土木1111杨靖东建筑节能

中国国家大剧院节能措施研究报告土木1111班杨靖东1208111520摘要：改革开放以来，随着国家经济快速的发展，能源问题逐渐成为制约经济可持续发展的主要矛盾，也直接威胁着子孙后代的生存环境。我国十二五规划把绿色发展、建设资源节约型、环境友好型社会作为主要篇章。刚刚结束的十八大报告中针对资源环境的严峻形势，首次单列一个部分强调要把生态文明建设放在突出地位，要求要建立保护生态文明的制度体系，树立科学发展、绿色发展、低碳发展的理念，这标志着我国解决能源问题，促进可持续发展的决心。关键词：国家大剧院节能降耗科学管理国家大剧院是国家级表演艺术中心，年接待观众上百万人次，传播艺术改变生活的理念，以提高人民群众艺术素质修养为己任。国家大剧院物理空间在体现艺术气质、为观众提供舒适观演环境的同时，更应体现节能降耗、绿色环保的理念，为全社会起到引领的作用。国家大剧院做为一个大体量全封闭的现代建筑，节能降耗是物业管理工作面临的巨大挑战，不但是剧院管理者建设绿色发展、建设资源节约型社会的义不容辞的责任，也是剧院降低运营成本的要求。如何做好节能降耗工作是物业管理工作者需要不断研究和探索的主要课题。一、项目概况：中国国家大剧院位于北京市中心天安门广场西，人民大会堂西侧，西长安街以南，剧院高46.68米。是亚洲最大的剧院综合体。国家大剧院外部为钢结构壳体呈半椭球形，平面投影东西方向长轴长度为212.20米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为46.285米，比人民大会堂略低3.32米，基础最深部分达到-32.5米，有10层楼那么高。国家大剧院壳体由18000多块钛金属板拼接而成，面积超过30000平方米，18000多块钛金属板中，只有4块形状完全一样。钛金属板经过特殊氧化处理，其表面金属光泽极具质感，且15年不变颜色。中部为渐开式玻璃幕墙，由1200多块超白玻璃巧妙拼接而成。椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达3.55万平方米，各种通道和入口都设在水面下。行人需从一条80米长的水下通道进入演出大厅。国家大剧院造型新颖、前卫，构思独特，是传统与现代、浪漫与现实的结合。二、项目在节能或减排、生态环保方面需应对的问题作为公共标志性公共建筑，国家大剧院的节能，节水，节地，节材和环境保护具有示范作用。国家大剧院耗能系统涉及到耗电、水、热、气等，点多面广，非常繁杂，节能减排任务艰巨、困难极大。所以在节能降耗方面，主要有以下几个问题：系统复杂，设备设施多，管理难度大；设备运行时间长，运行管理十分重要；树立绿色环保理念任重道远。在环保方面，因为国家大剧院位于北京市中心，毗邻人民大会堂，寸土寸金，所以在绿化以及景观方面需要进行合理细致的规划设计，以便满足人们在欣赏音乐剧的同时，也能感受到优美的环境氛围，进一步彰显国家大剧院作为地标性建筑的引领作用。三、解决思路和工程措施1、依靠先进技术措施，提高节能成效国家大剧院无论是建设设计阶段还是运营管理阶段，一直秉承节能降耗绿色环保的理念，探索节能降耗的有效技术途径，采用新技术新工艺，不断提高节能降耗管理成效。（1）变配电系统的节能国家大剧院内设2个10KV高压站，下设9个分变电站，其中1-4号站供剧院三大剧场，5号站供冷冻机房，6-9号站分别为景观水池和车库提供电源，各分变电站位置均设置在负荷中心附近，有效减少了低压线路的长度，降低线路损耗。此外，提高供电系统的功率因数、治理谐波是提高供电质量、节约能源的有效途径，在供配电系统中的高次谐波主要产生由非线性负荷用电设备产生，国家大剧院非线性负荷较多，舞台演出灯光调光设备、变压器、镇流器、舞台机械的变频器、软启动设备等是高次谐波的主要来源。在设备选型时，均选用具有抑制谐波措施的电器产品。（2）照明系统的节能照明系统采用高功率因数、高能效等级的绿色节能照明产品，如荧光灯、金属卤化物灯、LED等，淘汰能耗大的白炽灯产品。灯具电气部分多选用电子镇流器，避免选用能耗大的电感镇流器。配电线路尽可能采用三相供电并做到负荷平衡，以减少电压损耗。照明控制部分采用楼宇自控系统集中控制，合理调节设备运行时间，为保证使用需求，在不同场所分别辅助其它智能化控制方式，如在公共空间主要人流通道，采用照度传感器控制设备启停，既满足不同时间段设备使用需求，又充分利用自然采光，达到节能目的。在卫生间、次通道、电梯前室等区域安装红外感应控制器，随时做到人走灯灭，避免不必要的浪费。同时，国家大剧院现阶段也在积极探索最先进的物联网概念，将灯具、风机盘管等末端用电设备纳入互联网络，进行系统管理、按需使用、避免有限能源的浪费。（3）空调系统的节能国家大剧院空调系统设备复杂，用电负荷占剧院总用电负荷的40%，主要能耗分为冷热负荷能耗和空调系统设备设施运转能耗两部分。冷源配置采用4台制冷量为1100RT的离心式冷水机组和一台300RT双机头螺杆式冷水机组，这种设备组合方式可以灵活应用，满足节能要求，小冷量机组可以解决过渡季及剧场舞台机械核心机房冬季供冷需求。冷却塔循环水冬季供冷技术是另一项有效技术措施，可以满足舞台机械、信息中心机房、变电站等的冬季供冷需求。剧场送风机组采用变频控制，演出时段全负荷运行，非演出时段风机低转速运行，减小送风量，达到节能的目的。利用无线测温点与楼宇自控系统相结合，根据剧场的实际情况进行设备运行的自动调节，减少调整幅度过大引起的能源消耗，各项有效节能措施使国家大剧院节能管理取得显著成效。（4）景观水池节水国家大剧院室外景观水池总面积35500平方米，总容积18000立方米，由于面积巨大，夏季水面最大日蒸发量为1050立方米。为节约水源，景观水池采用先进的水循环系统，通过水质净化回用、雨水收集利用、水景水流效果控制等有效手段，减少频繁换水、补水，大大减少水源消耗量，达到节水目的。2、采取科学管理手段，树立持续发展理念国家大剧院重视节能降耗工作，除利用先进技术进行有效节能管理以外，还从主观方面入手，制定了一系列规章制度和管理措施，向管理要效益，通过强化制度、捋顺流程加强设备运行管理，树立节能环保理念。（1）结合剧院使用需求特点摸索设备使用规律，科学制定设备运行模式国家大剧院每年平均800场演出，接待观众180万人次，每年开放参观320天，参观人数达20万人次。剧院各类设备使用时间长，能耗大。对于空调的运行管理需要以空调运行的基本规律为基础，以剧院实际需求为出发点，认真分析实际运行数据，矫正设计理论偏差，根据实际需求随时调整设备运行状态，如根据不同季节室外环境条件而制定的室外新风利用模式，根据剧场使用情况制定的机组预冷预热运行模式、变频模式、根据剧场上座率制定相应的控制温度等，对于能够归纳出规律的运行要求形成文字性的操作规范，让操作人员严格按照规范进行设备运行。照明设备存在于人眼可涉及的范围，照明运行更能够体现节能管理精细化程度，向人们传达节能环保的理念，其引领作用重于节能经济成效。剧院根据不同季节日出日落时间、剧院内不同剧场演出、参观的不同需求，制定出冬季模式、夏季模式、各剧场演出模式、参观模式等不同的照明运行模式，并将各类模式编入到楼宇自控系统日程管理中，同时根据剧场各个时段的不同使用需求随时调整各区域开关灯状态，最大限度地取得节能成效，体现环保理念。（2）注重物业管理人员的节能理念和技能的培养，树立节能环保理念。利用各种有效地培训机会，开拓剧院设备管理人员的视野，鼓励技术人员关注节能市场动向，关注相关技术研究成果，组织各种实地调研活动，使技术人员掌握各种节能新技术、新工艺的开发和应用情况。同时要求工程技术人员在日常运行管理中找出系统运行的特点，归纳总结已有数据，寻找问题切入点，寻找设备运行规律，推进剧院技术节能工作。树立物业管理人员节能环保的理念，物业管理人员是设备设施的直接操作者，同时是剧院设备运行情况的监督者，物业管理人员每天在不同时段对现场设备运行状态进行巡视，发现浪费能源的现象及时处理，在技术有效控制的基础上，加入人员现场管理，使节能降耗工作更加精细化。剧院为加强物业人员节能意识和责任感，建立明确的岗位责任制，将剧院各区域节能管理责任落实到人。（3）借助外力提高节能降耗管理成效目前市场上以节能产品为主营业务的企业众多，剧院工程技术管理人员认真研究市场动态，分析剧院设备运行管理规律，充分了解节能新技术的内涵，找出切实可行的节能降耗技术手段，与行业领先的企业合作，采用节能成效利益分享的方式，既节约了节能技术措施投入成本，也保证了节能措施的时效性。（4）利用传播手段，宣传节能环保理念国家大剧院借助各种手段向每个来剧院的人宣传环保理念，如在卫生间张贴“节约用水”提示牌，在化妆间“张贴节约用电、人人有责”的提示牌。演员、观众等进入到大剧院物理空间后，在每个能耗的点位均能看到倡导节能环保理念的提示牌，使每个到剧院的人能够感受到剧院的环保理念。剧院还积极参加世界地球关灯一小时的活动，以北京市地标性建筑的身份，向世人传达绿色环保、保护环境的理念。四、在节能减排方面取得的效益实现精细化管理，重视和抓好每一个环节，就一定能开创节能工作的新局面。国家大剧院始终注重向管理要效益、向管理要能源，取得了良好效果。各专业根据系统情况，结合技术、经济分析研究，按节能环保的原则，制定合理的全年运行方案；各专业管理人员根据系统的实际能耗状况，定期调查能耗分布状况和分析能耗潜力，提出节能运行和改造建议；各专业每半年进行一次系统能耗系数测算，测算结果作为对系统节能状况进行监测和比较的依据；当空调通风系统的使用功能和负荷分布发生变化，空调通风系统存在明显的温度不平衡时，对空调水系统和风系统进行平衡调试，水力失调率不超过15%；风量失调率不超过15%；启动冷热源设备对系统进行预热或预冷运行时，关闭新风系统；制冷工况运行时宜采用大温差送风。冷水机组供回水温差通常为5℃，在最近研究成果中，为了减少输送系统的能耗，实际工程中用到了8℃，节能效果非常好；空气过滤器的前后压差应定期检查；当空调通风系统为间歇运行方式时，根据气候状况、空调负荷情况和建筑热惰性，合理确定开机停机时间；想方设法解决较为普遍的冷却塔的“飘水”问题，减少了补水费用；在满足室内空气控制参数的条件下，利用低谷电；空调房间的运行设定温度，在冬季不得高于设计值，夏季不得低于设计值；加强设备尤其是空调设备的维修保养等。国家大剧院运行以来，在节能减排方面取得了成绩，目前从各运行系统来看，节能减排工作还有文章可做，有潜力可挖。五、项目的启示和可资借鉴之处建筑节能我国节能战略的重要组成部分，制度创新，节能技术和节能材料的发展，节能运行管理方面，都起到了快速的发展，但是由于我国城镇化的快速发展，每年30亿平方米的建筑，建筑节能城乡建设环境保护和生态文明建设方面，应该讲任重而道远，建设美丽中国的责任还很重大，当前在我们城市建设当中存在着亟待解决的问题。近年来在城市建筑领域，我们大力提倡到发展绿色建筑，建设绿色的社区，绿色的城市，我们直率与建设一个国内外新理念，新技术，新成果，新材料，新工艺的最高平台，强调建筑节能和环保，强调与城市承载率向配套的基础设施，以及承载速度，步入可持续发展的阶段。六、学习本课程的体会随着经济体制改革的深化和竞争机制的引入，人们的生活水平逐年提高，绿色环保的理念越来越深入人心。现代化的绿色物业越来越多，搞好物业设备运行管理也在节能降耗工作中发挥越来越重要的作用。目前，搞好物业设备设施管理、做好节能降耗工作还是很多物业管理企业和物业管理者需要继续努力的目标，物业管理工作者应不断学习现代物业管理理念，树立科学管理的思想，掌握现代化的科学技术，不断从实践中摸索设备运行管理规律，归纳科学的设备设施运行管理理论，健全组织结构，制定完善的管理标准和管理流程，提高物业管理人员的综合素质，在物业管理岗位上做好节能降耗工作，为全社会绿色健康可持续发展做出贡献。作为学习建筑设计，建筑施工或者建筑工程管理的大学生，我们应该努力学习好专业课程，多开阔视野，以便在走入工作岗位以后，能够胜任自己的工作，将节能减排做的更好，为国家社会创造出价值，也从中实现自我的人生价值。班级：土木