公共机构办公室节能综合方案资料下载

公共机构办公室节能综合方案魏庆芃2公共机构节能减排受到高度重视•2005年：公共机构节能列入十大节能工程，“节能减排，政府先行”–先后选取20余家在京中央国家机关办公建筑进行节能诊断和改造–公共机构办公建筑节能取得显著效果，形成良好经验•2008年：国务院531号令，《公共机构节能条例》，办公建筑节能是重点23主要内容：节能需要综合方案•办公建筑节能的潜力在哪里–如何找到节能潜力所在•达到办公建筑节能目标的途径是什么–如何实现办公建筑真正节能降耗4办公建筑节能的潜力5全世界的办公建筑都具有节能空间•普遍有30%优化节能潜力300+建筑，2000+万平米北京，上海，广州，深圳香港，美国，日本节能改造实现每年3000万kWh节能量国际标准：ISO/IEA/ASHRAE6调研实测：办公建筑节能潜力很大•与办公楼规模大小有关–大型：12-45kWh/m2–中小型：5kWh/m2020406080100120140中联部妇联国家发改委国家统计局国资委建设部有成本改造单位面积节约电耗(kWh/m2*a)无成本改造单位面积节约电耗(kWh/m2*a)改造后单位建筑面积能耗(kWh/m2*a)ABCDEF78节能的基础：摸清能耗状况020406080100120140ABCDEFG单位建筑面积分项能耗(kwh/m2.a)空调照明办公饮水电梯其它9A机构办公楼•空调70kWh/m2，是其他被测建筑的3～4倍–low-e镀膜双层窗，多种保温性能良好的围护结构部件–转轮热回收装置等高性能空调设备–先进自动控制系统–完全满足公共建筑节能设计标准•为什么？–空调系统结构形式不合理，运行调节策略不当，导致冷机、水泵、风机等没有工作在最佳工况点10单位建筑面积冷机和水泵电耗/(kWh/m2*a)05101520ABCDE冷机电耗水泵电耗空调系统分项单位建筑面积能耗(kwh/m2.a)010203040506070ABCDE冷机水泵风机盘管各类风机空调系统节能潜力大•政府机构办公楼–使用状况基本相同空调系统电耗平米指标冷机和水泵电耗平米指标11典型办公楼用电量比较：越新越费能11美国某牙医学院6425m2，313kWh/m2.年美国某经济管理学院3万m2，356kWh/m2.年某理科学院1.5万m2，98kWh/m2.年某大学办公楼4650m2，34kWh/m2.年某实验室＋办公楼3360m2，56kWh/m2.年某实验室＋办公楼2.7万m2，64kWh/m2.年12办公建筑节能的潜力所在•年代越近，条件越好，尽管围护结构完全满足最新的节能标准，但实际能耗却更大•我国大型办公楼的能耗水平与发达国家与地区的能耗水平接近，相当于其能耗较低部分•国外建筑能耗较高的原因–室内用电设施多–建筑密封性强，窗户打不开，全年靠空调维持室内环境–很多国家冬季直接用电加热新风和采暖–美国多采用高能耗的全空气系统，设计不合理13公共建筑中存在的问题•效率低：绝大部分公共建筑能源利用效率低•节能改进效果实：很多公共建筑通过节能诊断、调适、改善与改造，可节省电费30－100万元/年•高能耗原因：有共性–建筑的围护结构与空调系统设计不合理–空调系统竣工验收期间没有调试–没有做到优化运行，设计时提出运行策略只是纸上谈兵14根源：漏斗效应战略和方案：大师设计：设计院施工：农民工验收：形式运行15达到建筑节能目标的途径：全过程管理，综合解决（1）设计优化（2）调试与调适（3）管理与运行16节能设计：硬+软•硬技术–高性能的围护结构部件–节能的冷热源系统–高效的暖通空调设备–可再生能源利用技术•太阳能集热器、沼气、地下蓄能(地下风道、地下水直接利用)•海水供能、污水废热利用•太阳能光伏板、光导管、风能发电机•软技术–先进的设计理念和方法–利用设计专用计算机模拟软件进行精细设计•建筑热工、采光、通风、能源系统优化、控制系统优化17节能建筑应该用什么样的技术？•应采用产出投入比高的技术，而不是盲目采用昂贵技术。•应重视软技术而不是偏重硬技术–深入、充分的方案论证，精心仔细的设计是保证。否则再昂贵的设备也无法发挥作用，只是聋子的耳朵。–软技术比硬技术的成本低得多，但作用却是决定性的•应因地制宜采用适宜技术，而不应该盲目追求新奇–“先进”体现在适宜、高效和聪明，不是“高新”。18如何改变粗放型设计？计算机仿真技术(模拟)与建筑设计全面结合区域规划设计建筑单体设计建筑细部构造能源环境控制系统设计方案通过模拟仿真进行分析评价满意?下一阶段YesNo每个阶段中的应用19建筑模拟辅助设计的软件工具举例•建筑热模拟软件–DOE2,EnergyPlus,DeST,HASP,IES,ESP-r等•CFD软件（计算流体力学）–Fluent,Phoenix,STARCD,Stach-3•遮阳与日照模拟软件–BSAT,Sunshine•建筑室外微气候模拟平台–SPOTE•面向建筑师的综合设计软件–EcoTECT,LTMethod3.0•天然采光模拟软件–Radiance•自然通风模拟软件–COMIST,CONTAMW、BREEZE、NatVent，Vent+•地铁热环境与排烟模拟软件–STESS，SES，TNFILE•空调系统与控制模拟软件–HVACSIM＋，TRNSYS•热网模拟软件–HACNET20独一无二：用数据反馈设计条件，得到最适合运行的系统解决方案21达到建筑节能目标的途径（1）设计优化（2）调试与调适：好项目是调出来的（3）管理与运行220%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20003000400050006000700080009000电耗（万kWh）/冷量（万kWh）实际电耗2012年预测电耗2013年预测电耗冷量截至最新月份建筑使用率建筑使用率案例：广州某商业综合体持续调适裙楼商场：2011年5月试运行（30%）2011年9月正式开业（90%）办公楼OT2：2012年6月开业（50%）2012年7月调适（90%）五星级酒店：2013年1月正式开业2013年10月（70-80%）办公楼OT1：2011年底开业2012年7月24层以下使用（60%）2013年7月30层以下使用（75%）2014年7月调适（90%）2011.9*括号内百分比为建筑该时段使用率7595万kWh8236万kWh7193万kWh每年节省近1000万度电23通过持续调适不断提高冷站效率开业至今，冷站全年平均EER由3.2提高至4.0，提升25%该项目：4.002013.9-2014.8现状该项目：3.162011.5-2012.4开业伊始2011.5至2014.8已实现累计节能收益574万kWh冷站EER2011201220132014冷机COP冷冻泵WTF冷却泵WTF冷却塔WTF24提出12大项调试问题2011.9塔楼VAV系统调试2012.12012.32012.72012.8调适专题讨论会BMS数据拆分专项2013.7~82014.8~102013.9-2014.62013.22013.3分项电耗拆分专项2013.1商场新风节能专项制冷主机性能测试2011.72010.3明确并讨论14项调试关键问题空调系统调适2011.11清华团队集中测试及T&C2009.11清华团队入驻该项目提出详细工作计划交流T&C经验多次内部和现场交流协助进行空调系统调试2010.4~72011.1~6提出机电优化和节能改造建议冷站及风系统节能调适工作开展节能调适工作总结010002000300040005000600070008000总量功能拆分分区整合公区细分万kWh/a塔楼1高压供电商场损耗商场租区商场公区业主负担冷站空气侧通风照明插座租户负担酒店冷站损耗未说明公共服务电梯塔楼2塔楼1公区塔楼1租区塔楼2公区塔楼2租区0500100015002000250030003500400045001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:000:00制冷量RT2#5#7#500052005400560058006000620064005000550060006500700075008000万kWhe太古汇逐12月滑动总冷量/总电耗分布图逐12月滑动总电耗逐12月滑动总冷量万kWhc12345625冷机COP显著提升开业至今，冷机全年平均COP由4.52提高至5.292011年发现问题•冷机运行负荷约70~80%•测试发现额定工况下冷机出力不足问题•向业主及冷机厂家提出该问题2013年解决问题•促成厂家冷机调试，问题得以解决•出力不足源于冷机电流显示值有误，导致显示电流达到上限时，实际电流值偏小约10%2012年深入研究•冷机运行负荷率提高至90%•但是冷机在额定工况下仍然难以达到额定值•怀疑可能与电流设定限值有关2014年复查检验•对调试后冷机的运行数据进行全面分析•主机性能提高，额定工况下可以达到额定COP冷机出力不足问题回顾：主要原因：1.冷机出力不足问题解决2.冷机整体负荷率提高2011201220132014冷机COP26冷冻水系统输配系数大幅度提高开业至今，冷冻水系统输配系数从28提高至54改善水力平衡，供回水温差提高至6.8K，走小流量大温差系统有效的水冲洗，使得水泵所需扬程降低2011201220132014冷冻泵WTF大型一次泵系统，14支立管，系统庞大，支路繁多，造成水力平衡调节等工作难度较大末端控制良好，是水系统良好运行的前提27冷冻水系统输配系数提高K•总供回水温差约为3.1K•立管水力不平衡，各立管温差的标准差为1.6K2011年7月•通过水力平衡调节，总供回水温差提高至5.8K•各立管温差的标准差为1.7K，水力不平衡问题仍然存在2012年7月•总供回水温差进一步提高至6.8K•各立管温差的标准差为1.4K，水力平衡状况进一步改善2013年7月改善水力平衡，供回水温差提高：28现状正在做：进一步提升效率冷站电耗1491万kWh/a冷机全年平均COP5.29冷站电耗1300万kWh/a以下冷机全年平均COP5.6以上目标冷冻水系统水力调试，走大温差小流量，冷冻水泵变频降耗冷机改善冷机冷塔搭配策略，并提高夜间低负荷情况下的冷机供冷效率，进一步提高冷机全年负荷率冷却水系统排查冷却水系统压降，降低水泵扬程；改善冷塔换热效率手段29达到建筑节能目标的途径1.优化设计2.调试与调适：好项目真是的调出来的3.管理与运行：从数据出发30节能三问您是否清楚而准确地知道，这一时刻、过去一段时间，您所管理的公共机构办公大楼，能源消耗在哪里了么？您是否清楚而准确地知道，这些能源利用的效率如何？成本效益如何？服务效果如何？您的团队应该如何提升效率、效益和效果？您的节能行动计划是怎样的？团队的执行力、专业技术水准如何？怎样评估、评价、反馈效果和积累经验与知识呢？31管理：是否清楚哪一部分出了问题？—以办公楼为例•能耗分项计量是正确诊断的有效手段31SubentryECofACSysteminOfficeBuildings010203040506070ABCDEFGkWh/m2.aFansCoolingTowersPumpsChillersSubentryECofOfficeBuildings04080120160ABCDEFGkWh/m2.aOthersOfficeequipmentLighingACsystem空调系统电耗的分项情况总电耗的分项记录楼序号楼序号空调照明水泵冷冻机风机办公设备其他32手段：实时能耗监测系统初级数据服务器数据采集网关能耗数据演示服务器分析软件客户客户客户数据中心的监测屏33目的：实现从传统的现场测试到在线诊断分析34现实：未能很好解决的突出问题•统一定义问题–每一个分项能耗指的是什么，应该包括哪些设备的能耗•手段问题–如何获得分项能耗，实际配电系统与“分项”的要求差别巨大，分项能耗无法“直接计量”得到•