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浅谈节能技术在新建公共建筑中的应用

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：张方婷

[导读] 摘要：随着城镇化的快速发展和全面建设小康社会，提升公共服务，相关基础设施需要逐步完善，公共性质的公共建筑如医院学校体育馆商场等规模不断增加。

        青岛立信达能源服务有限公司山东青岛 266010
        摘要：随着城镇化的快速发展和全面建设小康社会，提升公共服务，相关基础设施需要逐步完善，公共性质的公共建筑如医院学校体育馆商场等规模不断增加。由于建筑体量和形式约束导致的空调、通风、照明、电梯等用能高度远高于普通公共建筑。所以，在新建公共建筑中加入节能技术以实现节能低碳和可持续发展是重中之重。
        关键词：公共建筑；节能现状；节能技术
        我国的建筑用能分为北方城镇供暖用能、城镇住宅用能、商业及公共建筑用能以及农村住宅用能四类。其中，商业及公共建筑指的是人们进行各种公共活动的建筑。包括办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑以及交通运输类建筑，除了北方地区的供暖能耗外，建筑内由于各种活动而产生的能耗，包括空调、照明、插座、电梯、炊事、各种服务设施，以及夏热冬冷地区城镇公共建筑的冬季供暖能耗。
        根据CBEM模型分析，我国2017年建筑运行总商品能耗为9.63亿tce，公共建筑总商品能耗达到2.92亿tce，占建筑总能耗的的31%，在四种建筑用能中是最高的。模型显示，2001年至2017年，随着公共建筑规模的增长及平均能耗强度的的增长，公共建筑的能耗已经成为中国建筑能耗中比例最大的一部分。
        1照明节能
        1.1现状及标准
        我国每年的照明用电量约占总用电量的14%，且以每年5%～10%的速度增长。其中，公共建筑照明由于总安装功率达，使用时间长，占城市照明用电量的75%以上，照明节能势在必行。
        最新实施的《绿色照明检测及评价标准》GB/T51268-2017中，提出了以单位面积年照明用电量作为照明节能的评价指标，可综合评价照明系统实际运行的节能效果。表明我国节能工作从照明设计节能向实际用能节能转变，以实际的照明电耗评价照明节能的效果。
        1.2现有建筑照明节能
        我国现有公共建筑存量巨大，照明系统老化，能效较低，进行节能改造具有显著的节能潜力。节能工程流程设计如下：（1）调研测试分析现有问题。对现有的光环境指标和照明能耗进行测试，对控制系统和使用时间等进行调研，分析能耗大的原因。（2）确定合理的设计目标。根据使用者的要求，分析现有问题，制定合理的目标。包括照明水平、采光和照明设施的要求控制需求等。（3）不同方案的比选。利用模拟的方法对不同的设计方案进行全年光环境与照明能耗进行分析，确定合理的设计方案。（4）调试与优化。实施过程中，对现场采集的光环境进行分析。对系统进行调试和优化。
        现有照明改造的重点在于技术方案的选择，如选择高效的照明产品、合理选择照明设计标准、合理的照明设计以及照明控制策略优化等。
        1.3新建建筑照明节能
        相对现有公共建筑，新建建筑的设计尤为重要。从设计阶段就要将照明设计与采光相结合。

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协调照明系统内组件，以及与其他设备系统的关系，实现总体性能最优。采光设计中，要兼顾光、热两方面的影响，综合考虑其全年的综合节能效果，不同的采光方案对于光热环境和照明能耗有着显著的影响，通过权衡分析确定建筑的总体节能方案。
        2新风系统的优化
        公共建筑人员密集，呼出二氧化碳浓度高，我国标准规定室内二氧化碳日平均浓度不超过1000ppm，通过与室外通风换气，可以实现室内二氧化碳浓度的降低。所以，新风系统可以作为保证室内空气品质的保证。但是，处理新风的能耗较大：冬夏季室内外存在较大温差，新风的冷热负荷是空调系统能耗的主要构成。
        处理新风冷热负荷、输送新风的风机能耗两项是建筑能耗中显著地一部分，所以，送入室内的新风量加以控制，满足室内换气需求即可，以节约新风能耗。
        以室内二氧化碳浓度作为室内外新风换气的评价指标，计算需要补充的总新风量，然后确定机械送新风量。在运行中，也不需要关注每时每刻进入室内的机械送风量是多少，而是以最终需要控制的二氧化碳浓度为目标，进行新风量调节。目前对室内二氧化碳浓度的监测技术已经很成熟，成本也不高，按照控制二氧化碳浓度目标运行，从而避免新风量过大导致的能源浪费和避免新风量供应不足导致的室内空气质量差。
        3高大空间公共建筑的渗透风管理
        一些高大公共建筑（净空大于等于8米）如商业建筑交通枢纽等公共建筑中出入口较多，人员流动大，与外界连通性强。压力和温度分布不均匀，上下温差大，特别是冬季，影响空间舒适度同时也增加巨大的供暖能耗。
        针对渗透风的解决途径有以下几种：（1）增强围护结构的气密性，即使封堵围护结构施工留下的漏洞，（2）增强出入通道的气密性和管理，特别是建筑物底部与室外的通道。（3）保证厨房餐饮区域的补风量达到标准。
        4磁悬浮冷机组的应用
        磁悬浮压缩机具有制冷效率高、调节范围大、体积小、应用灵活、噪声低寿命长的特点。磁悬浮冷机脱离了传统冷机系统需要润滑油的特点，可以实现更高速的运转，提高了换热效率消除了润滑油带来的冷机性能衰退。
        磁悬浮冷机对供冷能效较低的冷水机组节能改造效果明显。通过改造案例效果分析发现，对于全年需要供冷的末端，加装磁悬浮冷机，与大系统分离开来单独控制，提高供水温度，也别是在冬季室外温度较低的情况下，小压缩比的工作环境使得磁悬浮冷机运行能效进一步提升，节能效果更加明显。
        结语
        随着科技的发展，互联网技术的进步，公共建筑的节能方式和节能技术将不断创新，并使公共建筑节能工作不仅是定量化，而且更精准，从而在降低能耗和提高服务水平上出现更大的进步。
        参考文献：
        [1]中国建筑节能年度发展研究报告2018（6）：193-241
        [2]中国建筑节能年度发展研究报告2019（1）：8