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漳州市東山發(fā)展廣場(chǎng)項(xiàng)目辦公樓2024-08-20 10:18來源:《綠色建筑》雜志作者:吳麗清 謝騰飛
東山發(fā)展廣場(chǎng)(一期)辦公樓項(xiàng)目 本文刊發(fā)于《綠色建筑》雜志2024年第2期,原標(biāo)題為:近零能耗建筑設(shè)計(jì)實(shí)踐——以福建省漳州市東山發(fā)展廣場(chǎng)為例;作者:吳麗清 謝騰飛,漳州城投設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司 0 引 言 1992年5月,為應(yīng)對(duì)氣候變化,促進(jìn)全人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展,世界各國(guó)簽定《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》,目標(biāo)是將溫室氣體濃度維持在一個(gè)穩(wěn)定的水平,在該水平上,人類的活動(dòng)對(duì)氣候系統(tǒng)將不會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)與影響。 2020年9月,中國(guó)國(guó)家主席習(xí)近平在第75屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)一般性辯論上發(fā)表重要講話,指出“中國(guó)將采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力爭(zhēng)于2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。 “雙碳”目標(biāo)事關(guān)重大,是對(duì)實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展、搞好生態(tài)文明建設(shè)的重要宣示。在這樣重大的歷史背景下,探索超低能耗建筑、近零能耗建筑是建筑領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢(shì)。 近零能耗建筑是指適應(yīng)氣候特征和場(chǎng)地條件,通過被動(dòng)式建筑設(shè)計(jì)最大限度降低建筑供暖、空調(diào)、照明需求,通過主動(dòng)技術(shù)措施最大限度提高能源設(shè)備與系統(tǒng)效率,充分利用可再生能源,以最少的能源消耗提供舒適室內(nèi)環(huán)境,且其室內(nèi)環(huán)境參數(shù)和能效指標(biāo)符合規(guī)定的建筑,其建筑能耗水平應(yīng)較國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50189—2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JGJ 26—2018《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、JGJ 134—2010《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》、JGJ 75—2012《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》降低60% ~75% 以上。 從建筑碳排放全生命周期來看,建筑運(yùn)行階段碳排放約占建筑全生命周期碳排放的70%,而近零能耗建筑的能耗計(jì)算范圍主要是對(duì)建筑運(yùn)行階段的暖通空調(diào)、照明、生活熱水及電梯能耗進(jìn)行計(jì)算,經(jīng)研究分析,近零能耗建筑在50a運(yùn)行周期內(nèi),減碳率達(dá)到42.6%。 筆者通過對(duì)夏熱冬暖地區(qū)氣候特點(diǎn)的分析,以實(shí)際項(xiàng)目為例,以“被動(dòng)優(yōu)先,主動(dòng)優(yōu)化,低碳能源”為設(shè)計(jì)原則,在建筑設(shè)計(jì)中盡可能保證被動(dòng)式技術(shù)的應(yīng)用,在此基礎(chǔ)上輔以節(jié)能設(shè)備、可再生能源利用等措施,最終使建筑符合近零能耗建筑標(biāo)準(zhǔn)。 1 項(xiàng)目概況 東山發(fā)展廣場(chǎng)項(xiàng)目位于漳州市東山縣人民法院東側(cè)(樟塘鎮(zhèn)樟塘村),總建設(shè)用地面積為67358.15㎡,總建筑面積為215721.74㎡,建筑朝向?yàn)槟掀珫|26°,項(xiàng)目分為兩期建設(shè),其中一期為辦公樓及附屬配套建筑,二期為住宅區(qū)。 筆者研究仍是辦公樓部分,總建筑面積為34045㎡,建筑高度為57.5m,層數(shù)為13層(裙房5層),總投資約為2.6億元。設(shè)計(jì)建筑采用框剪結(jié)構(gòu),使用年限為50a。本項(xiàng)目于2022年9月27日通過近零能耗建筑專家評(píng)審,獲得近零能耗建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)。 東山縣地處福建省南部沿海,屬于夏熱冬暖地區(qū),地區(qū)主要?dú)夂蛱攸c(diǎn)為長(zhǎng)夏無冬,溫高濕重,氣溫年較差和日較差均?。挥炅控S沛,多熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)襲擊,易有大風(fēng)暴雨天氣;太陽高度角大,太陽輻射強(qiáng)烈。 2 近零能耗建筑設(shè)計(jì) 建筑設(shè)計(jì)以“被動(dòng)優(yōu)先,主動(dòng)優(yōu)化,低碳能源”為設(shè)計(jì)理念,以常見近零能耗建筑技術(shù)體系為框架,根據(jù)夏熱冬暖地區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)要求進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)。相關(guān)技術(shù)體系如圖1所示。 圖1 近零能耗建筑技術(shù)體系 結(jié)合夏熱冬暖地區(qū)氣候特點(diǎn)及GB 55015—2021《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》、JGJ 75—2012要求,該區(qū)建筑設(shè)計(jì)需滿足夏季防熱、通風(fēng)、防雨要求,冬季可不考慮防寒、保溫??傮w規(guī)劃、單體設(shè)計(jì)和構(gòu)造應(yīng)避西曬,應(yīng)采取遮陽措施;應(yīng)注意防暴雨、防洪、防潮、防雷擊;夏季施工應(yīng)有防高溫和暴雨的措施。 因此,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在建筑設(shè)計(jì)中進(jìn)行了綠化規(guī)劃,通過大面積的綠化帶有效緩解熱島效應(yīng),改善建筑周邊微氣候;采用室內(nèi)遮陽調(diào)節(jié)方式減少太陽直射,降低空調(diào)能耗;場(chǎng)地?fù)碛胸S富的太陽能資源和風(fēng)能資源,結(jié)合城區(qū)優(yōu)勢(shì)資源,設(shè)計(jì)建筑采用了風(fēng)能發(fā)電與太陽能發(fā)電互補(bǔ)的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)。同時(shí),結(jié)合JGJ 75—2012、DBJT13—97《福建省民用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能工程做法及數(shù)據(jù)》等要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)熱工參數(shù)等的設(shè)計(jì)。 2.1 被動(dòng)技術(shù)優(yōu)先 2.1.1 建筑節(jié)能方案規(guī)劃設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目綠化規(guī)劃采用集中綠地布置和建筑周邊環(huán)形綠化帶布置相結(jié)合的方式,如圖2所示。 圖2 項(xiàng)目景觀設(shè)計(jì)平面圖 室外綠化物種選擇適宜漳州地區(qū)氣候和土壤條件的鄉(xiāng)土植物,且采用包含喬、灌木的復(fù)層綠化。大面積的綠化帶可以有效減少城市及室外氣溫逐漸升高和氣候干燥情況,緩解熱島效應(yīng),改善建筑周邊微氣候。 建筑形體方正,體形系數(shù)為0.15,大大減少了建筑外表面的傳熱面積。建筑各立面的窗墻比,綜合考慮過渡季自然通風(fēng)、減小冬夏季供冷負(fù)荷以及自然采光需求,調(diào)整開窗位置及數(shù)量。設(shè)計(jì)建筑東墻、西墻和北墻的窗墻比分別為0.26、0.34 和0.37;南側(cè)面向前廣場(chǎng),為達(dá)到視野與節(jié)能的平衡,窗墻比維持在0.50。太陽直射引起的熱負(fù)荷會(huì)顯著地增大空調(diào)能耗,基于各季節(jié)不同調(diào)節(jié)需求,設(shè)計(jì)建筑采用內(nèi)置電動(dòng)遮陽鋁合金百頁的遮陽方式。CFD模擬結(jié)果如圖3所示。 圖3 設(shè)計(jì)建筑自然通風(fēng)模擬結(jié)果 除輔助空間外,設(shè)計(jì)建筑辦公室、會(huì)議室等主要功能房間空氣齡都在200 s 以內(nèi),自然通風(fēng)效果良好。 2.1.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工設(shè)計(jì) 外墻、屋頂以及樓板等非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的構(gòu)造類型及熱工參數(shù)如表1所示。 表1 建筑非透光外圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造熱工參數(shù) 外窗(幕墻)及其他透明結(jié)構(gòu)的構(gòu)造類型及熱工參數(shù)如表2所示。 表2 建筑外窗構(gòu)造熱工參數(shù) 考慮到夏季遮陽需要并兼顧冬季得熱和自然采光,設(shè)計(jì)建筑采用內(nèi)置電動(dòng)遮陽鋁合金百葉的遮陽方式,夏季的太陽能得熱系數(shù)可以達(dá)到0.15以下。外窗氣密性性能為8級(jí),玻璃幕墻氣密性為4級(jí)。 2.1.3 關(guān)鍵熱橋處理 外墻保溫為單層保溫,保溫層采用鎖扣方式連接。墻角處采用成型保溫構(gòu)件。保溫層采用錨栓處,采用斷熱橋錨栓固定。 外窗采用耐久的密封材料密封其與結(jié)構(gòu)墻之間的縫隙,室外和室內(nèi)側(cè)分別設(shè)置防水透氣膜和隔汽膜。外門窗由專業(yè)廠家安裝。窗臺(tái)板材料采用石材窗臺(tái)板,窗臺(tái)臺(tái)板與窗框之間有結(jié)構(gòu)性連接,并用密封材料密封;窗臺(tái)板的造型有滴水線;對(duì)保溫板與窗臺(tái)板、窗框之間接縫處用密封帶做防水處理。密封條膠帶一側(cè)粘貼在窗框和窗臺(tái)板上。 屋面保溫層與外墻保溫層連續(xù)。屋面保溫層靠近室外一側(cè)設(shè)置防水層、保溫層下設(shè)置隔汽層。屋面隔汽層設(shè)計(jì)及排氣構(gòu)造設(shè)計(jì)符合GB 50345—2012《屋面工程技術(shù)規(guī)范》 的規(guī)定。女兒墻等突出屋面的結(jié)構(gòu)體保溫層與屋面、墻面保溫層連續(xù)。女兒墻設(shè)置金屬蓋板,金屬蓋板與結(jié)構(gòu)連接部位鋪設(shè)50mm的XPS。 穿屋面管道的預(yù)留孔洞大于管道外徑100mm,伸出屋面外的管道設(shè)置套管進(jìn)行保護(hù),套管與管道間填充聚氨酯發(fā)泡保溫材料。 此外,建筑中存在一些特殊復(fù)雜節(jié)點(diǎn),如主樓主入口的大樓梯與墻體交接處,混凝土樓板打斷了外墻保溫連續(xù)。本項(xiàng)目采用熱橋模擬軟件COMSOL模擬分析并合理地解決可能存在的熱橋問題,減少不必要的能量損耗。設(shè)定熱橋處理的優(yōu)化目標(biāo)為線傳熱系數(shù)小于0.01W/(m·K),且內(nèi)表面最低溫度高于露點(diǎn)溫度。模擬結(jié)果如圖4所示。 圖4 熱橋處理后COMSOL模擬結(jié)果 根據(jù)圖3的模擬結(jié)果,需要在混凝土樓板上側(cè)設(shè)置向外延伸200mm、40mm 厚的巖棉板,下側(cè)噴涂向外延伸200mm、20mm 厚的聚氨酯。 2.1.4 加強(qiáng)氣密性措施 設(shè)計(jì)建筑采用簡(jiǎn)潔的造型和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì),減少氣密性難處理的節(jié)點(diǎn);氣密層連續(xù)并包圍整個(gè)外圍護(hù)結(jié)構(gòu),在施工圖中標(biāo)注了氣密層的位置。 設(shè)計(jì)建筑采用氣密性等級(jí)為8級(jí)的外窗、氣密性等級(jí)為4級(jí)的玻璃幕墻,并滿足GB/T 7106—2019《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》的規(guī)范要求。 外窗緊貼結(jié)構(gòu)外側(cè)安裝,外窗與結(jié)構(gòu)墻之間的縫隙采用發(fā)泡聚氨酯密封。外窗室內(nèi)側(cè)使用防水隔汽膜,室外側(cè)使用防水透氣膜;外窗洞口的保溫板的第二層盡量覆蓋窗框。 2.2 主動(dòng)技術(shù)優(yōu)化 2.2.1 暖通空調(diào)設(shè)計(jì) 2.2.1.1 冷熱源系統(tǒng) 為便于管理維護(hù)、設(shè)備資源的綜合利用以及降低運(yùn)營(yíng)成本,設(shè)計(jì)建筑空調(diào)區(qū)域均采用“多聯(lián)機(jī)(變冷媒流量空調(diào))+新風(fēng)系統(tǒng)”。根據(jù)業(yè)主對(duì)辦公場(chǎng)所分期使用及租用要求,設(shè)計(jì)建筑辦公區(qū)域每層設(shè)置1~3 套多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),全樓共采用33套多聯(lián)機(jī);空調(diào)室外機(jī)均放置于主樓及裙樓屋面,布置位置達(dá)到機(jī)組散熱要求。所采用的變冷媒流量空調(diào)系統(tǒng),冷量調(diào)節(jié)采用電子膨脹閥,根據(jù)設(shè)定的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)冷量輸出,自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的負(fù)荷率??照{(diào)系統(tǒng)通過中央控制器的設(shè)定,可實(shí)現(xiàn)過渡季節(jié)調(diào)節(jié)供冷溫度,降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。多聯(lián)機(jī)能源效率等級(jí)指標(biāo)(APF)為4.5,制冷綜合性能系數(shù)(IPLV)為6.6。消控室等24h 運(yùn)轉(zhuǎn)的房間單獨(dú)設(shè)置分體式空調(diào),分體式空調(diào)能效等級(jí)按一級(jí)要求。 2.2.1.2 新風(fēng)熱回收及通風(fēng)系統(tǒng) 辦公室、會(huì)議室等空調(diào)房間均采用“多聯(lián)室內(nèi)機(jī)+獨(dú)立新風(fēng)機(jī)組”形式,新風(fēng)經(jīng)新風(fēng)機(jī)組處理后送入室內(nèi),氣流組織為上送上回。新風(fēng)機(jī)組采用全熱交換器進(jìn)行冷、熱回收,通過有組織的送風(fēng)和回風(fēng),全熱交換器的效率不低于70%。新風(fēng)空氣熱回收的空氣凈化裝置對(duì)大于0.5μm的細(xì)顆粒物的一次通過計(jì)數(shù)效率大于80%。所有空氣處理機(jī)送風(fēng)段安裝殺菌除塵空氣凈化裝置。設(shè)備用房等非空調(diào)房間利用機(jī)械通風(fēng)來消除室內(nèi)余熱和余濕。 2.2.2 照明及其他電氣節(jié)能設(shè)計(jì) 2.2.2.1 照明 設(shè)計(jì)建筑在滿足房間功能需求的情況下,減少建筑形體進(jìn)退,優(yōu)化建筑開窗位置與室內(nèi)墻柱的位置關(guān)系,以保證辦公區(qū)域具有充足的自然采光。辦公室、車庫(kù)、設(shè)備房等房間的燈具以LED為主,辦公室照明色溫取值為4000K;其他場(chǎng)所結(jié)合二次裝修布置燈飾。主要房間照明功率密度設(shè)計(jì)值如表3所示。 表3 主要房間照明功率密度設(shè)計(jì)值 根據(jù)建筑的照明需求,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)設(shè)置了分區(qū)照明控制措施,在具有天然采光條件或天然采光設(shè)施的區(qū)域采用獨(dú)立控制方式。大堂、走廊、樓梯間等公共區(qū)域照明采用就地感應(yīng)控制和集中開關(guān)控制結(jié)合的方式,辦公室、會(huì)議室等場(chǎng)所照明采用室內(nèi)智能面板控制。 2.2.2.2 電梯 電梯運(yùn)行通過采用群控功能、自動(dòng)關(guān)閉轎廂照明及風(fēng)扇、變頻調(diào)速拖動(dòng)方式等節(jié)能措施。 2.3 再生能源補(bǔ)充 夏熱冬暖地區(qū)太陽能資源豐富,且漳州市東山島擁有豐富的風(fēng)能資源。因此,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)基于城區(qū)資源稟賦及建筑用能特征,采用了風(fēng)能發(fā)電與太陽能發(fā)電互補(bǔ)的風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng)。本項(xiàng)目可再生能源系統(tǒng)總裝機(jī)容量為413kW,設(shè)備型號(hào)和裝機(jī)容量如表4所示??稍偕茉聪到y(tǒng)采用并網(wǎng)措施,所有發(fā)電量均并入市政電網(wǎng)系統(tǒng),并單獨(dú)裝設(shè)表計(jì)量。 表4 可再生能源系統(tǒng)主要部件 2.4 智慧管控提升 2.4.1 建筑室內(nèi)環(huán)境和能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 綜合能源管理系統(tǒng)對(duì)設(shè)計(jì)建筑室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為用戶提供舒適的環(huán)境。監(jiān)測(cè)的參數(shù)包括室內(nèi)溫濕度、二氧化碳(CO2)濃度、總揮發(fā)性有機(jī)化合物(TVOC)及PM2.5。多合一智能環(huán)境質(zhì)量傳感器按照獨(dú)立房間( 面積不超過50m2 時(shí))每個(gè)房間設(shè)置1臺(tái)、大空間每100~150m2設(shè)置1 臺(tái)進(jìn)行布置,并且在空氣流通、能反映被測(cè)房間空氣狀態(tài)的位置,安裝高度距地面1.6~2m或吸頂安裝。 為保障數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)姆€(wěn)定性,環(huán)境質(zhì)量傳感器采用具備485 總線和Zigbee 無線等多類型的接入方式,提升數(shù)據(jù)采集的效率和可靠性;環(huán)境傳感器實(shí)時(shí)采集的環(huán)境參數(shù)通過每個(gè)區(qū)城的環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)奖镜毓芾硐到y(tǒng),管理系統(tǒng)依據(jù)室內(nèi)環(huán)境參數(shù)通過進(jìn)行評(píng)價(jià)和控制策略計(jì)算,輸出控制指令給空調(diào)、燈光等環(huán)境控制設(shè)備與系統(tǒng)。 綜合能源管理系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的智能水表、電表進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,可實(shí)現(xiàn)計(jì)量、計(jì)費(fèi)、預(yù)繳等功能。智能水表采用RS485 總線、MODBUS或是CJ/T188—2004 中的協(xié)議與數(shù)據(jù)采集進(jìn)行通信。 2.4.2 建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng) 2.4.2.1 空調(diào)系統(tǒng):多聯(lián)機(jī)+新風(fēng)系統(tǒng) 本項(xiàng)目空調(diào)冷源采用多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),其設(shè)備供應(yīng)商提供一體化對(duì)外開放的RS485通信接口,將機(jī)組內(nèi)部參數(shù)開放給本項(xiàng)目綜合能源管理系統(tǒng),同時(shí)了解每一臺(tái)多聯(lián)機(jī)的運(yùn)行情況,根據(jù)空氣質(zhì)量傳感等采集的數(shù)據(jù)分析后智能啟停空調(diào),以達(dá)到最佳的空調(diào)節(jié)能效果。主要監(jiān)測(cè)范圍包括:實(shí)時(shí)顯示設(shè)備運(yùn)行參數(shù);對(duì)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制;設(shè)備運(yùn)行參數(shù)異常時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警;保持時(shí)間調(diào)度功能,實(shí)現(xiàn)定時(shí)啟停;設(shè)備運(yùn)行的用電錄據(jù)。 綜合能源管理系統(tǒng)對(duì)新風(fēng)系統(tǒng)的監(jiān)控,監(jiān)控內(nèi)容如下:風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、手動(dòng)和自動(dòng)開關(guān)狀態(tài)監(jiān)測(cè);與空氣質(zhì)量傳感器所上傳的數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)風(fēng)機(jī)啟??刂?;測(cè)試并記錄各空調(diào)設(shè)備運(yùn)行參數(shù),累計(jì)工作時(shí)間,提示定時(shí)維修,形成各種報(bào)表等。 綜合能源管理系統(tǒng)可以通過監(jiān)控多聯(lián)機(jī)、新風(fēng)機(jī)組等設(shè)備使用情況,根據(jù)建筑需求負(fù)荷智能控制機(jī)房設(shè)備,使系統(tǒng)主機(jī)供冷與需求負(fù)荷相匹配,實(shí)現(xiàn)在保證空調(diào)供冷的前提下,提高整體能效比,同時(shí)最大限度降低系統(tǒng)能耗。 2.4.2.2 太陽能光伏系統(tǒng) 綜合能源管理系統(tǒng)對(duì)太陽能光伏系統(tǒng)的監(jiān)控通過標(biāo)準(zhǔn)通信接口進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)。太陽能光系統(tǒng)供應(yīng)商開放通信接口,將系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)開放給綜合能源管理系統(tǒng)。 具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下(最終以廠家開放的內(nèi)容決定):監(jiān)測(cè)光伏儲(chǔ)能發(fā)電參數(shù)、系統(tǒng)運(yùn)行狀況及設(shè)備運(yùn)行情況,系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行異常時(shí),具備告警提示功能;具備遠(yuǎn)程遙控功能;按時(shí)段統(tǒng)計(jì)發(fā)電量、歷史發(fā)電曲線、負(fù)載用電以及并網(wǎng)發(fā)電量等,并計(jì)算系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)收益;具有充放電功能,能夠自動(dòng)調(diào)整充放電時(shí)段及功率。 2.4.2.3 風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng) 綜合能源管理系統(tǒng)對(duì)風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控通過標(biāo)準(zhǔn)通信接口進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)用實(shí)現(xiàn)。風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商開放通信接口,將系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)開放給綜合能源管理系統(tǒng)。具體監(jiān)測(cè)內(nèi)容如下(最終以廠家開放的內(nèi)容決定):監(jiān)測(cè)風(fēng)能發(fā)電參數(shù)、系統(tǒng)運(yùn)行狀況及設(shè)備運(yùn)行情況,系統(tǒng)及設(shè)備運(yùn)行異常時(shí),具備告警提示功能及遠(yuǎn)程遙控功能;按時(shí)段統(tǒng)計(jì)發(fā)電量、歷史發(fā)電量、負(fù)載用電以及并網(wǎng)發(fā)電量等,并計(jì)算系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的經(jīng)濟(jì)收益。 2.4.3 建筑綜合節(jié)能管控 傳統(tǒng)房間內(nèi)的空調(diào)、照明末端基本依賴管理人員手動(dòng)調(diào)節(jié),常常出現(xiàn)無人時(shí)空調(diào)和照明長(zhǎng)期開啟,造成能源浪費(fèi),無法滿足高效運(yùn)維、品質(zhì)運(yùn)營(yíng)的需求。因此,需要采用房間綜合節(jié)能管控方式,對(duì)設(shè)計(jì)建筑大量房間的空調(diào)末端、照明等設(shè)備進(jìn)行高效的遠(yuǎn)程管理和智能調(diào)節(jié)。 房間綜合節(jié)能管控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)客觀環(huán)境感知數(shù)據(jù)集空間的使用狀態(tài),調(diào)節(jié)環(huán)境控制設(shè)備,在滿足室內(nèi)舒適環(huán)境需求的情況下,以降低房間綜合能耗為目的,自動(dòng)確定房間空調(diào)、照明等的控制模式,或根據(jù)用戶指令執(zhí)行不同的空間場(chǎng)景模式控制方案;節(jié)能控制器通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)統(tǒng)計(jì),能夠?qū)照{(diào)系統(tǒng)的冷量、空調(diào)末端的用電量,以及照明系統(tǒng)的用電量進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算,從而進(jìn)一步豐富完善能源管理系統(tǒng)。 3 近零能耗建筑技術(shù)節(jié)能減排效益分析 建筑采取的節(jié)能減碳技術(shù)措施包括高效供暖空調(diào)設(shè)備、照明系統(tǒng)、節(jié)能電梯系統(tǒng)、太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。各項(xiàng)措施的節(jié)能減排計(jì)算如下。 3.1 高效供暖空調(diào)設(shè)備節(jié)能減排分析 筆者對(duì)設(shè)計(jì)建筑與基準(zhǔn)建筑分別進(jìn)行了能耗計(jì)算?;鶞?zhǔn)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)做法與設(shè)計(jì)建筑一致,圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能和供暖空調(diào)設(shè)備參照GB 50189—2015設(shè)置。能耗計(jì)算結(jié)果如表5所示。 表5 設(shè)計(jì)建筑與基準(zhǔn)建筑能耗對(duì)比 根據(jù)《企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報(bào)告指南發(fā)電設(shè)施》,電網(wǎng)排放因子調(diào)整為0.581 tCO2/MWh。根據(jù)表5,可計(jì)算得采用高效供暖空調(diào)設(shè)備后,碳減排為:(866785.70kW·h/a-642429.10kW·h/a)×0.581kgCO2/(kW·h)÷1000kg/t×50a=6517.56 tCO2。 3.2 高效照明系統(tǒng)節(jié)能減排分析 筆者對(duì)設(shè)計(jì)建筑與基準(zhǔn)建筑分別進(jìn)行了能耗計(jì)算?;鶞?zhǔn)建筑照明時(shí)長(zhǎng)與設(shè)計(jì)建筑一致,照明功率密度依據(jù)GB/T51350—2019《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和GB50189—2015規(guī)定設(shè)置,計(jì)算參數(shù)如表6所示。 表6 設(shè)計(jì)建筑與基準(zhǔn)建筑照明區(qū)域功率密度 根據(jù)計(jì)算結(jié)果,基準(zhǔn)建筑全年耗電量為182481.2kW·h/a,全年節(jié)約電量為(182481.2 kW·h/a-175331.8kW·h/a)=7149.4kW·h/a,碳減排量為:7149.4kW·h/a×0.581kgCO2/(kW·h)÷1000kg/t×50a=207.69tCO2。 3.3 節(jié)能電梯系統(tǒng)節(jié)能減排分析 本項(xiàng)目年電梯能耗采用IBE軟件進(jìn)行計(jì)算。其中,無法按照設(shè)計(jì)文件確定設(shè)計(jì)建筑的相關(guān)參數(shù)時(shí),依據(jù)GB/T51350—2019和GB50189—2015規(guī)定設(shè)置,經(jīng)模擬計(jì)算得出,本項(xiàng)目設(shè)計(jì)建筑全年電梯耗電量為24172.00 kW·h/a,基準(zhǔn)建筑全年電梯耗電量為37789.90 kW·h/a,全年節(jié)電量為13 617.90kW·h/a。因此,碳減排量為:13617.90kW·h/a×0.581kgCO2/(kW·h)÷1000kg/t×50a=395.60tCO2。 3.4 可再生能源利用系統(tǒng)節(jié)能減排分析 本項(xiàng)目全年光伏發(fā)電量為295500kW·h/a,全年風(fēng)力發(fā)電量為119500kW·h/a,計(jì)算參數(shù)如表7、表8所示。 表7 光伏發(fā)電系統(tǒng)參數(shù) 表8 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)參數(shù) 因此,碳減排量為:(376000kW·h/a+119500kW·h/a)×0.581kgCO2/(kW·h)÷1000kg/t×50a=14394.28tCO2。 3.5 節(jié)能與碳減排匯總 將以上計(jì)算結(jié)果匯總,得到本項(xiàng)目各技術(shù)措施的節(jié)能量如表9 所示,碳減排量如表10 所示。 表9 節(jié)能量匯總 表10 碳減排量匯總 4 結(jié)語 筆者通過計(jì)算分析,建筑綜合節(jié)能率與建筑本體節(jié)能率與基準(zhǔn)建筑相比分別為68.13%、22.50%,達(dá)到GB/T 51350—2019 要求的60%、20%;50a碳減排量為21515.12tCO2,年單位面積減碳量為12.64kg/(m2·a),總碳減排率為68.13 %,達(dá)到GB 55015—2021要求的7kg/(m2·a) 、40% 以上。由此可知,近零能耗建筑設(shè)計(jì)具有顯著的減排效果。 由于可再生能源利用系統(tǒng)在節(jié)能與減排中具有重要作用,因此,充分利用當(dāng)?shù)貎?yōu)勢(shì)資源進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)是本項(xiàng)目近零能耗建筑設(shè)計(jì)的有效途徑之一。 本項(xiàng)目的實(shí)施契合“雙碳”戰(zhàn)略發(fā)展方向,對(duì)指導(dǎo)夏熱冬暖地區(qū)的建筑節(jié)能,推進(jìn)建筑碳減排,具有示范意義與推廣價(jià)值,為同類型項(xiàng)目的建設(shè)提供了可行的參考模板。 下一篇: 【政策合集】2024年第5期
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