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1建筑与能源姓名:刘敏学号:20090430211郑州大学土木工程学院建筑环境与设备工程系刊期主页:回顾:希腊办公建筑的能耗和能源节约的潜力作为银行分分支机构的案例研究GiorgosN.Spyropoulos'*a,ConstantinosA.Balarasb文章信息文章历史:2010年6月3日接到2010年12月6日接到修订后的版本2010年12月14日被接受关键词:能耗写字楼银行分支结构节能银行建筑摘要:非住宅楼,尤其是作为银行分支的办公建筑的能源绩效是非常有限的。这篇文章提出了从39家有代表性的银行分行得出的新数据,和从整个希腊的11个典型的银行分行的能源审计信息的深入分析中得到的结果。这些数据用于导出实际的能源基准和评估各种节能措施。因此,年平均能源消耗量为345kwh/m2。不同的终端用户的分类表明,暖通空调平均最终能源消费占48%,照明占35%,其他办公和电子设备占17%。最有效的节能措施可达到每年节约56kwh/m2通过调节室内的特定温度,而分别使用高频电子镇流器和节能灯可节省约22kwh/m2和29kwh/m2在没有使用外部边框标志的时候。2010年ElsevierB.V.版权所有目录1.简介………………………………………………………………………………7712.研究方法…………………………………………………………………………7703.能源消耗…………………………………………………………………………7714.节能措施…………………………………………………………………………7744.1照明的节能措施……………………………………………………………7744.1.1方案A:用高频电子镇流器代替传统启动器,用节能灯代替白炽灯………………………………………………………………7744.1.2方案B:减少外部边框标志的营业时间………………………………7754.1.3方案C:减少照明器具的数量…………………………………………7754.2暖通空调的节能措施…………………………………………………………7754.2.1方案A:调节室内的设定温度…………………………………………77524.2.2方案B:安装新的隔热双层玻璃…………………………………………7755.讨论………………………………………………………………………………7766.结论………………………………………………………………………………777版权声明…………………………………………………………………………777参考文献…………………………………………………………………………77731.简介欧洲的建筑能源消耗占整个欧盟(欧盟27个国家)最后能源消耗(2006年1177.4百万吨)的38.7%,其中住宅性建筑304.9百万吨,非住宅性建筑150,3万吨【1】。与此同时,考虑总的电能和热能的消耗,建筑占相关CO2排放量的30%——50%【2】。第三产业(非住宅性建筑和农业)在能量需求发展最快的产业的行列中,预计2030年将比2005年高出26%,相比住宅性建筑只有12%【3】。第三产业能源需求的增长,或超过90%的额外的能量需求,都是被非住宅型建筑驱动的。欧洲非住宅性建筑能源消费的最终用分类分为:空间热源和其他热源(预计将2000年的73%在2030年下降到62%),16%的电子设备(预计在2030年提高到27%),6%制冷(预计在2030年提高到9.3%),5%照明(预计在2030年进一步下降由于广泛的高效照明)。非住宅性建筑中电能消耗多年来连续增加由于暖通空调和办公设备的应用(尤其是电子设备和计算机),预计2005年的42%在2030年会增加到几乎总能源消费的50%。在希腊,建筑领域消耗7.6百万吨或者最终能源消耗的35.4%在2006年和1990年3.8百万吨或者26.1%相比【1】。希腊的住宅性建筑占最终能源消耗的约25.7%,消费全国发电量的32.7%和总热能的21.5%【4】。希腊非住宅性建筑占总能源消费的9.7%,消费全国总发电量的29.7%【5】。得到一些深刻的见解和希腊办公和商业建筑节能潜力的调查应和为了服从欧洲建筑能源性能的指令——EPBD(2002/91)而进行的努力保持一致,国家适应部分L.3661/19.5.2008和会议5825/9.4.2010制定的记住法规(KENAK)。此外,欧洲指令能源终端使用效率和能源服务(2006/32/EC)需要每个欧盟成员国采取措施来控制CO2的排放量以实现所有国家节约能越9%的目标,在2017年。我们的知识和对能源消费和节能措施评估提供的数据对大部分住宅性建筑是可用的,然而对于非住宅性建筑的节能性能近视是基本的知识也是相当有限的【5,6】。办公建筑被列为最高耗能的建筑群中。欧洲办公建筑的空调面积每年耗能100到1000kwh/m2不等【7】,取决于其所处的位置,结构,暖通空调和照明设备,办公设备的使用和类型,营运时间等。希腊办公建筑典型的年平均耗能为187kwh/m2【8】。在中国,能源使用范围从70到300kwh/m2变化在大范围(2000m或者更大)的有中央空调的公共非住宅性建筑中【9】。最详细的数据用于美国的建筑。美国办公楼使用能源平均强度是293kwh/m2【10】。代表美国商业建筑能源消耗的详细信息被美国商业建筑能源消耗调查组收集【11】。根据2003年最近公布的数据,在美国不同的气候区范围内办公楼每年的总能源强度范围是220—360kwh/m2。在不同的办公建筑类,银行,和其他的金融机构是能源最密集的平均301kwh/m2,电力消费最高强度可达239kwh/m2,有25%的建筑耗能强度为156kwh/m2,75%的为318kwh/m2。但是,类似的数据对欧洲建筑来说是4非常有限的,银行部门一直没有公布建筑能耗的数据。本文提供了关于希腊商业/办公建筑作为金融机构用于银行领域的特点的相关数据,这些新数据为非住宅性建筑特定的终端使用的能源性能做出了贡献。2.研究方法调查银行分行能源行为的方法和收集,分类,处理一些必要数据包括以下步骤:能源消费数据:在超过六年的时间内,来自全国39个银行分行的电费或公用设施被收集和分类。按不同国家的气候带分类。几乎所有的银行只消耗电能,只有一个银行业消耗强度很低的热能。选择典型的银行分行:在深入分析和研究中,被抽选的11个典型分行的代表。具体分行的选择标准包括:位置涉及不同国家的气候带,现有数据的完整性和类似的服务功能(例如类似的营业时间)。能源审计:选定的11个典型分行进行深入的调查研究中,包括能源审计以收集必要的数据,即建筑图纸规格为建筑的围护结构施工,建筑面积和体积,所有机电(E/M)为不同的装置最终用途,如空调系统,照明系统,电气设备等。确定基准点:根据收集的数据和研究分析结果,估计能源的相关指标。这9个分行的指标包括:(a)每单位面积的能源消耗(kwh/m2)和(b)每单位体积的能源消耗(kwh/m3)。对于11个典型分行的样本额外的调查包括:(a)最终能源消耗的分类,(b)每单位面积的照明(w/m2),设备和暖通空调系统的额定功率,(c)能源强度表示为每名雇员的能源消耗量(kWh/emp)。节能的潜力:一些节能措施的11个分行机构的评估。节能措施的成本效率:不同节能措施的经济评价是基于简单投资回收期(PBP)和净现值(NPV)。环境的影响:环境影响的评估是基于节能措施实施前后CO2排放量的基础上。电能消耗和CO2排放之间的转换是基于特定国家每次发电的能源消耗的平均转换因子(0.950kgCO2/kWhel)。由于许多银行分行都是有多个水平层组成的(底层,地下室,和中间层)组成的,有必要弄清楚一些假定条件。每个分行的能源审计显示只有工作区域(地面层)设有空调装置。因此,由于大多数设备和暖通空调位于地面层,每单位面积(m2)和每单位体积(m3)的能源相关的指示(kWh/m2,kWh/m3)指的是能代表每个分行能源绩效的工作(有空调的)区域。虽然地下室层和中间层是辅助空间,但是都安装了照明设备,相对用于照明的指标是指每个分行总的楼面面积(地面层,地下室,中间层),通常不同于空调面积。安装设备每单位面积的能量(w/m2)指的是地面面积而暖通空调指的是工作(空调)区域面积。53.能源消耗希腊根据采暖度日数(以18°为基准)氛围A,B,C,D四个气候区:A区(601–1100HDD18◦C),B区(1101–1600HDD18◦C),C区(1601–HDD18◦C),D区(2201–2620HDD18◦C)。这11个分行被分为4组根据它们所在的不同的四个气候区。每个分行的基本特征已列在表一中。每个分行的代码第一个字母表示它们所在的气候分区(A,B,C,D),后边表示顺序。对于A区,7个分行在6年间的月平均能耗数据已经被收集和分析了。平均月平均能耗是25.6kWh/m2,然而最大值和最小值分别是39.3kWh/m2和14.9kWh/m2。在每年的基础上,有50%的分行的能耗低于300kWh/m2,34%的分行在350和407kWh/m2之间变动。6年间每单位面积的年平均能耗的变化已经在图1中表示出来了,2007年已经达到kWh/m2(300kgCO2/m2)。随着对安装机电设备的照明,办公和电子设备,和暖通空调系统能源审计和细节的深入分析,它可能为不同的终端能耗的分类。暖通空调的年平均能耗在87.9和204.3kWh/m2之间变动,然而平均的额定功率是53.8W/m2。一般来说,暖通空调的能耗占总的最终能耗的49.0%(其中62.4%用于制冷,37.6%用于制热),照明占32.5%(其中62%用于室内空间照明,22%用于外部招牌标志,16%用于夜间安全照明),办公和电子设备占18.5%。分析表明人工照明也占了总的能源消耗的一部分,由于大的银行名称标志的工作。但是,即使不包括标志消耗的这部分能量,照明耗能仍然比办公建筑的大。估计表一中配备了最大的招牌标志的分行A-3照明的年平均能耗在44.5和80.9kwh/m2之间变动。人工照明的额定功率是28W/m2(对于分行A-1)和36W/m2(对于分行A-3)或者是21W/m2不包括外部的招牌标志。办公和电子设备的年平均能耗在48.8和70.7kWh/m2之间变动。台式电脑和电信设备是主要的终端应用,其年平均能耗在24.0和31.6kWh/m2之间变动。自动提款机(ATM)的年平均能耗在12和23kWh/m2之间变动,主要是由于自动提款机是全年连续工作。办公和电子设备的额定功率是85.5w/m2。图1.A气候分区内的7个分行在6年(2002--2007)间的年平均能耗的变化。数值分别表示能耗的最小值,平均值和最大值。图2.B气候分区内的18个分行在6年(2002--2007)间的年平均能耗。数值分别表示能6耗的最小值,平均值和最大值。对于B区,18个分行在6年间月平均能耗的数据已经被收集和分析。月平均能耗是29.6kwh/m2,然而最大值和最小是分别是59kWh/m2和12.9kWh/m2。6年间每单位面积的平均能耗的变化已经在图2中表示出来,2007年达到336kWhm/m2(319kgCO2/m2)。在每年的基础上,33%的分行的能耗在200和300kwh/m2之间内变动,22%在300和500kwh/m2之间(最大值为463kwh/m2)。B气候区银行分行不同的终端能耗的分类是根据对数据可用的5个分行的深入分析。同样,暖通空调系统是主要的耗能系统。平均暖通空调的能耗占总的能耗的47.0%(其中58.8%用于制冷,41.2%用于制热),照明占37.2%(其中40%用于室内空间照明,49%用于外部招牌标志,11%用于夜间安全照明),办公和电子设备占15.8%。B气候分区的每个分行的暖通空调系统都包括全年制冷和制热的需求。估计暖通空调的年平均能耗在107.0和250.6kwh/m2之间,然而平均的额定功率是77.8w/m2。制冷的能耗占总能耗的百分比在
本文标题:建筑与能源
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