)類型為電、天然氣、水、油。將各種能耗折算為標(biāo)煤能耗后進(jìn)行比較，得到2010年該機(jī)場(chǎng)的總能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)分布餅圖如圖3所示，可以看到，電耗所占比重最大，占總能源消耗的78.4%，是機(jī)場(chǎng)主要的能源類型；其次是天然氣，耗量占總能源消耗的14.5%；汽油、柴油、水耗量占總能源結(jié)構(gòu)的3.8%、1.4%、1.9%，在能源消耗中占比較小。

圖3 2010年能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)分布餅圖

3.2 能效水平

根據(jù)機(jī)場(chǎng)能耗、產(chǎn)值、旅客吞吐量和航站樓面積，計(jì)算得到機(jī)場(chǎng)的能耗指標(biāo)[3]，進(jìn)行能效水平分析評(píng)估，能耗指標(biāo)見表1。目前該機(jī)場(chǎng)能效水平遠(yuǎn)高于當(dāng)?shù)仄骄苄?，屬低能耗企業(yè)。

表1 2010年機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)能耗指標(biāo)表

機(jī)場(chǎng)能效水平橫向比較。與同屬于夏熱冬冷地區(qū)的機(jī)場(chǎng)相比，該機(jī)場(chǎng)萬元產(chǎn)值能耗屬于平均能耗水平；與寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)機(jī)場(chǎng)相比，該機(jī)場(chǎng)萬元產(chǎn)值能耗處于較低水平。如圖4所示。

圖4 機(jī)場(chǎng)三期與國(guó)內(nèi)同類機(jī)場(chǎng)萬元產(chǎn)值能耗指標(biāo)對(duì)比

4 節(jié)能措施評(píng)估

對(duì)機(jī)場(chǎng)生產(chǎn)工藝、動(dòng)力、建筑、給排水、暖通與空調(diào)、照明、控制、電氣等方面的節(jié)能技術(shù)措施和能源監(jiān)測(cè)、計(jì)量等節(jié)能管理措施進(jìn)行評(píng)估，本文重點(diǎn)介紹對(duì)該機(jī)場(chǎng)的空調(diào)系統(tǒng)、供油系統(tǒng)工藝流程、雨水回收和能源計(jì)量的節(jié)能評(píng)估。

4.1 空調(diào)采暖系統(tǒng)

機(jī)場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)熱源采用3臺(tái)9.1MW燃?xì)鉄崴仩t，存在燃?xì)獠蛔愕默F(xiàn)狀。為了解決這一問題，機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建項(xiàng)目可采用能源利用三步分析原則。

1）減少系統(tǒng)的能耗需求。減少機(jī)場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)的能耗需求，有效的方法是對(duì)機(jī)場(chǎng)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和評(píng)估。機(jī)場(chǎng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是航站樓大部分立面采用玻璃立面，因此通過外墻、屋面和外窗形成的空調(diào)冷負(fù)荷較大。采用立面遮陽可以有效減少因太陽得熱而增加的空調(diào)負(fù)荷，機(jī)場(chǎng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱措施對(duì)節(jié)能的影響比較明顯。

2）采用可再生能源。機(jī)場(chǎng)三期項(xiàng)目中建議采取地源熱泵+常規(guī)冷機(jī)的冷熱源形式，該系統(tǒng)無需消耗天然氣，且能源利用效率較高，由此可降低運(yùn)行能耗費(fèi)用17.99%，能源消耗量減少17.96%。對(duì)于國(guó)際機(jī)場(chǎng)這樣常年需要空調(diào)的航站樓，自然通風(fēng)具有很大的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3）提高系統(tǒng)效率。從系統(tǒng)的能源供給、傳輸和系統(tǒng)末端方面提高空調(diào)系統(tǒng)的效率。提出建議：①充分利用免費(fèi)冷源，減少空調(diào)冷源系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間；②采用全熱交換新風(fēng)機(jī)組，額定全熱熱回收效率不低于60%；③空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量采用二氧化碳濃度控制；④系統(tǒng)采用智能控制系統(tǒng)，控制參數(shù)包括：冷水機(jī)組供回水溫度、壓力；冷凍水系統(tǒng)的供、回水總管溫度及壓力等，保證系統(tǒng)高效運(yùn)行。

4.2 供油系統(tǒng)工藝流程節(jié)能評(píng)估

目前機(jī)場(chǎng)油庫供油主要采用公路和鐵路配送，當(dāng)機(jī)場(chǎng)年供油量超過30萬噸，公路運(yùn)油由于運(yùn)油車數(shù)量和周轉(zhuǎn)次數(shù)的增多，增加了人工運(yùn)輸成本和航煤的損耗，同時(shí)受天氣和路況影響較大，因此這種進(jìn)油方式不能達(dá)到三期項(xiàng)目建成后的供油需求和節(jié)能目標(biāo)。而且目前油庫供油泵額定效率60%，泵效率較低，機(jī)場(chǎng)航煤損耗率較高。

為降低航煤系統(tǒng)的的損耗，建議減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)和降低運(yùn)輸成本，保障機(jī)場(chǎng)的供油安全，建議修建一條供油專線，為機(jī)場(chǎng)經(jīng)管線提供航煤供給。同時(shí)建議三期新增供油系統(tǒng)選用高效供油泵。

4.3 雨水回收

機(jī)場(chǎng)雨水按流域劃分為空側(cè)和陸側(cè)。機(jī)場(chǎng)自投入運(yùn)營(yíng)以來，由于飛行區(qū)排水口截面過小，遇大雨時(shí)排水不暢極易漬水，飛行區(qū)南端年年有洪澇災(zāi)害。

為解決這一問題，建議回收利用雨水。雨水回收后作為沖廁、綠化澆灑、沖洗路面等用水的非傳統(tǒng)水源。一方面降低機(jī)場(chǎng)水源的消耗量，另一方面可減小降雨對(duì)機(jī)場(chǎng)排水系統(tǒng)的壓力。

4.4 能源計(jì)量

目前機(jī)場(chǎng)未對(duì)主要耗能設(shè)備實(shí)施分項(xiàng)計(jì)量，在三期設(shè)計(jì)中僅考慮計(jì)費(fèi)系統(tǒng)。機(jī)場(chǎng)配套設(shè)施較多，用能系統(tǒng)和設(shè)備復(fù)雜，機(jī)場(chǎng)建成后的運(yùn)行管理難度較大，為了加強(qiáng)機(jī)場(chǎng)耗能系統(tǒng)的管理，準(zhǔn)確、及時(shí)地了解其各機(jī)電設(shè)備的能耗狀況，發(fā)現(xiàn)可能存在的能耗漏洞，開展節(jié)能降耗工作，可對(duì)機(jī)場(chǎng)耗能系統(tǒng)進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量[4-5]，定制一套能源監(jiān)控管理系統(tǒng)。該機(jī)場(chǎng)三期主體工程分項(xiàng)計(jì)量如圖5所示。

圖5 機(jī)場(chǎng)能源分項(xiàng)計(jì)量結(jié)構(gòu)圖

4 結(jié)語

本文介紹了能源利用三步分析原則和國(guó)際上通行的《多能源策略方法》兩種節(jié)能評(píng)估方法，并應(yīng)用于某國(guó)際機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建項(xiàng)目的節(jié)能評(píng)估工作。著重介紹了機(jī)場(chǎng)的能源情況及能效水平評(píng)估和節(jié)能措施評(píng)估內(nèi)容，得到如下結(jié)論：

1）機(jī)場(chǎng)具有建筑規(guī)模大、用能系統(tǒng)復(fù)雜的特點(diǎn)。機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程的能源供應(yīng)情況和對(duì)當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)的影響對(duì)機(jī)場(chǎng)的建設(shè)和運(yùn)行十分重要。本文采用國(guó)際上通行的《多能源策略方法》對(duì)機(jī)場(chǎng)及周邊地區(qū)可利用能源的種類、分布、儲(chǔ)量、品位、開發(fā)利用的可能性條件，以及資源的最佳利用效果等方面進(jìn)行客觀的評(píng)估，可以確保項(xiàng)目總體用能的安全性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。

2）能源利用三步分析原則，既可以用于機(jī)場(chǎng)整體用能情況的節(jié)能評(píng)估工作，也可以用于機(jī)場(chǎng)空調(diào)系統(tǒng)等分項(xiàng)系統(tǒng)節(jié)能評(píng)估，從能源的供給、傳輸和需求方面全面、高效、準(zhǔn)確地反映機(jī)場(chǎng)的用能情況，提高機(jī)場(chǎng)的能源利用效率，優(yōu)化機(jī)場(chǎng)的能源結(jié)構(gòu)。

[1]國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查暫行辦法[Z].2010

[2]方利國(guó).節(jié)能技術(shù)應(yīng)用與評(píng)價(jià)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008

[3]綜合能耗計(jì)算通則(GB/T2589-2008)[S].

[4]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)樓宇分項(xiàng)計(jì)量設(shè)計(jì)安裝技術(shù)導(dǎo)則[Z].2008

[5]用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則(GB17167-2006)[S].

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ZHANG Yun-yun
ShanghaiDFYH TECH ServicesCo.,Ltd.

According to the“Energy Conservation Assessment and Review for Fixed Assets Investment and Project Construction”,taking a reconstruction project for an international airport as an example,it is to adopt the analysis discipline of energy utilization for three stepsandmulti-energy strategies thatexplains the energy conservationmethods andmeasurement forenergy saving assessmentofairportproject.

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1003-0344（2014）02-098-4

2013-5-1

張蕓蕓（1982～），女，碩士，工程師；上海市普陀區(qū)西康路1255號(hào)11樓（200060）；021-62987595；E-mail:zhangyunyun007@163.com

國(guó)家科技部科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金（12C26213102032）；上海市優(yōu)秀技術(shù)帶頭人（13XD1423900）；國(guó)家科技支撐計(jì)劃課題（2012BAJ12B04）