能耗監(jiān)測系統(tǒng)與辦公建筑節(jié)能論文范文

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1節(jié)能改造

1．1節(jié)能改造措施該大樓經(jīng)過20多年的使用，存在辦公環(huán)境差，外立面效果為臟、亂;存在結(jié)構(gòu)、消防安全隱患;室內(nèi)舒適性差，建筑能耗高;生產(chǎn)流線不合理;部分建筑設(shè)備及建筑構(gòu)件老化及超過使用年限等問題。這次改造采用的技術(shù)主要有:遮陽、通風(fēng)等被動式節(jié)能技術(shù);外窗改造優(yōu)先的圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造技術(shù);以人為本高能效的空調(diào)系統(tǒng)改造技術(shù);高效節(jié)能的供水系統(tǒng)改造技術(shù);切合實(shí)際的供配電和照明系統(tǒng)改造技術(shù);光伏發(fā)電可再生能源利用系統(tǒng);智能可控的空調(diào)集中系統(tǒng)及能耗監(jiān)測系統(tǒng)。由于原來的屋面為架空預(yù)制鋼筋砼隔熱板，開裂老化嚴(yán)重，防水年限過期。外墻是鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)+粘土多孔磚，外窗是鋁合金框普通玻璃推拉窗，沒有外遮陽措施，且氣密性、水密性差。這次外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造，采用倒置式防水屋面進(jìn)行防水層改造，采用40厚擠塑聚苯板敷設(shè)保溫隔熱層，進(jìn)行了局部屋頂綠化，并增加太陽能光伏板。建筑外墻基本不變，減少南向帶型窗面積，增設(shè)窗間墻。改動墻體部分采用自保溫墻體蒸壓加氣混凝土砌塊。南向窗臺部分加膠粉聚苯顆粒保溫砂漿增強(qiáng)內(nèi)保溫。減少南向外墻面積，控制窗墻比。南、北、東、西向外窗更換為普通鋁合金框中空玻璃。結(jié)合建筑外立面增設(shè)外遮陽，沿街北、西、部分南向外墻立面增設(shè)固定翼型遮陽百葉，沿街東向外墻立面增設(shè)電動式固定翼型遮陽百葉。通風(fēng)設(shè)計(jì)結(jié)合內(nèi)裝修平面調(diào)整，通過室內(nèi)辦公空間分隔和家具排列順應(yīng)和引導(dǎo)自然通風(fēng)，合理組織通風(fēng)線路。供配電方面重新對供配電容量、敷設(shè)電纜、供配電線路保護(hù)和保護(hù)電器的選擇性配合等參數(shù)進(jìn)行核算;低壓配電室、層分配電箱盡量設(shè)在負(fù)荷中心;低壓配電室設(shè)集中無功補(bǔ)償和“電容器+電抗器”組合的無源濾波治理措施。結(jié)合屋面節(jié)能改造，安裝總?cè)萘?0KWp的屋頂太陽能光伏建筑一體化組件，供配電系統(tǒng)結(jié)合屋頂50KWp太陽能光伏發(fā)電進(jìn)行配電。照明部分因?yàn)樵姓彰飨祩鹘y(tǒng)照明燈具，采用電感整流器，無照明自控系統(tǒng)。現(xiàn)在選用發(fā)光效率高的光源、燈具效率高的燈具及能耗等級高的鎮(zhèn)流器，如辦公室均采用T5細(xì)管徑熒光燈和格柵燈盤，選用能耗低的電子整流器;公共部位采用光控和時(shí)間控制等相結(jié)合的智能控制方式，根據(jù)照度、人員活動區(qū)域自動控制照明。另外辦公區(qū)照明結(jié)合辦公功能和自然采光，合理采用分區(qū)、分組、集中和分散方式來安排照明;采用一般照明和局部照明相結(jié)合;采用合理的燈具安裝方式;在滿足安裝高度及美觀需求前提下，盡可能降低燈具的安裝高度。供水方面原來一層生活用水由市政管網(wǎng)直接供水，二層以上由合用水箱上行下給供水;埋地合用水池、合用水箱、鍍鋅鋼管給水管材不能滿足衛(wèi)生需求;無水表計(jì)量裝置。現(xiàn)利用市政壓力直接供水的層數(shù)提至三層;四層以上由屋面生活水箱供水，并根據(jù)季節(jié)和用水狀況采用市政壓力之二組補(bǔ)水或加壓泵補(bǔ)水;水箱改用不銹鋼材質(zhì)，給水管材改為衛(wèi)生、綜合造價(jià)低的管材;增加了水表計(jì)量裝置;增設(shè)了水池、水箱超高水位報(bào)警功能;并增加了直飲水系統(tǒng)，為辦公人員提供了健康、安全的飲水條件。空調(diào)原來是分體空調(diào)，無新風(fēng)系統(tǒng);室外機(jī)設(shè)置在臨近外墻，顯得比較凌亂。改造采用分區(qū)VRV+部分新風(fēng)系統(tǒng);VRV變冷媒新風(fēng)機(jī)組采用高效能的變頻一拖多空調(diào)系統(tǒng)，能效4．2以上;利用冷熱交換機(jī)組，利用排風(fēng)的余冷(熱)量來預(yù)冷(熱)室外新風(fēng);室外機(jī)組集中屋面，不影響外墻整體效果。另外還設(shè)置了相應(yīng)的建筑智能化系統(tǒng)，建立和利用福建省能耗監(jiān)測系統(tǒng)展示平臺，對節(jié)能改造系統(tǒng)集成展示。

1．2節(jié)能改造后節(jié)能改造后，對各部門的房間格局進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，集體辦公區(qū)主要以大開間為主，并將分體式空調(diào)改造為中央空調(diào)。改造后各樓層北樓和南樓的年總能耗、人均能耗及單位面積能耗統(tǒng)計(jì)如表1．4、表1．5所示。分析計(jì)算改造后各樓層單位面積年能耗量如表1．6所示。為了更直觀的對比改造前后各樓層單位面積年能耗量，以柱狀圖的形式表示如圖1．1所示。

2數(shù)據(jù)及效益分析

該辦公樓節(jié)能改造項(xiàng)目已于2013年完成，經(jīng)數(shù)據(jù)對比、分析和計(jì)算，改造后建筑節(jié)能率可達(dá)到50．17%。其中，供水系統(tǒng)改造后，由于采用節(jié)水型衛(wèi)生器具及減壓控流等技術(shù)措施，每年可節(jié)水約為0．2萬噸，節(jié)水率約為22．5%。供配電與照明系統(tǒng)改造后，同比預(yù)期每年可節(jié)省3．2萬kWh電量，屋頂50kWp太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)每年可發(fā)電約4．5萬kWh。暖通專業(yè)節(jié)能改造后，一方面因建筑圍護(hù)改造，隔熱保溫性能提高，設(shè)備配置的負(fù)荷容量降低了8%左右，空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用降低，另一方面，大樓改造前空調(diào)采用分體空調(diào)，效率低下，設(shè)備的能效比僅為2．6～2．7kw/kw，采用能效高的VRV空調(diào)系統(tǒng)后，制冷COP值達(dá)4．2kw/kw，IPLV值為5．4kw/kw。核算改造前空調(diào)年耗電量約45萬kWh，改造后空調(diào)年耗電量僅約為25萬kWh，改造前后空調(diào)年耗電節(jié)省量約18．13萬kWh。總計(jì)年節(jié)約的電能，按發(fā)電煤耗計(jì)算，共能節(jié)省65．3噸標(biāo)煤，實(shí)現(xiàn)減排161．4噸CO2，削減4．9噸SO2等。由此可見，本辦公建筑的節(jié)能改造措施是有效和可行的。特別是，本既有建筑節(jié)能改造，采用的技術(shù)和方案基本上都是常規(guī)技術(shù)，除增加屋頂50kWp太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)外，改造所花費(fèi)的投資也是正常的需求投資，但采用這些技術(shù)的理念都是先進(jìn)和最適宜的。改造取得了節(jié)能的效果外，外立面有了煥然一新的現(xiàn)代建筑風(fēng)格，室內(nèi)辦公環(huán)境極大改善，舒適性提高，生產(chǎn)流線合理、建筑設(shè)備使用便捷、安全。

3能耗監(jiān)測系統(tǒng)

改造前，該建筑物沒有安裝能耗監(jiān)測和分析系統(tǒng)，所以各分項(xiàng)能耗和總能耗只能通過人工統(tǒng)計(jì)和估算得出，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且由于部門之間的差異和不同時(shí)段工作時(shí)間長短的不同，導(dǎo)致所得能耗統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與實(shí)際能耗有一定的偏差，準(zhǔn)確性不高。改造后，該建筑物引進(jìn)了能耗監(jiān)測和分項(xiàng)計(jì)量系統(tǒng)，系統(tǒng)如圖1．2所示。該系統(tǒng)分為現(xiàn)場監(jiān)控層、通訊管理層和監(jiān)控主站層。現(xiàn)場監(jiān)控層由多功能電能儀表組成，分別就地安裝在各自的配電箱上，并以現(xiàn)場總線形式接入通訊管理層，介質(zhì)采用屏蔽雙絞線，主要完成測量、電量參數(shù)等相關(guān)信號采集上傳等功能;通訊管理層主要由通訊管理機(jī)組成，其主要任務(wù)是數(shù)據(jù)的處理、存放、調(diào)配，通信規(guī)約的轉(zhuǎn)換，各個(gè)區(qū)間的通信銜接以及對本地系統(tǒng)狀態(tài)的監(jiān)視等;監(jiān)控主站層由監(jiān)控主機(jī)、UPS、數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器，分項(xiàng)計(jì)量及能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件組成。監(jiān)控主站層通過以太網(wǎng)與通訊管理層相連，實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場監(jiān)控層的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，可完成包括能耗數(shù)據(jù)采集、能耗分項(xiàng)計(jì)量、能耗區(qū)域管理、能耗設(shè)備管理、能效數(shù)據(jù)分析評估、系統(tǒng)優(yōu)化策略、節(jié)能潛力評估、能效信息和用戶定制等若干系統(tǒng)功能。能耗監(jiān)測平臺能夠簡化人工抄表及統(tǒng)計(jì)的煩瑣工序，只要各儀表根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)接入采集網(wǎng)絡(luò)，監(jiān)控中心就能定時(shí)、定點(diǎn)地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。通過在平臺上簡單的設(shè)置及操作即可對各建筑數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理。而且數(shù)據(jù)采集設(shè)備采用的是系統(tǒng)開發(fā)商自主研發(fā)的控制代碼，不需操作系統(tǒng)支持，不被網(wǎng)絡(luò)病毒侵害，能夠免受外界網(wǎng)絡(luò)攻擊。另外，要求采集設(shè)備能保證斷電一定時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)不丟失，或通訊異常時(shí)，設(shè)備能保存重要數(shù)據(jù)，通訊恢復(fù)后向監(jiān)控中心斷點(diǎn)續(xù)傳重要數(shù)據(jù)。

4結(jié)語

本建筑節(jié)能改造項(xiàng)目以人為本，以安全舒適、適用為前提，從實(shí)際出發(fā)，與使用功能相結(jié)合，采用當(dāng)下最適宜的節(jié)能技術(shù)，具有較好的實(shí)施推廣意義。通過建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸功能，對既有監(jiān)測建筑進(jìn)行能耗動態(tài)監(jiān)視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、完善用能管理;也可以通過對建筑實(shí)際用能狀況的定量分析，以及同類建筑的能耗指標(biāo)比較，評估和診斷建筑的能耗水平，充分挖掘被監(jiān)測建筑的節(jié)能空間，提供有效的節(jié)能改造方案。

作者：施玉艷張文輝林衛(wèi)東單位：福建省建筑設(shè)計(jì)研究院