胡建軍

摘要：商業(yè)建筑因其自身特點(diǎn)，存在著電能消耗過大的現(xiàn)象，因此，對商業(yè)建筑電能消耗及能源節(jié)約進(jìn)行研究，具有非常重要的意義。本文實(shí)選取廣州某大廈為例，從商業(yè)建筑的用電能耗特點(diǎn)出發(fā)，分析和對比不同月份、不同用電設(shè)備的用電數(shù)據(jù)。結(jié)合氣候特點(diǎn)對室內(nèi)外環(huán)境造成的影響，總結(jié)商業(yè)建筑的用電能耗特點(diǎn)。分析研究用電現(xiàn)狀后，從建筑物實(shí)際運(yùn)營管理模式出發(fā)，提出了節(jié)能設(shè)計(jì)和設(shè)備選型的節(jié)能方案，為商業(yè)建筑的用電節(jié)能工作提出科學(xué)性和實(shí)際性建議。

關(guān)鍵詞：商業(yè)建筑;用電能耗;能源節(jié)約

我國建筑在建設(shè)過程中能源浪費(fèi)比較嚴(yán)重，再加上近些年工程建設(shè)數(shù)量快速增加，造成建筑耗能總量居高不下。因此，國家出臺政策，大力推進(jìn)綠色建筑，以期達(dá)到節(jié)約能源的目的。在此情況下，各大地產(chǎn)開發(fā)商也積極響應(yīng)國家政策，從項(xiàng)目建設(shè)的各個環(huán)節(jié)積極減小能耗，提高能源的使用率，盡最大可能減少建筑的能耗損失。從目前我國的發(fā)展情況來看，減少建筑工程建材的浪費(fèi)，不僅是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，而且是維持大自然生態(tài)平衡的需要。然而建筑工程在建設(shè)過程中涉及的耗能類別非常多，實(shí)現(xiàn)建筑的節(jié)能并不是一件簡單的事情。在所有耗能類別中，電能消耗所占的比例最大，由此可見降低建筑能源消耗的重要工作之一就是優(yōu)化建筑電氣設(shè)計(jì)。因此，對耗能較高的商業(yè)建筑用電能耗進(jìn)行研究，無論對綠色建筑的發(fā)展還是對國家社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，都具有非常重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

一、商業(yè)建筑用電能耗特點(diǎn)分析

在我國，大型商業(yè)建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和能耗特點(diǎn)非常鮮明，單體建筑的層面積偏大，并且設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，運(yùn)營過程中各類用電設(shè)備也繁多。相對于其他類型的大型公共建筑，商業(yè)建筑的用電能耗非常大。本文以廣州某大廈為例。

（一）系統(tǒng)龐大

廣州某大廈建筑總面積高達(dá)近3萬㎡，對于用電的需求量非常大，并且電氣系統(tǒng)的各類系統(tǒng)都比較龐大。

（二）功能復(fù)雜

廣州某大廈在功能上包含的種類較多，比較復(fù)雜。不僅包括寫字樓辦公、餐飲，還包含附屬樓宇名店城商業(yè)街、健身活動中心、職工餐廳等。同時，在進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時，還需要考慮到項(xiàng)目中包含的各類智能監(jiān)控、安防系統(tǒng)等。諸多的功能，使得其用電耗能較大。

（一）建筑概況

本文研究對象為廣州某大廈，總建筑面積近3萬m2，大廈1-3樓外墻結(jié)構(gòu)采用玻璃幕墻和混凝土墻的形式。4-20層是辦公寫字樓，人流量較大，因此照度設(shè)計(jì)等級高，空調(diào)負(fù)荷大;1層、2是餐飲，只有在用餐時間人流量大，因此照度設(shè)計(jì)等級低，空調(diào)負(fù)荷僅在用餐時間加大;附屬樓名店城商場，全年365天營業(yè)，全天營業(yè)時間為10：00-22：00，節(jié)假日期間會超過12h。廣州屬于海洋性亞熱帶季風(fēng)氣候，以溫暖多雨、光熱充足、夏季長、霜期短為特征。全年平均氣溫21.9為攝氏度，一年中最熱的月份是7月、8月，月平均氣溫達(dá)28.7℃。

（二）建筑用電能耗的采集和分析

商業(yè)建筑能耗可分為兩類，一是建筑物本體，維持室內(nèi)熱舒適程度在一定范圍內(nèi)，所需要的供冷空調(diào)的能耗及通風(fēng)空調(diào)能耗分三部分：冷熱源能耗、末端設(shè)備能耗和輸送系統(tǒng)設(shè)備能耗;二是建筑物營業(yè)過程中的功能性需求能耗系統(tǒng)，包括照明插座系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、電梯系統(tǒng)、動力設(shè)備及辦公設(shè)備等。能耗分項(xiàng)計(jì)量技術(shù)分為三步：分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)的傳輸與存儲、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析。

（三）建筑典型月用電能耗的分析

根據(jù)能耗分項(xiàng)計(jì)量的方法，針對用電量最小月、最大月、中等月，分別選取典型季節(jié)的2月、8月份來作對比，分別對不同性質(zhì)的設(shè)備用電情況進(jìn)行分項(xiàng)統(tǒng)計(jì)。2月份該建筑總用電為242.44萬kW·h，其中照明插座及商場用電占44%，中央空調(diào)系統(tǒng)停機(jī)。冬季耗電量明顯較低，這是由于該建筑冬季無需供冷和供暖，所以用電量明顯下降。8月份用電高達(dá)730.92萬kW·h，是2月份的三倍用電量。

（四）該大型商場建筑的用電現(xiàn)狀

本文通過對廣州某大廈2019年的實(shí)際用電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，得出該大型商場目前的用電現(xiàn)狀，表現(xiàn)如下：

1、中央空調(diào)系統(tǒng)的用電能耗隨著季節(jié)的變化，表現(xiàn)出較大的差異，而其他用電設(shè)備系統(tǒng)的用電能耗相對比較穩(wěn)定。

2、該大廈的用電特點(diǎn)是，每年的1-4月和11-12月至用電量最少，5-10月炎熱的夏季用電量最多，其中6、7、8、9月用電量最大，4、11月溫和的過渡季用電量中等，用電曲線圖如下：

在季節(jié)變化的典型月份中最大用電量的分項(xiàng)設(shè)備分別是中央空調(diào)、照明插座及商場商業(yè)用電，分別占該典型月份總用電量的67%、63%。

3、在2019年中，該大廈的全年平均能耗指標(biāo)是237W·h/（m2·a），與天津市的大型商場類建筑的能耗指標(biāo)（平均值為211.26kW·h/（m2·a））進(jìn)行對比，處于平均水平。與重慶的能耗密度平均值222.48kW·h/（m2·a）相比，處于一個水平。與北京的能耗密度平均值216kW·h/（m2·a）[8]相比，基本持平。這與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況、氣候條件、人口密度、調(diào)研年份和所取樣本有關(guān)，但可反映出大致情況。

三、商業(yè)建筑節(jié)能方案分析

（一）節(jié)能設(shè)計(jì)

商業(yè)建筑的電氣設(shè)計(jì)在根據(jù)建筑的實(shí)際情況進(jìn)行最合理供電方案的同時，還要確保人性化的節(jié)能設(shè)計(jì)，以滿足現(xiàn)代社會的綠色建筑設(shè)計(jì)要求。這樣對于運(yùn)行時間上差別較大的負(fù)荷，需要對它們進(jìn)行錯峰設(shè)計(jì)，以便降低建筑供電系統(tǒng)的裝機(jī)容量。對于季節(jié)有選擇性的負(fù)荷，也需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。中央空調(diào)的機(jī)組搭配，離心機(jī)組與螺桿機(jī)組進(jìn)搭配，在夜晚以及每年的4月、11月供冷負(fù)載較小時，可以使用螺桿機(jī)組進(jìn)行供冷，夏季及供冷需求量較大時使用離心機(jī)組供冷。再比如空調(diào)負(fù)荷一般在夏季使用，而冬季節(jié)不使用，就需要對空調(diào)機(jī)組單獨(dú)的變壓器，這樣做主要是減少春秋季節(jié)變壓器空載對電能的不必要損耗。對沒有季節(jié)性要求的符合，比如說商業(yè)建筑內(nèi)的電梯、扶梯等，這些需要進(jìn)行采用永磁同步電機(jī)變頻控制，以減少電能的損耗。對大面積需要照明的場所在設(shè)計(jì)過程中也要進(jìn)行節(jié)能控制，比如車庫、室外夜景照明、環(huán)境景觀照明等，都可以采用定時開關(guān)或者亮度控制方式，節(jié)能電能使用。

（二）設(shè)備安裝與選型

商業(yè)建筑進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)時，對于變壓器的選擇也是非常重要的，在滿足投入成本的前提下，最好選用節(jié)能型的干式變壓器。建筑內(nèi)的一般照明燈具選用節(jié)能型的熒光燈、節(jié)能筒燈等。除了這些，變電所的選址也最好是接近負(fù)荷中心，特別是距離制冷機(jī)房較近，主要是為了便于制冷機(jī)房和變電所的管理。消防控制室和監(jiān)控室在設(shè)計(jì)時也盡可能地距離較近，同樣是為了方便管理。

結(jié)語：本文對廣州某大廈建筑進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，通過能耗分項(xiàng)計(jì)量的方式采集到該大型商場建筑的用電能耗數(shù)據(jù)，并對全年和典型月份的能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出了該大型商場建筑的節(jié)能方案，從而提高了該商場的能源利用率。

參考文獻(xiàn)：

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