民用建筑项目节能评估要点分析
2015-10-21吕皓
吕皓
【摘要】本文针对实践经验,先对民用建筑项目节能评估的背景进行了分析,接着对建筑项目节能评估的主要内容作了简要介绍,然后对民用建筑项目节能评估要点进行了分析。
【关键词】民用建筑项目;节能评估
1 民用建筑项目节能评估的背景
随着世界经济发展,能源消耗增长,二氧化碳等温室气体排放急剧增加,全球气候变暖,进入 21 世纪以来,地表平均温度比上世纪末上升约 0.8℃。建筑用能是造成温室气体排放的原因之一,对排放的“贡献率”已经达到了 25%。根据《世界能源展望》等资料,2012 年我国城镇既有建筑保有量約为 436.50×108m3,每年新建房屋面积接近 20×108m3,但我国建筑节能工作起步较晚,建筑能耗总量在能源消费总量中所占比例已从 20 世纪 70 年代末的 10%,上升到近年的 27.8%。在严峻的节能减排形势下,推行建筑节能评估,加强建筑节能工作已经刻不容缓,新修订的《节能法》第十五条规定:国家实行固定资产投资项目节能评估和审查制度。天津市2010 年 12月开展能评工作以来,已完成节能评估和审查的建筑项目总数占固定资产投资项目总数的 75%,建筑能耗约占总能耗的 35%,经过能评,提出的节能措施节能量约 4%。
2 建筑项目节能评估的主要内容
建筑项目节能评估(简称“能评”),是指对建筑能源利用是否科学、合理进行评估,主要内容包括:评估建筑布局、体形系数和围护结构等建筑工艺方案的科学性、合理性;评估暖通空调系统、电气系统、给排水系统等主要耗能设备选型是否合理、先进,用能是否合理;能评阶段提出节能措施建议;计算项目能耗和判断能耗水平。对新建建筑项目,能评从建设前期介入,为做好节能措施、从源头上控制能耗提供指导意见;对改扩建建筑项目,通过能评,可以提前了解既有建筑的能耗情况、节能改造潜力,主动节能。
3 民用建筑项目节能评估要点分析
3.1 指导建筑工艺方案节能设计
3.1.1 建筑布局
(1)总平面布置:在建筑总平面布局方面,能评从土地利用、人车分流和景观绿化设置是否合理,建筑群是否受到变配电所电磁辐射、地下车库尾气等环境影响等方面做出评估。
(2)朝向:建筑的主要朝向宜选择本地区最佳朝向(天津市建筑最佳朝向为南偏东 15°至南偏西 15°),冬季保持有适量的阳光射入室内,夏季尽量减少太阳直射。
(3)采光:建筑采光容易受区域内、周边高大建筑的遮挡影响,以及窗户开启面积、位置影响,应充分利用冬季日照,住宅楼房间大寒日日照不低于 2h。能评采用天正等日照分析软件,对整个项目区域内及周边建筑进行日照分析,找出不满足要求的地方,提出优化建筑布局和遮阳等建议。
(4)通风:建筑布局对自然通风有很大的影响,应避开冬季主导风向,利用夏季凉爽时段的自然通风,行列式和周边式建筑布局形式比错列式、斜列式和自由式的挡风作用大。建筑单体的自然通风与外窗位置、开启面积有重要关系,应合理设置门窗,保证室外气流从合适的位置进入,气流分布均匀。能评可采用 Fluent等风环境模拟软件对冬季、夏季和过渡季节分别进行模拟,得出风压图、速度矢量图等,找出自然通风不佳、存在热岛效应或存在“峡谷效应”的地方,提出改善建筑布局形式或者遮风、导风等措施。
3.1.2 体形系数
体形系数对于建筑能耗有着显著的影响,体形系数越小,单位建筑面积对应的外表面积越小,暖通空调能耗越小。根据夏热冬冷地区相关统计数据,如果体形系数降 0.1,围护结构传热损失可降低 25%,全年可减少 13%左右的采暖空调能耗。能评会指出体形系数要符合建筑节能设计标准要求,并根据建筑特点,指出减少外墙面凹进凸出的针对性措施。
3.1.3 围护结构
建筑围护结构节能是建筑节能的重点内容,能评对建筑窗墙面积比、屋顶绿化设置的合理性等内容进行评估,并评估各围护结构(外墙、屋面、楼板、外窗等)的保温隔热方案(含做法、材料的热工性能及节能技术措施)方案的合理性,判断热工指标是否符合公建、居住建筑节能设计标准。
3.2 促进新能源及可再生能源应用
3.2.1 太阳能应用
太阳能光伏发电系统:利用清洁干净、可再生的太阳能发电;所发电能馈入电网,以电网为储能装置,省掉蓄电池,光伏电池组件与建筑物完美结合,可起调峰作用;分布式建设,可降低线路损耗。案例:法国开发署贷款天津市既有公共建筑节能工程,此办公楼 为8 层,屋顶覆盖着大约 1200m2的钢支架,安装260 块电池组件,年发电量为 6.49×104kW·h,25 年发电总量152.80×104kW·h,预计可节能33.00%,投资回收期不超过7.80年。
3.2.2 地热能应用
地源热泵系统:通过消耗电力,将地下浅层大量不可直接使用的低品位可再生能源转换成可直接利用的高品位能源;冷热源温度四季相对稳定,运行更可靠、稳定,运行费用每年每平方米仅为 15~18 元,比常规中央空调系统低 40%左右;能效比比常规电制冷机组供冷 + 锅炉供热系统高 20~30%,比风冷热泵系统高50~60%。
3.2.3 分布式能源系统应用
分布式能源系统:发电之后的余热用于制冷、采暖和供热水,能够实现能量梯级利用,综合效率较高。案例:天津市某能源站项目,它采用的是天然气分布式能源系统,解决天津市的供电、采暖、制冷及生活热水负荷。采用 3 台进口燃气内燃发电机组(单台 4.3MW),使用 3 台烟气热水型溴化锂机组(单台制冷量 3600kW,制热量 3750kW)作为余热利用设备,采用 5 台电制冷机组(单台制冷量 7032kW)+4 台锅炉(单台制热量 7032kW)的调峰形式。项目综合效率为 82.96%,高于《关于发展天然气分布式能源的指导意见》及《分布式供能系统工程技术规程》(DG/TJ08-115-2008)中规定的最低值 70%,接近于韩国首尔 D-Cube(多客福)综合广场 CCHP(9MW)项目 83%的水平,比传统火电厂及热电厂节能 1.19~1.51×104tce。
3.3 推动绿色建筑发展
能评根据项目定位,按照《绿色建筑评价标准》等标准规范,提出绿色星级标准,并为达到该标准而提出相应的节能技术措施。案例:天津市某会议中心项目,能评要求按照国家三星级绿色建筑标准进行规划、设计、建设和运行。该项目按照三星级绿色公共建筑的标准建设成示范项目,采用了地下空间利用、屋顶绿化、断热铝合金型材 Low-E 中空玻璃、空调排风热回收、楼宇自动控制系统、雨水收集与利用、能源分项计量等绿色建筑技术18项,节能率达到60%。
3.4 促进能源消费管理与控制
能评通过计算建筑项目能耗,掌握采用节能措施之后的项目能源消费结构和消费量,便于从源头上管理和控制;建筑能耗指标是衡量建筑节能水平的标准,通过单位面积能耗等指标对标,判断项目能耗水平的高低,如果能耗指标较高,要采取相应的节能措施,提高能源利用效率,控制能源消费强度。
4 结语
以上基于建筑项目能评内容,分析了能评在建筑节能中的应用重点。能评可以较早地介入并为项目提供技术咨询,把节能问题解决在项目审批或核准之前,更好地指导下一步建筑工艺方案节能设计,促进新能源及可再生能源应用,促进绿色建筑发展,从源头上控制能源消费增量和强度,推动节能减碳步伐。
参考文献:
[1] 王念恩,朱鸿寅,黄嘉骅.浙江省建筑节能评估工作在建筑设计中的应用[J].绿色建筑, 2013(6):19-22.
[2]韩星北,张旭栋.医院建筑节能评估报告编制要点分析[J].建设科技,2014(4):34-37.