為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目的,中國出臺了多項(xiàng)相關(guān)政策和方案,并對建筑領(lǐng)域中的公共建筑提出了明確要求,要求新建公共建筑全面執(zhí)行《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,同時(shí)各地也以此為依據(jù)頒布了公共建筑節(jié)能的文件,由此可見公共建筑節(jié)能潛力巨大。由人民交通出版社出版的《公共建筑機(jī)電信息系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)——濟(jì)南奧體中心節(jié)能改造工程實(shí)踐》一書從公共建筑節(jié)能概念、建筑能耗形勢、建筑節(jié)能途徑、建筑節(jié)能檢測平臺等方面介紹了公共建筑節(jié)能的基本情況和既有大型公共建筑能耗特點(diǎn),分析了國內(nèi)外公共建筑節(jié)能改造現(xiàn)狀和特點(diǎn),研究了供配電、照明及監(jiān)控系統(tǒng)、暖通、空調(diào)等公共建筑機(jī)電設(shè)備耗能診斷方法,詳細(xì)闡述了公共建筑機(jī)電設(shè)備節(jié)能改造技術(shù)、改造方案、改造施工過程和改造效果,同時(shí)以濟(jì)南奧體中心為案例,對其改造方案、實(shí)施過程、運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)和良好效果做了細(xì)致講解。
一 公共建筑節(jié)能改造現(xiàn)狀、節(jié)能診斷方法及節(jié)能改造技術(shù)
目前中國雖已建立了建筑節(jié)能體系,并提出了建筑節(jié)能財(cái)政政策與經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策,建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范也在不斷完善,但整體而言效果并不理想。該書經(jīng)過分析認(rèn)為主要原因在于中國建筑數(shù)量龐大,地域性差異明顯,從而導(dǎo)致建筑節(jié)能工作進(jìn)展緩慢。為了有效推進(jìn)中國建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展,該書建議應(yīng)對不同地域的建筑能耗占比進(jìn)行分析,然后因地制宜的制定建筑節(jié)能措施與對策。
該書所說的公共建筑主要指一切非住宅建筑,但不包括工業(yè)生產(chǎn)居住建筑物。公共建筑作為建筑節(jié)能減碳的重要領(lǐng)域,探索如何提高其能源綜合利用效率非常重要。公共建筑能耗主要是指供暖、空調(diào)、照明、電梯、熱水供應(yīng)、炊事、辦公電器等方面的能耗,其中采暖、空調(diào)和照明能耗占70% 以上,因此公共建筑節(jié)能的重點(diǎn)是采暖、空調(diào)和照明等機(jī)電設(shè)備的節(jié)能。另外,氣候條件、圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能、設(shè)備性能及效率、服務(wù)水平、運(yùn)行管理方式和使用行為是影響建筑能耗的主要因素,除氣候條件外其他5 個(gè)因素均是可以人為改變的,該書認(rèn)為通過這5 個(gè)因素的優(yōu)化提升,能夠最大程度地改善公共建筑能耗現(xiàn)狀。
西方發(fā)達(dá)國家開展對既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造工作的時(shí)間比中國早,因此國外在改造技術(shù)和管理政策方面積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。西方國家的建筑節(jié)能改造主要集中在兩方面,一是對既有建筑進(jìn)行改造,二是對新建建筑進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。各國提升公共建筑能效的措施主要是通過開發(fā)和設(shè)定相關(guān)評價(jià)工具與標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)施的,該書詳細(xì)論述了幾個(gè)典型國家或區(qū)域的政策實(shí)施情況。與其他國家相比,中國公共建筑節(jié)能改造工作起步較晚,且進(jìn)展較慢。20 世紀(jì)90 年代初,中國才開始對既有建筑進(jìn)行節(jié)能改造,設(shè)置了示范工程,且節(jié)能改造主要體現(xiàn)在公共建筑的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)上。
對公共建筑進(jìn)行節(jié)能診斷有助于找到節(jié)能潛力點(diǎn),發(fā)現(xiàn)并解決節(jié)能系統(tǒng)存在的問題,因此建立科學(xué)的節(jié)能診斷方法至關(guān)重要。由于采暖、空調(diào)和照明等機(jī)電設(shè)備是公共建筑的節(jié)能重點(diǎn),且圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能是改進(jìn)建筑節(jié)能效果的重要因素,所以可將這幾個(gè)方面作為公共建筑節(jié)能改造的著力點(diǎn)。該書圍繞圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、采暖通風(fēng)及生活熱水系統(tǒng)、供配電、照明及監(jiān)控系統(tǒng)3 個(gè)部分,從節(jié)能診斷原理、基本流程、基本方法及相關(guān)用能系統(tǒng)效率指標(biāo)等方面詳細(xì)闡述了公共建筑節(jié)能診斷方法,并對不同系統(tǒng)的節(jié)能改造技術(shù)做了全面講解。
二 濟(jì)南奧體中心改造方案、施工過程及節(jié)能改造效果
濟(jì)南奧體中心是一個(gè)大型綜合性體育場館,由體育場、體育館、游泳館、網(wǎng)球中心、商業(yè)中心及地下車庫等組成。該工程成功申報(bào)了建設(shè)部節(jié)能省地型建筑科技示范工程及山東省示范節(jié)能工程,是大型公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造的典型成功案例之一,對其改造方案、施工過程及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)可為其他建筑的節(jié)能減排提供較高的參考價(jià)值。
首先,該書簡單介紹了濟(jì)南奧體中心進(jìn)行節(jié)能改造的背景和現(xiàn)實(shí)意義,并分析了濟(jì)南奧體中心的能源消耗現(xiàn)狀及主要舊設(shè)備的使用情況。濟(jì)南奧體中心所采用的節(jié)能措施主要集中在圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能、遮陽系統(tǒng)節(jié)能、使用節(jié)能材料、維護(hù)系統(tǒng)節(jié)能、自然通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、熱回收等幾個(gè)方面,并且還利用了地源熱泵和太陽能等可再生能源,該書則將這些內(nèi)容作為本案例的重點(diǎn)進(jìn)行了著重介紹和詳盡講解。奧體中心圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在外墻的外保溫系統(tǒng)和遮陽技術(shù)兩方面,外保溫系統(tǒng)由加氣混凝土砌塊,再由擠塑聚苯板做外保溫層,很好地起到了溫度調(diào)節(jié)的作用;遮陽技術(shù)具有可伸縮的特點(diǎn)也可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整,從而大大減少了空調(diào)能耗,兩者共同組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫系統(tǒng)有效降低了能源消耗,超過了公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的50% 以上。節(jié)能的主要途徑之一是利用自然光線,濟(jì)南奧體中心的多個(gè)場館立面及屋頂都設(shè)置了大量的采光窗,同時(shí)根據(jù)不同的地勢情況設(shè)計(jì)了不同的通風(fēng)采光天井,盡可能增大自然采光的面積??照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造主要通過水蓄冷技術(shù)、大溫差水系統(tǒng)、變頻技術(shù)、熱回收技術(shù)、新風(fēng)利用、分層空調(diào)和置換通風(fēng)、大空間采暖、冷(熱)計(jì)量及中央節(jié)能控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn),其中水蓄冷技術(shù)不僅可提高能源的利用效率,緩解用電緊張的問題,還可顯著降低運(yùn)行成本,據(jù)測算,與常規(guī)制冷技術(shù)相比,水蓄冷技術(shù)每年將會節(jié)省兩百多萬的電費(fèi);新風(fēng)的利用主要集中在過渡季節(jié),利用新風(fēng)可節(jié)約空調(diào)能耗,另外利用排風(fēng)對新風(fēng)進(jìn)行預(yù)熱或預(yù)冷,同樣可減少空調(diào)運(yùn)行;中央節(jié)能控制系統(tǒng)的應(yīng)用也是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的一大亮點(diǎn),將溫度、濕度、壓差和流量提前進(jìn)行設(shè)置,通過自動控制技術(shù)使設(shè)備運(yùn)行達(dá)到最佳狀態(tài),使其高效運(yùn)行,減少損耗,從而達(dá)到提升能源綜合利用率的目的,最大化地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。在照明方面采用了綠色照明節(jié)能技術(shù),不僅使用了綠色、節(jié)能的金屬鹵化燈(其具有光效高、衰減小和壽命長的特點(diǎn)),還利用了節(jié)能照明控制系統(tǒng)和節(jié)能照明輔助系統(tǒng),可按不同時(shí)段、不同需求及自然光環(huán)境設(shè)定多場景模式,減少燈具用量,提高燈具功率,達(dá)到降低用電、減少能耗的目的。對太陽能的利用是該公共建筑運(yùn)用可再生能源的重要示例,主要體現(xiàn)在太陽能熱水系統(tǒng)和太陽能光電技術(shù)兩方面,前者針對的是游泳館的淋浴用水和泳池水加熱,通過承壓式熱管太陽能集熱器實(shí)現(xiàn),同時(shí)以熱泵和市政熱力作為輔助熱源以應(yīng)對太陽能不足的情況;后者針對的是場館中的路燈、庭院燈和草坪燈,通過太陽能光伏發(fā)電技術(shù)生成電能,作為電力來源,極大減少了電力消耗。
濟(jì)南奧體中心是積極響應(yīng)國家節(jié)能減碳要求,建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型公共建筑的成功典范,其所運(yùn)用的節(jié)能技術(shù)為該場館減少了大量的能源消耗,不僅實(shí)現(xiàn)了環(huán)保的目標(biāo),還極大地降低了運(yùn)營成本,創(chuàng)造了難以衡量的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。該書從項(xiàng)目基本情況、各系統(tǒng)改造后的節(jié)能效益分析、改造建設(shè)完成后各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的效果等幾個(gè)方面綜合評價(jià)了濟(jì)南奧體中心的節(jié)能改造成效,并形成了項(xiàng)目改造報(bào)告。從中可以得知,圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)50% 的節(jié)能效果;太陽能熱水系統(tǒng)可節(jié)約建筑熱水能耗75%以上;地埋管熱泵供熱系統(tǒng)在供熱時(shí)的用電量占比不到30%,此時(shí)的系統(tǒng)能效比超過3.5,而在空調(diào)制冷時(shí)又可提升熱泵機(jī)組能效比約10%~15%;節(jié)能照明控制系統(tǒng)則可節(jié)約30% 的用電量。從這些數(shù)據(jù)可以直觀而真切的感受到節(jié)能技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用前景和意義,對于推動中國建筑節(jié)能工作具有重要作用。
建筑能耗占中國社會總能耗的比例較大,尤其是公共建筑耗能巨大,中國提出公共建筑能效提升計(jì)劃旨在減少公共建筑能耗,達(dá)到節(jié)能減排的目的。對于公共建筑,除了采用圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能措施外,機(jī)電信息系統(tǒng)的節(jié)能也是其主要方面。該書作為公共建筑機(jī)電信息系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)專著,根據(jù)前人的統(tǒng)計(jì)報(bào)告、研究報(bào)告和論文文獻(xiàn),結(jié)合濟(jì)南市奧體中心實(shí)際節(jié)能改造工程數(shù)據(jù),列出了大量圖表,總結(jié)了這類建筑節(jié)能改造的經(jīng)驗(yàn),展現(xiàn)了建筑節(jié)能的必要性以及可再生能源在建筑節(jié)能中的實(shí)踐場景。該書不僅可作為管理者制定決策時(shí)的參考依據(jù),也可作為節(jié)能公司、工程技術(shù)人員以及高校師生的參考用書。
作者:宋傳增 張輝 宋海洋 姜宴
書名:公共建筑機(jī)電信息系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)
——濟(jì)南奧體中心節(jié)能改造工程實(shí)踐
出版社:人民交通出版社
ISBN:9787114151361
出版時(shí)間:2019 年05 月01 日
定價(jià):36.00 元