一、研究方法
通过对包括建筑围护结构特性参数、几何尺寸、建筑全年逐月(逐时)能耗数据(建筑使用的电、柴油、天然气等能源)、空调系统和其他系统的使用功率、运行时间表、部分空调系统和其他系统的现场测试数据、气象参数和建筑内办公使用人数等现场数据的调查,将所收集的数据输入软件,建立模型。建模时可以按照适当考虑空调、采暖区域的原则对模型进行简化。模拟计算建筑能耗,根据调查获取的建筑逐月能耗进行比较,修正参数设置,使模拟结果与实际能耗数据的误差保持在允许的误差范围内。改造前模型表示与审计数据满足误差精度要求的模型,改造后模型表示在改造前模型基础上,进行节能改造措施之后的建筑模型。节能量等于改造前模型的能耗减去改造后模型的能耗,根据计算出的节能量和现行的改造投资成本,计算节能改造的投资回收期,评价改造措施的可行性,比选改造技术措施。
二、建筑用能现状及分析
根据该大楼能耗分项计量的耗电量与用气量结果,建筑的能耗指标及各主要用能系统指标见表1。从表中数据分析得出,空调采暖能耗合计97.08kWh/(m2•a),占建筑能耗的67%,办公照明能耗42.96kWh/(m2•a),占建筑能耗的29.62%。节能潜力最大的是空调采暖系统,其次是照明和办公设备。
三、节能改造措施比选
根据调查了解的情况以及相关设备的运行记录,建立能耗分析模型。设置模型围护结构、空调系统、室内人员、照明、设备等系统参数,认定室内的温度、湿度、空气品质符合实际情况,年建筑运行能耗与审计结果误差绝对值小于5%的模型为建筑的参考模型(改造前的模型)。相关参数设置见表2。在上述模型的基础上采用以下改造措施,对比分析节能效果。改造措施:1.外墙和屋面做保温隔热处理,使外墙的传热系数K达到0.56W/(m2•K),屋面的传热系数K达到0.65W/(m2•K);2.增设外遮阳,在现有外窗设置外遮阳装置,仅夏季使用;3.贴膜,在现有外窗内侧贴节能膜(传热系数基本不变,SGHC=0.35);4.更换外窗,将外窗更换为低辐射中空玻璃窗,窗户传热系数K降为2.4W/(m2•K),SHGC=0.46;5.综合2增设外遮阳和4更换外窗二种措施;
6.更换照明灯具,将现有低效光源更换为节能高效光源,照明降至6W/m2,照度值不改变;7.中央空调系统改造,更换现有的冷热源主机,对中央空调系统管道设备等维修,使系统能效达到节能设计标准;8.综合1外墙和屋面做保温隔热处理、2增设外遮阳、6更换照明灯具和7中央空调系统改造四种措施;9.综合1外墙和屋面做保温隔热处理、4更换外窗、6更换照明灯具和7中央空调系统改造四种措施;10.综合1外墙和屋面做保温隔热处理、2增设外遮阳、4更换外窗、6更换照明灯具和7中央空调系统改造五种措施;11.综合2增设外遮阳、6更换照明灯具和7中央空调系统改造三种措施;12.综合4更换外窗、6更换照明灯具和7中央空调系统改造三种措施。
四、结论
综上所述,可以得出如下分析结果:1对于围护结构改造技术,外墙和屋面保温综合单价116.8元/m2,回收期9.8年,建筑节能率8.5%;2.外窗外遮阳,综合单价55.8元/m2,回收期6年,建筑节能率6.62%;3.外窗贴膜,综合单价55.8元/m2,回收期20.7年,建筑节能率1.1%(存在夏季节能但是冬季耗能的节能效果抵消现象);4.换窗,综合单价79.7元/m2,回收期9.1年,建筑节能率6.24%;5.更换外窗和外遮阳,综合单价103.7元/m2,回收期7.4年,建筑节能率10%;6.对照明改造,更换节能灯效果明显。综合单价40.4元/m2,回收期4.7年,建筑节能率6.15%。