建筑節(jié)能在國內(nèi)主要還是在后期改造上面,規(guī)劃,設(shè)計(jì),施工階段沒有什么市場。
不過從歷史來看,還是很有前景的,能源危機(jī)之前大家都不太重視節(jié)能,目前國家、企業(yè)都強(qiáng)調(diào)節(jié)能設(shè)備,現(xiàn)在來看節(jié)能設(shè)備已經(jīng)到頭了,未來將主要是在系統(tǒng)優(yōu)化,后期運(yùn)維上面下功夫。這一片天空大有可為。
暴力美學(xué)一去不復(fù)返
現(xiàn)在人們經(jīng)常懷舊蘇聯(lián)時代的暴力美學(xué),其實(shí)20世紀(jì)70年代以前,美國何嘗不也是如此:只要能把產(chǎn)品的功能實(shí)現(xiàn),不管耗費(fèi)多大的能量都是值得的。
因?yàn)榧t色中國是趕超美國,所以這一點(diǎn)不是特別明顯,不過90年代也有一段時間,生產(chǎn)出來就能賣出去,能耗大家也不是太關(guān)心。
但是70年代以后,由于能源危機(jī)的出現(xiàn),美國等西方國家非常的重視各種能耗,設(shè)備制造都向高能效方向進(jìn)軍。
隨著人們生活水平的不斷提高,人均建筑面積不斷提高。根據(jù)《2016中國建筑能耗研究報(bào)告》我國建筑使用過程中的能耗,接近全年總能耗20%左右,通過最近幾年的發(fā)展,數(shù)字將更加可觀。建筑節(jié)能顯得越來越重要。
在節(jié)能鏈條的過程中,整個社會,不論國家、媒體、企業(yè)還是個人都非常重視。最近我們都看到的,格力與奧克斯的能耗大戰(zhàn),新的設(shè)備能耗標(biāo)準(zhǔn)緊羅密布的公布。給大家一種印象,節(jié)能就是購買節(jié)能設(shè)備,提高能效是未來設(shè)備制造商重點(diǎn)方向,其實(shí)不然。
其實(shí)底層科學(xué)技術(shù),已經(jīng)停滯很長時間了
從技術(shù)的角度來講,設(shè)備能耗的挖掘基本上已經(jīng)到了盡頭,如果沒有巨大的技術(shù)革新,設(shè)備效率將不可能大幅度的提升,也就說,我們要加強(qiáng)基礎(chǔ)科學(xué)的底層研究,這也是國家加大對基礎(chǔ)科學(xué)研究的原因。
以建筑中能耗最大的冷凍機(jī)為例:
美國空調(diào)和制冷學(xué)會(ARI)1997年統(tǒng)計(jì),按照美國ARI標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工況下,COP值普遍為5.67,最高的COP為7.0。與目前約克,特靈市場上供應(yīng)的的能效COP基本一致,也就是說20年過去了,冷凍機(jī)的能效基本上沒有什么變化。主要的原因,底層的技術(shù)基本上已經(jīng)停滯了。
以冷凍機(jī)的核心離心式壓縮機(jī)為例,
在20世紀(jì)50年代的最高效率基本分布在70-75%,那時能源相對豐富,沒有人在意性能相對低的離心壓縮機(jī)。隨著能源危機(jī)的爆發(fā),用戶與壓縮機(jī)制造商開始注重降低能耗,使得壓縮機(jī)的效率大幅提高到80-85%。在90年代末和本世紀(jì)初,效率進(jìn)一步提升到90%,多級壓縮逼近92%的理論效率。也就是說要想進(jìn)一步提升效率是非常困難的,即使提升也是0.5%這樣小幅度的提升。
這一片天地大有可為
顯然現(xiàn)階段,光從設(shè)備本身上節(jié)能,不論是從國家、企業(yè)還是個人,都是不明智的。從個人角度來講,要得到高能效的產(chǎn)品,也許能效只高出些許,但是價格高出很多。因?yàn)槟壳?,要想在設(shè)備上,提升很多,需要投入的資金將是大額的。
可是在目前建筑使用中,能效的浪費(fèi)處處可見,簡直可以說,基本沒有大幅度的開發(fā)過,反而這個方向,應(yīng)該是國家、企業(yè)以及個人應(yīng)該多加關(guān)注的地方。整個建筑節(jié)能涉及到的內(nèi)容非常多,是一個橫跨前期規(guī)劃,設(shè)計(jì),施工以及驗(yàn)收管理的過程。需要豐富的經(jīng)驗(yàn),必須具備整體的方法論,才能有的放矢的去檢查實(shí)施。下面將主要根據(jù)清華大學(xué)對108個工程實(shí)例測試后,總結(jié)的方法論。
總體來說,建筑節(jié)能有三個層次:1:無成本、低成本甚至負(fù)成本節(jié)能技術(shù),2:滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求的節(jié)能技術(shù),3:投資非常大,能夠減少運(yùn)行費(fèi)用。會做銷售的,可以按照第三種方法;技術(shù)突破的可以按照第二種;關(guān)注我的,可以用第一種。(請到最下方關(guān)注)
1:降低建筑物的冷熱負(fù)荷
在整個能源消耗的鏈條中,需求是決定性的。如果能有效的降低建筑物的冷熱負(fù)荷,建筑能耗會大幅度降低。對于已經(jīng)建設(shè)完成了項(xiàng)目,雖然建筑已經(jīng)定型了,但還會有一部分需求是可以調(diào)整的。
在炎熱的中午,經(jīng)常,還沒進(jìn)商場,冷風(fēng)就直面撲來。這些吹出的冷風(fēng),都是室外新風(fēng)經(jīng)過制冷后送出來的。雖然,人在活動的時候需要較多的新鮮空氣,但是過多的新鮮空氣對人并沒有好處,反而會加大處理的成本。
根據(jù)統(tǒng)計(jì)新風(fēng)負(fù)荷占整個空調(diào)負(fù)荷的30%左右,圍護(hù)結(jié)構(gòu)、太陽、設(shè)備等負(fù)荷反而不是大頭。
某一寫字樓大堂冬季溫度偏低,首層電梯廳,風(fēng)速過大,電梯門經(jīng)常關(guān)不上,就連上海環(huán)球金融中心也有這種情況:熱空氣通過樓梯、電梯井道形成煙囪效應(yīng),使大量的冷空氣從室外涌入大廳。過多的室外空氣,大大提高了熱負(fù)荷。
所以,當(dāng)我們?nèi)ヅ袛嘁粭潣堑哪芎臅r,我們要先抬頭看看,是否有很多的進(jìn)風(fēng)百葉,判斷一下新風(fēng)入口情況;站在入口,感受幾分鐘,判斷一下新風(fēng)是否過量。有基本判斷后,再去查閱相關(guān)資料,確定方案。
有一項(xiàng)目,在過度季節(jié)的時候,把VAV系統(tǒng)的新風(fēng)閥門開大,采用自然冷源,后來忘記調(diào)整。到了夏天的時候,空調(diào)能耗非常高,費(fèi)了大功夫,才發(fā)現(xiàn)問題所在,處理以后能耗大幅度降低。
減少新風(fēng)就能大幅度的減少能耗,而且還不花錢,當(dāng)然不能像很多物業(yè)做的,關(guān)閉新風(fēng),我們需要的是送入適量的新風(fēng),兼顧能耗與健康。
2:讓冷熱源高效運(yùn)行
某飯店冷凍水系統(tǒng),2臺制冷劑通過母管與兩臺水泵對應(yīng)??墒沁\(yùn)行一臺冷凍機(jī)和水泵時,另一臺冷凍機(jī)的水路并沒有被切斷,導(dǎo)致運(yùn)行中的冷凍機(jī)效率非常低,導(dǎo)致能耗費(fèi)用增加。混合后的冷凍水溫度高達(dá)10℃,達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
經(jīng)過調(diào)整,冷凍機(jī)與水泵的對應(yīng)控制,冷凍機(jī)能耗馬上就降了下來。
3:降低輸配系統(tǒng)的水泵能耗
由于大型的公共建筑,不可能每個房間放置一個分體機(jī)。所有的冷水,都是通過冷凍機(jī)集中制取后,再通過水泵輸送到各個房間??删褪沁@個過程,能耗非常高。根據(jù)設(shè)計(jì)功率配置,冷凍水泵+冷卻水泵的功率為冷凍機(jī)的20%左右。但是全年能耗卻為冷凍機(jī)的50%左右。這也說明了很多建筑的輸送能耗太大。
有一個賓館設(shè)有兩臺冷凍機(jī),原設(shè)計(jì)為了保證兩臺冷凍機(jī)的流量均勻分配,在冷凍機(jī)出口安裝了平衡閥,通過發(fā)現(xiàn)平衡閥的壓降12m。根據(jù)統(tǒng)計(jì)賓館全年泵耗能,僅僅泵出口的平衡閥,一年電耗15萬度。
實(shí)際工程項(xiàng)目中,由于經(jīng)銷商的推薦,設(shè)計(jì)院的低效,設(shè)置了大量號稱節(jié)能,優(yōu)化控制的閥門。導(dǎo)致能耗非常的高。從目前的統(tǒng)計(jì)來看,冷凍水泵,冷卻水泵揚(yáng)程超過32米的,就會有非常大的嫌疑。
再有冷凍機(jī)房內(nèi),水流速度非常高,需要盡量選擇質(zhì)量好,水力阻力小的閥門,對提高輸送效率都有很好的益處一個拐彎,能耗居然這么大,酒店老板都不知道的秘密。
閥門如何優(yōu)化設(shè)置,是一個非常重要的課題,后續(xù)會有公眾號文章跟進(jìn),請大家關(guān)注。
4:空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)合理運(yùn)行
大型的商場、辦公樓經(jīng)常采用全空氣系統(tǒng),某建筑總面積26萬平米,空調(diào)機(jī)組接近200臺,平均每臺服務(wù)1000㎡左右。整個大樓值班人員為4人,可是啟停200臺空調(diào)箱需要兩個小時左右。
為了不影響大廈的經(jīng)營,空調(diào)箱風(fēng)機(jī)基本常年處于運(yùn)行的狀態(tài)。事實(shí)上,只要實(shí)現(xiàn)簡單的遠(yuǎn)程啟??刂疲磕觑L(fēng)機(jī)能耗就能減少130萬度。
之前我們也說過開著空調(diào),他還開窗,居然還有理?風(fēng)機(jī)盤管由于各種原因很少清洗。某賓館采用新風(fēng)加風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng),由于用戶投訴空調(diào)效果差,對其中部分房間測試后,發(fā)現(xiàn)送風(fēng)量只有額定值的30%左右。清洗后風(fēng)量提升非常明顯。由于傳熱效果變好了,所需要的水量減少了,也大大減少了輸送的能耗。
5:另外還有其他的能耗黑洞
某酒店廚房面積300㎡,原空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)為全新風(fēng)定風(fēng)量系統(tǒng)。廚房內(nèi)烹飪、洗碗、炒菜、蒸柜等設(shè)備共用一套通風(fēng)系統(tǒng),每餐后只有洗碗機(jī)工作2h左右,但是總的排風(fēng)機(jī)一直在運(yùn)轉(zhuǎn),能源消耗非常嚴(yán)重,廚房一年耗電100萬度。通過區(qū)分排風(fēng)系統(tǒng),大大的減少通風(fēng)能耗。
另外和家用空調(diào)待機(jī)費(fèi)電一樣,某政府辦公樓,三臺制冷量為1582KW離心機(jī),根據(jù)運(yùn)行記錄,全年運(yùn)行1500小時,待機(jī)7260小時,電耗12萬度。
節(jié)能的手段千千萬,方法就是上面的了
國家有很多建筑節(jié)能的出版物,特別是清華大學(xué)在這方面研究很多,上面這篇文章,主要是根據(jù)清華大學(xué)的出版物寫的。
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