江西省某办公建筑的行为节能分析

2013-11-29牛丽仙珠海派诺科技股份有限公司广东珠海519085

智能建筑电气技术 2013年6期

牛丽仙 / 刘岩 / 徐斌(珠海派诺科技股份有限公司，广东珠海 519085)

0 前言

自从进行国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理和节能改造以来，我国正在逐步建立起能耗综合管理平台，实现建筑能耗数据的分项计量，为大型公共建筑的节能改造提供了基础数据，建筑节能也取得了一定的成果。本文通过对江西省某办公建筑的能耗数据进行分析，总结其用能特点，找出用能不合理的地方，并针对用户提出行为节能建议，从而进行建筑的无成本或低成本节能改造。

1 建筑概况

该办公建筑位于江西省南昌市，属于夏热冬冷地区，总建筑面积11 400m2，地下1层，主要为车库、设备用房；地上12层，主要为办公楼。本建筑工程属于二类办公建筑，建筑高度为43.6m，结构形式为剪力墙框架，基础形式为钢筋混凝土框架结构，防火等级为二级。该办公建筑在地下1层设有变配电室，采用2台干式变压器，其中一台变压器供照明设备用电，另一台供空调设备用电。

该办公建筑中除建筑一层出租给南昌银行之外，其他楼层均用于办公，用能性质为典型的办公建筑。建筑中没有采用中央空调系统，而是采用分体式空调进行制冷和取暖，并设有专门的供电回路进行能耗的计量。照明用电针对于该建筑的主要功能区域，主要包括日常照明、插座用电、走廊照明用电，而应急照明则区别于一般的照明用电，对之进行独立计量。

2 能耗数据监测及采集

本建筑采用SmartPM 2000绿色建筑能效管理系统，实现建筑的供配电系统、空调系统、照明系统、特殊功能设备等的能效综合管理，以及对各区域的电、水能耗进行监测，对各重要机电设备的耗能和运行参数进行实时的监控[1]。

根据建筑的用能类别，能耗分项数据分为以下几项进行监测。

1)照明系统

本建筑的照明支路用电包括：照明、办公设备、其他插座设备用电和应急照明用电。照明系统可实现各区域的分项测量，有1～12各楼层的照明、1～6层照明、7～12层照明、南昌银行照明和应急照明。

2)空调系统

本建筑的空调系统用电主要按以下实现分项计量，包括1～12层各楼层的空调、1～4层空调、5～8层空调、9～12层空调和南昌银行空调。

3)动力系统

本建筑的动力系统用电主要按以下实现分项计量，包括电梯用电(屋顶电梯、屋顶消防电梯)、水泵(水泵房、消防水泵)、屋顶风机。

4)特殊用电区

本建筑属于办公建筑，其特殊用电区主要包括：网络中心、培训部、大厅值班室、报告厅、人防分区和变电所。

5)其他设备

建筑用电负荷监测的其它设备包括：各种备用设备及其他设备。

3 建筑用能的监测分析

对获取的2011年11月到2013年1月期间的建筑分项用能数据进行分析[2]。

3.1 夜间运行能耗的监测

图1 四层照明的部分负荷曲线

图1为2012年12月17日到19日建筑四层照明的负荷曲线。从图1中可以看出，在17日这一天，夜间出现了照明负荷并一直不变，说明17日晚下班后有部分照明用电设备(电灯或电脑等)未关闭。

综上，为了达到降低照明能耗、节能的目的，应采取严格的照明设备运行管理制度，做到下班之后必须关掉所有电脑、电灯等照明用电设备，杜绝非办公时间内的待机电耗现象。

3.2 季节负荷的监测

该建筑2012年的逐月空调能耗如图2所示。

从图2中可以看出，由于该建筑处于冬冷夏热地区，空调设备基本全年运行。其中，冬季(1～3、11、12月)和夏季(6～8月)空调用电负荷较高，分别用来进行取暖和取冷；而在过渡季节(4、5、9、10月)却出现了一定比例的空调负荷，说明空调的全年运行存在问题，有很大的空调用电浪费。综上，为了降低空调能耗，应合理规划空调的运行，针对空调的用能特性，减少空调的运行时间。比如，在过渡季节尽量减少空调的使用，采取开窗通风的措施，依靠室外自然风满足人们的舒适程度，从而降低空调过渡季的能耗浪费。

图2 2012年空调的逐月负荷

3.3 非工作日能耗的监测

通过分析该建筑第二层照明的用能特点，发现该办公建筑中存在加班现象，具体用能负荷曲线如图3所示。

图3 正常和异常的周负荷曲线

图3为该办公建筑第二层照明正常周负荷和异常周负荷的曲线对比图。从2012年7月9日到15日的二层照明周负荷曲线可以发现，周六日(14、15日)存在一定量的照明负荷，而周六日并非法定节假日调休，因此这两天有人加班。

综上，针对非工作日的用能特性，应采取以下措施：加大周末加班制度的管理，只允许加班人员打开离自己最近的照明灯或是靠窗人员采取自然光采光，减少照明用电的浪费，另外其他照明插座办公设备做到及时关闭，防止待机耗电现象的发生。

3.4 电梯用电的监测

电梯是建筑主要的动力设备之一，其能耗具有较强的时间段规律，因此也具有比较大的节能潜力。电梯运行的负荷曲线如图4和图5所示。

图4 电梯运行的周负荷曲线

图5 电梯运行的日负荷曲线

由图4和图5可以看出，电梯用电的日负荷曲线主要分为四个时间段：8：00～12:00，12:00～14:00，14:00～18:00和下班时间。其中，8：00～12:00和14:00～18:00属于上班时间，产生用电高峰；12:00～14:00午休时间段内，电梯用电接近上班时间段用电的一半；其他时间电梯多处于待机状态。此外，周末电梯负荷相当于工作日午休时间段内的负荷水平。

综上，针对电梯的运行特性，应合理规划电梯的运行，采取以下节能措施：即在上下班高峰期内运行全部电梯；工作日的午休时间段和周末的白天，运行一半数目的电梯；而在其他非工作时间内，可关闭所有电梯或仅保留一部电梯备用，从而降低电梯的运行能耗，达到节能的目的。

3.5 分项用电的关联分析

空调和照明是整个建筑用电的两大主要部分，通过对各分项用电的用能特性分析，发现照明和空调用电具有很强的关联性，其用电都遵循办公建筑的办公时间规律，在空调运行季节，照明和空调一般都是白天使用，夜间关闭。对同一监测点，其照明和空调运行负荷曲线如图6所示。

从图6中可以看出，照明和空调用电都是在上班期间处于高峰，到了晚间均下降到一个几乎恒定平稳的值，即夜间的运行能耗。通过实时监测并对比分析负荷的运行曲线，可以发现用能不合理需要改进的地方。以位于该建筑一层的南昌银行为例，2011年12月10～12日的照明和空调用电负荷曲线分别如图7所示。

由图7可见，采样点46～54这一段时间(即11日晚上10点到12日上午7点)，银行下班，照明负荷几乎接近于0，但是空调负荷却明显高于其他日的同时间段负荷，并且一直居高不下，判断可能由于下班忘记关空调引起。

同理，如果同一办公地点，同一时间段内，空调负荷下降为最低值，而照明负荷却一直居高不下，说明有可能下班没有关灯或没有关电脑。综上，可以通过对比监测照明和空调的用电负荷曲线，发现非工作时间内的能耗浪费，从而采取措施，杜绝非工作时间或人员不在的情况下，办公设备待机能耗的现象。

4 结束语

通过对该办公建筑能耗以及节能潜力的分析，发现了一些行为管理上的弊端造成了很大能耗的浪费。为此，提出一些行为节能方面的节能措施，如：合理规划电梯，空调的运行，加强周末加班管理制度，对比监测空调与照明，杜绝能耗浪费，力求无成本或低成本的节能改造。行为节能是一项长期的实行措施，需要全体员工加强节能意识，时刻谨记节能规范，从而降低整个建筑的能耗，最终达到节能减排的目的。