饭店建筑节能分析与探讨

锦江国际（集团）有限公司 沈毅林

引言

饭店作为耗能大户，能耗费用是饭店主要支出成本之一。由于能源价格不断上涨，锦江集团26家三星级以上酒店2005年、2008年和2009年平均能源费用，分别约占平均营收的6.66%、8.20%和9.58%，能源费用占营收比例呈逐年上升趋势。所以，节能降耗既是为社会作贡献，也是饭店降低经营成本重要途径之一。本文就既有饭店有关节能措施方面做些分析与探讨。

1 建筑围护结构

建筑用能中空调采暖用能是建筑能耗的主要组成部分，约占建筑能耗的50%左右，而其中50%以上的能量是通过屋顶、墙面、窗户和地面传出去的。因此，建筑围护结构的保温隔热性能直接关系到空调采暖用能的多少，是建筑节能的重要一环。目前大多数既有建筑围护结构的隔热保温性能达不到国家节能标准的要求，所以在围护结构方面有很大节能潜力。

1.1 墙体

墙体是建筑外围护结构的主体，其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量。外墙应采用新型墙体材料与复合墙体结构，并在经济条件允许的前提下，采用墙体保温材料对其进行保温处理。建设部从2006年起全面推广墙体保温材料，包括膨胀聚苯板、挤塑聚苯板等。采用外墙外保温技术能使外墙的传热系数降低到1W/(m2·K)，如采用30mm厚的聚苯板就能使200mm厚的混凝土墙的传热系数由3W/(m2·K)降低到1W/(m2·K)。

1.2 门窗

外门窗是建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗占建筑总能耗的比例较大，据统计，通过外窗的热损失占建筑能耗的35%～45% ，是建筑围护结构中比较薄弱的部位。外窗的窗框材料、玻璃品种及有无遮阳措施都会显著影响其热工性能。如采用Low-E中空玻璃、填充惰性气体、暖边间隔技术和“断热桥”型材龙骨或双层皮通风式幕墙完全可以把玻璃幕墙的传热系数由普通单层玻璃的6.OW ／(m2·K)以上降到1.5W ／(m2·K)）。在玻璃夹层中设百叶或格栅则可使玻璃幕墙具有良好的遮阳隔热性能。

1.3 屋顶（屋面）

降低太阳辐射热，可采用架空屋顶、通风屋顶、蓄水屋顶、浅色屋顶、种植屋顶、冷屋顶等。种植屋顶即在屋顶种植绿色植物，既可遮阳、隔热，又能通过植物的光合作用消耗转化部分热量，也起到了美化环境作用。冷屋顶指反射率较高的屋顶，通过对普通屋顶涂敷高反射率的涂料，提高其反射率，减少对太阳辐射的吸收，从而达到建筑节能的目的。现在，高效保温材料已经开始应用于屋顶，一些建筑的屋顶保温，采用膨胀珍珠岩保温芯板保温层代替常规的沥青珍珠岩或水泥珍珠岩做法，克服了常规作法的诸多缺点。这种保温芯板施工方便、价格低廉、不污染环境；芯板为柔性制品，不仅适用于具有平面的屋顶，也可用于带有曲面的屋顶。

国际饭店、银河宾馆、虹桥宾馆已经改善部分建筑围护结构热工性能，节能效果十分明显。

2 中央空调系统

在饭店的全年能耗中，大约60%左右消耗于中央空调系统（包括制生活热水），因此，饭店的节能降耗，首先要从这方面着手，做得好坏与否将直接影响饭店整体能源利用率。

2.1 、冷热源设备选择

冷热源设备是中央空调重要组成部分，约占中央空调能耗的50%左右，其选择正确与否直接影响中央空调的能源利用率。饭店冷热源设备配置传统做法是采用冷水机组加蒸汽锅炉，然而实践证明这种配置方案，能源利用率尚有不少可以挖掘的空间。当前中央空调冷热源技术呈现品种多元化趋势，适合酒店常用的有：地源热泵、带热回收的冷水机组、空气源热泵等。

1）埋管式地源热泵

埋管式地源热泵通过输入少量的高品位电能，实现低品位热能向高品位转移。夏季，把室内的热量，转移到地下土壤中，冬季，把地下土壤中的热量“取”出来。夏季能供冷、冬季能供暖，一套系统可以替换原来的锅炉加空调的两套系统，夏季不用冷却塔，冬天不用锅炉房。地源热泵的制热、制冷系数要高于空气源热泵40%左右。如果有场地可以埋管的，应首先考虑采用地源热泵。达华宾馆、龙柏饭店、新苑宾馆、闵行饭店、金沙江大酒店等五家单位采用埋管式地源热泵，节能效果明显。但是，这一新技术我国还处于开发研究阶段，设计上还缺乏可靠的土壤热物性有关数据和正确的计算方法。在工程实施时，要对换热孔土壤换热器进行现场测试 ，获取土壤换热器每米的换热量，确定土壤换热器换热孔的最佳深度和合理间距，否则，难以达到理想的效果。

2）空气源热泵

空气源热泵是利用空气环境做为热源，通过少量的电能输出，实现低位热能向高位热能转移的一种技术。空气源热泵 可实现制冷、采暖、提供生活热水，一机三用，比较适合夏热冬冷地区的酒店使用。在夏季制冷的同时得到免费的生活热水，过度季制热水能耗明显小于锅炉制热水。但是，空气源热泵虽然具有种种优点,仍存在很多不足。空气源热泵的性能受室外气候变化影响较大，夏季,随着室外空气温度的升高,制冷负荷增大,热泵系统冷凝温度升高,热泵温差增加,机组整体效率降低；冬季,随着空气温度的降低,供热负荷增大,而蒸发温度随之降低,热泵温差增大,导致机组整体效率降低。同时,随着室外环境条件的恶劣,热泵的工作性能急剧下降,又反过来加剧了室外环境的恶劣程度。通过国际饭店的空气源热泵运行情况来看，空气源热泵在室外温度低于5℃时就不能同时满足供暖和制生活热水的需要，只能用锅炉来弥补。如果建筑物没有锅炉，采用空气源热泵作为唯一供热手段的，同时需要全天供暖和制生活热水的，则需要有辅助措施来弥补，否则不能保证正常供热需求。

3）带热回收的冷水机组

冷水机组冷凝器放出的热量通常被冷却塔或冷却风机排向周围环境中，对全天需要供应生活热水的酒店来说，是一种巨大的浪费，同时给周围环境也带来一定的废热污染。热回收技术是利用制冷机制冷过程中产生的热量，通过热交换器将冷凝热回收，产生50℃ 左右的热水，将热水贮存后供客房及各个区域使用。空调系统经过冷凝热回收，大大降低冷凝器的热负荷，使冷凝温度和压力降低。在增大单位制冷量的同时，减少压缩功率，使制冷主机功率下降，也相应减少冷却水的用量。这样既不增加冷水机组的电耗，又节省了锅炉生产热水的燃油或天然气的费用，还可以减少锅炉运行时向大气排放尾气造成的环境污染。东亚饭店、新亚大酒店和新城饭店，由于采用热回收技术不同，全年用热回收替代锅炉制热水时间3至5个月不等。其实冷凝热回收技术在上世纪九十年代就已经在运用了，当时，开利、约克、特灵等主要制冷机设备制造厂出厂的制冷机都不带热回收装置，而是用户自行改装的，现在这些厂家都有配套的热回收装置。

4）锅炉

酒店通常是用蒸汽锅炉供暖和制热水，金门大酒店用热水锅炉替代蒸汽锅炉。由于热水锅炉没有凝结水、二次蒸发损失和供暖管道热损小以及排污量小等优点，热水锅炉比蒸汽锅炉节能5%左右。因此，在选择锅炉类型时，除了有洗衣房必须使用蒸汽的以外，宜选用热水锅炉。热水锅炉不但比蒸汽锅炉节能，而且操作方便。

5）冷热源设备多元化组合

在夏热冬冷地区采用带全热回收冷水机组加空气源热泵加热水锅炉组合比较合理，在夏季用带全热回收冷水机组制冷的同时得到免费的热水，可以替代锅炉制热水；在过渡季节用空气源热泵机组（选用能同时供冷和供热机组，因为并不是所有空气源热泵都能同时供冷和供暖的）。制热水能耗只有锅炉制热水能耗的30%左右，同时得到免费冷量可供餐厅、会议室等场所空调利用；在冬季室外温度7℃以上使用空气源热泵供暖和制热水能耗也只有用锅炉50%左右。但是，空气源热泵在0～5℃条件下处于无霜至结满霜或半结霜状态下运行，供热性能下降35%～40%，化霜减少的供热量达15%～20%左右，空气源热泵机组的实际供热输出量，只有标准工况供热量的50%左右，供热性能系数COP平均只有1.5左右。因此，在冬季极端气温时，需要锅炉辅助供暖和制热水，否则，无法满足酒店正常营业需要。

2.2 中央空调水系统智能变频控制装置

中央空调水系统通常设计水流量，是按最大冷负荷和5℃的供回水温差设计，并留10%左右设计余量。可是在实际运行中，大部分时间中央空调是不会运行在满负荷状态下，普遍存在大流量小温差现象，实际温差小于设计温差，实际流量比设计流量大，大大超过设计流量。如果冷冻水泵和冷却水泵不能随着负载变化作相应调整，能耗存在着很大的浪费。中央空调水系统智能变频控制装置能根据负荷的变化，自动控制开启冷冻水水泵、冷却水水泵的台数和改变供给水泵电机电源的频率，使水泵始终在高效率区域运行，平均节能率在30%左右。

2.3 制冷机采用极化冷冻机油节能添加剂

极化冷冻机油能有效清除压缩机、冷凝器和蒸发器工作面上的油膜堆积和变质老化油垢的堆积，使压缩机、冷凝器和蒸发器的金属内壁表面形成一层极其细微的分子薄膜，能阻止油膜和油垢的再堆积，同时有效地保护压缩机的工作面，防氧化抗磨损，延长压缩机的使用寿命。金门大酒店、国际饭店、锦江饭店和茂昌冷库等4家单位先后的对制冷机机组中添加了“极化冷冻油节能添加剂”，经上海市节能服务中心检测，节能率达到10%左右。根据运行时间的长短不同，大约投资回收期在1—2年之间。金门大酒店应用了此项技术后，每年节约用电近6万kWh，仅一年时间就收回了投资成本。

3 电梯能量回馈装置

电梯能量回馈装置采用DSP中央处理器和PWM脉宽调制技术，在不同的工况下使用，节电率为15%至40%。变频器将机械能产生的交流电转换成直流电，电梯能量回馈装置则将直流电能回馈给交流电网。这部分电能原来是通过电阻来消耗的，电阻产生的热量非常大，为了使机房降低到常温状态，使电梯不因高温而产生故障，就需要安装大排风量的空调或风机，有些电梯机房降温设备的耗电量往往比电梯的用电量还要高。采用电梯能量回馈节能技术，由于没有电阻发热源，电梯机房温度明显下降，不仅减少电梯故障率，延长了电梯的使用寿命，也节省了机房降温设备的耗电量。国际饭店采用电梯能量回馈装置，已运行一年节电达22%，仅一年时间就收回投资成本。

4 照明系统

饭店的照明系统约占总能耗20%左右。20余家星级饭店统计数据表明，各饭店照明系统能耗差异很大，原因主要是与电光源、灯具选择和控制方式有关。

4.1 电光源选择

电光源选择时，照明功率密度值（LPD）要符合强制性节能标准的要求，同时要考虑发光效率（η）、显色指数（Ra）、色温（K）、照度（lx）和统一眩光值（UGR）等因素。饭店常用的热辐射光源，如白炽灯、卤素灯，可用光效率高的气体放电光源来替代，如节能灯、节能灯杯，节能率达70%左右，对需要调光的灯，可用LED灯代替节能灯；T5荧光灯替代T8荧光灯，节能可达20% 以上。

4.2 照明灯具及其附属装置选择

饭店对照明灯具选择，可能比较注重美观，被视为装饰品，但也不能忽视照明灯具效率，在满足眩光限制和配光要求条件下，选用的照明灯具效率应符合国家有关标准的要求。

荧光灯电感镇流器的电能损耗占用电量20%～30%，如用电子镇流器替代电感式镇流器，不仅可以节约电能，还能将功率因数由0.5左右提高到0.9以上，减少了线损，节电率高达75%左右。同时，由工频50Hz提高到25～40kHz高频供电，减少了频闪效应，减轻了视力疲劳，有利于保护视力。

4.3 照明控制

采用合理照明控制和调节方式，如：在夜间楼梯间、电梯厅、大堂，设置定时开关或减半亮灯；走廊安装人体感应或动静感应调光或开关灯；多功能厅、娱乐场所作多场景设置调光和开关灯。既节约了能源，又能延长光源使用寿命。

5 楼宇自动化控制系统（BAS）

采用楼宇自动化控制系统（BAS），能对建筑内的制冷系统、空调系统、新风系统、送风机系统、供配电系统、电梯系统、照明系统、给排水系统等进行智能化控制，通过对各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断，采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理，提高设备运行效率，既可节约能源，又可减少设备损耗，同时，提高了管理水平。

结束语

既有饭店建筑节能潜力很大，但难度也不小，可先易后难，先从投资少、见效快、性价比高的项目做起。如：建筑围护结构可以先对门窗进行改造；中央空调系统可先对冷水机组加装热回收装置、制冷机组添加“极化冷冻机油节能添加剂”；电梯加装能量回馈装置；照明系统就更容易了，只要用节能灯、节能灯杯替代白炽灯、卤素灯，T5荧光灯替代T8荧光灯。仅先采取这些节能措施，就能取得较理想的节能效果。如果经济条件许可，可以采用投资较大，节能效果显著的项目。如：墙体外保温、地源热泵等措施。