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【關(guān)鍵詞】節(jié)能評(píng)估;Fortran;清水離心泵
0 引言
依據(jù)國家發(fā)改委2010年第6號(hào)令要求[1],年綜合能源消費(fèi)量3000噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上,或者電力年消費(fèi)量500萬千瓦時(shí)以上,或年石油消費(fèi)量1000噸以上,或年天然氣消費(fèi)量100萬立方米以上的固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目,應(yīng)單獨(dú)編制節(jié)能評(píng)估報(bào)告書[1]。該文件及其審查意見,將作為項(xiàng)目審批、核準(zhǔn)及開工建設(shè)的前置性條件以及項(xiàng)目設(shè)計(jì)、施工和竣工驗(yàn)收的依據(jù)。因此,公司對(duì)于節(jié)能報(bào)告書編寫給予極高重視。工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在參與該項(xiàng)工作時(shí),需核算各主要用電設(shè)備參數(shù),依據(jù)設(shè)備⑹及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn),計(jì)算出目標(biāo)能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值,并做出能效評(píng)價(jià)。由于該項(xiàng)工作一般要求在項(xiàng)目申請(qǐng)階段完成,設(shè)備尚未訂貨,其參數(shù)往往出現(xiàn)變化。手動(dòng)計(jì)算不僅效率低下,而且在計(jì)算中稍有疏忽,會(huì)大大影響計(jì)算結(jié)果,經(jīng)常需要2,3位工程師進(jìn)行互相驗(yàn)證,以保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。針對(duì)這一問題,本文以Fortran為開發(fā)平臺(tái),開發(fā)相應(yīng)工具程序,實(shí)現(xiàn)了核島工藝系統(tǒng)主要耗電設(shè)備的數(shù)據(jù)自動(dòng)處理,降低設(shè)計(jì)員工的工作強(qiáng)度,保證了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
1 開發(fā)工具簡(jiǎn)介
本程序是利用Compaq Visual Fortran v6.6開發(fā)的,該程序也簡(jiǎn)稱為CVF, 編程標(biāo)準(zhǔn)為Fortran 90。隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展和普及,越來越多的工程技術(shù)人員選擇編寫計(jì)算程序來解決一些工程問題。Fortran程序起源于20世紀(jì)50年代,具有流程簡(jiǎn)潔、易懂,矩陣計(jì)算能力強(qiáng)大等優(yōu)點(diǎn)。此外,它還擁有大量豐富、開源的源程序,工程技術(shù)人員可以便利地移植到自己的程序中,避免了不必要的重復(fù)勞動(dòng)[2]。
目前常見的Fortran編輯器有兩個(gè),分別是Compaq Visual Fortran(CVF) 以及Intel Visual Fortran (IVF)。CVF 與IVF均源于微軟的Fortran PowerStation 4.0,與IVF相比,CVF具有應(yīng)用范圍廣、下載方便、免費(fèi)、體積小及配置要求低等優(yōu)點(diǎn),完全可以滿足正常工程計(jì)算編程應(yīng)用。
2 開發(fā)過程
2.1 程序流程圖
程序開發(fā)及計(jì)算流程圖如圖1所示。
2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)
本計(jì)算的依據(jù)為GB 17962-2007――清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值。該標(biāo)準(zhǔn)于2007年11月,2008年7月開始實(shí)施,部分章節(jié)為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)中給出了關(guān)于清水離心泵的能效限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值的定義及計(jì)算方法,適用于多數(shù)單級(jí)及多級(jí)清水離心泵。標(biāo)準(zhǔn)中還指出,在該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行3年之后(即2011年以后),以目標(biāo)能效限定值取代能效限定值來對(duì)清水離心泵的節(jié)能水平進(jìn)行評(píng)價(jià)[3]。
2.2.1 獲取泵的基本參數(shù)
獲取泵參數(shù),需要輸入的泵參數(shù)有:泵為單吸還是雙吸,泵的級(jí)數(shù)、流量、揚(yáng)程及轉(zhuǎn)速等,并給出適當(dāng)?shù)妮斎胩崾?,參見圖2。使用的參數(shù)為基本的Fortran讀寫參數(shù),并提前規(guī)定了參數(shù)的數(shù)據(jù)類型,如果不按照要求進(jìn)行輸入,程序則自動(dòng)終止。
2.2.2 判斷比轉(zhuǎn)速及流量是否符合條件
《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》中指出,對(duì)于流量大于10000m3/h的清水離心泵,其目標(biāo)能效限定值及節(jié)能評(píng)估值可以直接給出,無需計(jì)算。此外,該標(biāo)準(zhǔn)中只給出了比轉(zhuǎn)速為20到300之間的泵的計(jì)算方法,超出該范圍的泵也不適用于該標(biāo)準(zhǔn)。
因此,在編程中,利用while if的循環(huán)語句,對(duì)于上述兩種情況進(jìn)行單獨(dú)處理,對(duì)于滿足該標(biāo)準(zhǔn)條件的清水離心泵,利用該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。部分代碼如圖3所示。
2.2.3 對(duì)于參數(shù)符合條件的清水離心泵的計(jì)算
依據(jù)國標(biāo)《清水離心泵能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》對(duì)參數(shù)符合條件的泵進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算過程為:首先將標(biāo)準(zhǔn)中參照的圖表轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)源并存儲(chǔ)在程序中,其次依據(jù)定義公式計(jì)算出泵的比轉(zhuǎn)速,之后結(jié)合泵的級(jí)數(shù)及比轉(zhuǎn)速選取對(duì)應(yīng)的程序內(nèi)置數(shù)據(jù)源進(jìn)行插值,最后得出該清水離心泵的目標(biāo)能效限定值和節(jié)能評(píng)價(jià)值。
2.2.4 結(jié)果輸出
在經(jīng)過上述的計(jì)算步驟后,可以選用write函數(shù)或者print函數(shù)進(jìn)行結(jié)果輸出。這兩個(gè)函數(shù)的區(qū)別就在于,write函數(shù)具有賦值輸出位置的能力,print命令只能針對(duì)屏幕使用,因此,更建議采用write函數(shù)進(jìn)行輸出。此外,如果需要將結(jié)果轉(zhuǎn)換到文件匯總,使用WRITE命令的程序改寫起來會(huì)比較容易,只需將UNIT值指到另一個(gè)輸出位置就可以了。
2.3 程序運(yùn)行結(jié)果
將程序計(jì)算的結(jié)果與之前手算的結(jié)果相對(duì)比,完全一致,詳見圖4。整個(gè)計(jì)算過程,從輸入數(shù)據(jù)到得到結(jié)果的計(jì)算時(shí)間約為1、2分鐘,大大節(jié)約了計(jì)算時(shí)間。經(jīng)過多個(gè)泵數(shù)據(jù)的驗(yàn)算,計(jì)算結(jié)果與之前手算的結(jié)果完全吻合。
3 結(jié)論
程序開發(fā)完成后,經(jīng)過多個(gè)工程項(xiàng)目的節(jié)能評(píng)估計(jì)算測(cè)試,手動(dòng)計(jì)算10個(gè)泵的目標(biāo)能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值,最少需要半天的時(shí)間,而使用該工具進(jìn)行計(jì)算,20分鐘即可完成,且能避免由于手動(dòng)計(jì)算帶來的錯(cuò)誤,大大提高了勞動(dòng)效率。
利用編程完成一些在設(shè)計(jì)工作中重復(fù)出現(xiàn)的迭代、查表等計(jì)算問題,可以減少設(shè)計(jì)人員的手工計(jì)算工作,使設(shè)計(jì)人員更專注于設(shè)計(jì)工作。該程序的循環(huán)及插值模塊,可以在類似的計(jì)算編程中得到重復(fù)利用。本程序由于囿于時(shí)間所限,單純采用Fortran編程,界面比較簡(jiǎn)單,之后的工作中,可以考慮利用混合編程提高輸入輸出界面的美觀程度。
【參考文獻(xiàn)】
[1]中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會(huì)2010年第6號(hào)令.
為了充分發(fā)揮計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)服務(wù)企業(yè)能源計(jì)量工作的有效性,為政府提供公正權(quán)威的量值數(shù)據(jù)依據(jù),幫助政府部門準(zhǔn)確合理地分析、評(píng)價(jià)本地區(qū)的能源利用狀況和水平,按照總局《能源計(jì)量監(jiān)督管理辦法》中對(duì)技術(shù)機(jī)構(gòu)提供能源計(jì)量服務(wù)工作的要求,通過向地方政府申報(bào)“能源計(jì)量檢測(cè)與能效評(píng)估公共服務(wù)平臺(tái)”(以下簡(jiǎn)稱“服務(wù)平臺(tái)”)來推動(dòng)能源計(jì)量服務(wù)的開展。1服務(wù)平臺(tái)總體布局服務(wù)平臺(tái)以計(jì)量技術(shù)為基礎(chǔ),通過對(duì)工業(yè)企業(yè)和重點(diǎn)用能單位提供能源計(jì)量檢測(cè)、能源數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和以能源計(jì)量審查、能效對(duì)標(biāo)為主要載體的能源計(jì)量服務(wù),實(shí)現(xiàn)對(duì)用能單位能源計(jì)量管理水平的總體評(píng)價(jià),為政府和有關(guān)部門科學(xué)統(tǒng)計(jì)單位GDP能耗、考核評(píng)價(jià)節(jié)能減排可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和事實(shí)依據(jù)。服務(wù)平臺(tái)總體布局。2服務(wù)平臺(tái)職能定位服務(wù)平臺(tái)建設(shè)任務(wù)主要包括以下四個(gè)方面:一是開展能源計(jì)量器具的檢定/校準(zhǔn)和重點(diǎn)能耗設(shè)備的檢測(cè);二是開展能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè),探索能源計(jì)量數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用的有效途徑;三是開展能源計(jì)量審查、能效對(duì)標(biāo)工作,為節(jié)能技術(shù)改造診斷、審核、評(píng)估等提供技術(shù)服務(wù);四是開展能源計(jì)量技術(shù)研究及檢測(cè)方法、技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定。服務(wù)平臺(tái)主要職能定位。
二、能源計(jì)量服務(wù)具體舉措
圍繞服務(wù)平臺(tái)的總體布局和職能定位,在認(rèn)真完成政府有關(guān)能源計(jì)量工作要求的同時(shí),積極探索能源計(jì)量服務(wù)方式,多次深入重點(diǎn)耗能企業(yè)了解能源計(jì)量服務(wù)需求,尋求技術(shù)服務(wù)對(duì)接。經(jīng)過近三年的嘗試和實(shí)踐,逐漸形成了以能效對(duì)標(biāo)、能源(水)計(jì)量器具檢查(審查)為主要載體,以能耗設(shè)備檢測(cè)、水平衡測(cè)試主要技術(shù)支撐的能源計(jì)量服務(wù)模式。1用能設(shè)備能效檢測(cè)電動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用于拖動(dòng)風(fēng)機(jī)、泵、鼓風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、制冷機(jī)等機(jī)械裝置及其他各類電氣設(shè)備,是量大面廣的能耗終端。電機(jī)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)、被拖動(dòng)裝置、傳動(dòng)控制系統(tǒng)及管網(wǎng)負(fù)荷。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國電機(jī)系統(tǒng)用電量約占全國用電量的60%。用能設(shè)備能效檢測(cè)主要是針對(duì)重點(diǎn)用能單位使用的電機(jī)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)價(jià),幫助企業(yè)摸清重點(diǎn)耗能設(shè)備能源利用現(xiàn)狀和推廣節(jié)能技術(shù)應(yīng)用,促進(jìn)企業(yè)節(jié)能降耗取得實(shí)效。在對(duì)接企業(yè)耗能設(shè)備能效檢測(cè)需求的同時(shí),蘇州市計(jì)量測(cè)試研究所能源計(jì)量中心不斷投入與之相關(guān)的項(xiàng)目能力建設(shè),先后完成了泵類液體輸送系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)機(jī)組與管網(wǎng)系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)組及供氣系統(tǒng)等5項(xiàng)與用能設(shè)備能效檢測(cè)緊密相關(guān)的檢測(cè)資質(zhì)認(rèn)可。與此同時(shí),通過項(xiàng)目資質(zhì)獲取,檢測(cè)專業(yè)人員也得到了培訓(xùn)和鍛煉。三年來累計(jì)為20余家重點(diǎn)耗能單位的109臺(tái)耗能設(shè)備進(jìn)行了能效檢測(cè)和分析,檢測(cè)合格率為88.1%,對(duì)耗能設(shè)備出具了完整的檢測(cè)報(bào)告和合理使用的建議。2能源(水)計(jì)量器具檢查眾所周知,能源計(jì)量是圍繞能源(水)計(jì)量器具為核心展開的,在此基礎(chǔ)上,分別提出能源計(jì)量制度管理、人員管理和數(shù)據(jù)管理等幾方面內(nèi)容。針對(duì)能源和水計(jì)量器具配備和管理要求,國家相繼實(shí)施了GB17167-2006《用能單位能源計(jì)量器具配備和管理通則》和GB24789-2009《用水單位水計(jì)量器具配備和管理通則》。為擴(kuò)大技術(shù)機(jī)構(gòu)能源計(jì)量服務(wù)領(lǐng)域與范圍,依據(jù)ISO/IEC17020建立了檢查機(jī)構(gòu)的質(zhì)量管理體系,獲得了CNAS檢查機(jī)構(gòu)資質(zhì),取得了用能單位能源計(jì)量器具、用水單位計(jì)量器具2個(gè)領(lǐng)域4個(gè)項(xiàng)目的檢查能力認(rèn)可(見表2)。能源(水)計(jì)量器具檢查主要針對(duì)重點(diǎn)用能單位能源計(jì)量器具和用水單位水計(jì)量器具的配備和管理是否符合國家相應(yīng)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)要求,接受客戶(政府或企業(yè))委托,圍繞用能單位能源計(jì)量器具和用水單位水計(jì)量器配備和管理,依據(jù)相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)開展檢查服務(wù),并向委托方報(bào)告檢查結(jié)果。3能效對(duì)標(biāo)活動(dòng)能效水平對(duì)標(biāo)活動(dòng)(簡(jiǎn)稱能效對(duì)標(biāo)活動(dòng))是指企業(yè)為提高能效水平,與國際國內(nèi)同行業(yè)先進(jìn)企業(yè)能效指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比分析,確定標(biāo)桿,通過節(jié)能管理和采取技術(shù)措施,達(dá)到標(biāo)桿或更高能效水平的實(shí)踐活動(dòng)。開展能效對(duì)標(biāo)活動(dòng),可使重點(diǎn)用能企業(yè)主要產(chǎn)品單位能耗、重點(diǎn)工序能耗大幅度下降,部分行業(yè)企業(yè)能效水平達(dá)到同行業(yè)國際先進(jìn)水平或國內(nèi)領(lǐng)先水平,使行業(yè)能效整體水平大幅度提高。能效對(duì)標(biāo)可以說是企業(yè)內(nèi)部圍繞能源計(jì)量為核心的一項(xiàng)系統(tǒng)工程,涉及企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、能源消耗、生產(chǎn)流程、工序設(shè)備等,通過對(duì)產(chǎn)品主要工序能源消耗的準(zhǔn)確分析,得出產(chǎn)品綜合能耗。由此可見,能源消耗的準(zhǔn)確計(jì)量是能效對(duì)標(biāo)工作的基礎(chǔ)。技術(shù)機(jī)構(gòu)可以按照能效對(duì)標(biāo)活動(dòng)開展的方法和要求,利用自身的技術(shù)優(yōu)勢(shì),積極介入企業(yè)能效對(duì)標(biāo)活動(dòng)中,通過對(duì)標(biāo)活動(dòng)的開展,推動(dòng)企業(yè)對(duì)能源計(jì)量工作的重視。同時(shí)能源計(jì)量技術(shù)人員的技術(shù)能力和水平也得到了顯著的鍛煉和提升。4水平衡測(cè)試水計(jì)量器具同能源計(jì)量器具一樣,其平衡測(cè)試也是能源計(jì)量服務(wù)的一個(gè)方面。水平衡測(cè)試是企業(yè)加強(qiáng)用水科學(xué)管理、合理用水的有效辦法和措施,也是進(jìn)一步做好城市節(jié)約用水工作的基礎(chǔ)。它的意義在于,通過水平衡測(cè)試能夠全面了解用水單位管網(wǎng)狀況和各部位(單元)用水現(xiàn)狀;依據(jù)水平衡圖和測(cè)定的水量數(shù)據(jù),找出水量平衡關(guān)系;采取相應(yīng)的措施,挖掘節(jié)水潛力,達(dá)到加強(qiáng)用水管理和提高合理用水水平的目的。技術(shù)機(jī)構(gòu)應(yīng)充分利用自身技術(shù)優(yōu)勢(shì),開拓水平衡測(cè)試項(xiàng)目,進(jìn)一步延伸能源計(jì)量服務(wù)范圍和領(lǐng)域。近幾年我們先后為本地區(qū)20余家重點(diǎn)用水單位開展了水平衡測(cè)試工作,水平衡測(cè)試項(xiàng)目分別通過了CMA認(rèn)定和CNAS認(rèn)可,并被當(dāng)?shù)毓?jié)水辦確定為水平衡測(cè)試推薦單位,同時(shí)也獲得了中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)節(jié)約用水工作委員會(huì)頒發(fā)的“水平衡測(cè)試能力評(píng)價(jià)許可證”。5能源計(jì)量審查《能源計(jì)量監(jiān)督管理辦法》中明確指出:質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門應(yīng)當(dāng)對(duì)重點(diǎn)用能單位的能源計(jì)量器具配備和使用,計(jì)量數(shù)據(jù)管理以及能源計(jì)量工作人員配備和培訓(xùn)等能源計(jì)量工作情況開展定期審查。據(jù)此,國家質(zhì)檢總局制定了JJF1356-2012《重點(diǎn)用能單位能源計(jì)量審查規(guī)范》,對(duì)審查內(nèi)容、審查要求、審查方法及結(jié)果做出詳細(xì)規(guī)定,并計(jì)劃利用三年(2013年~2015年)完成對(duì)全國17000家重點(diǎn)用能單位的首次能源計(jì)量審查工作。技術(shù)機(jī)構(gòu)應(yīng)積極協(xié)助各級(jí)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門做好能源計(jì)量審查工作,為審查工作的推進(jìn)提供有力的技術(shù)支撐。立足于提高能源計(jì)量審查的工作質(zhì)量和效率,為重點(diǎn)用能單位和政府搭建信息化和智能化服務(wù)平臺(tái),依據(jù)《重點(diǎn)用能單位能源計(jì)量審查規(guī)范》開發(fā)了“重點(diǎn)用能單位能源計(jì)量審查在線填報(bào)系統(tǒng)”。重點(diǎn)用能單位通過該系統(tǒng)可以及時(shí)了解能源計(jì)量審查的具體要求,在線填寫和上傳能源計(jì)量審查所需的資料,平臺(tái)可自動(dòng)匯總生成“企業(yè)能源計(jì)量自查報(bào)告”;同時(shí)該系統(tǒng)借助“便攜式離線審查功能”,審查專家組到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)和審查相關(guān)數(shù)據(jù)及文件,并自動(dòng)生成“能源計(jì)量審查報(bào)告”,從而有力推動(dòng)本地區(qū)重點(diǎn)用能單位的能源計(jì)量審查工作開展。
三、能源計(jì)量服務(wù)后續(xù)設(shè)想
由于能源計(jì)量在節(jié)能減排工作中處于基礎(chǔ)地位,因此現(xiàn)實(shí)工作中存在用能單位普遍重視不足的現(xiàn)象,進(jìn)而造成能源計(jì)量服務(wù)市場(chǎng)需求不足的現(xiàn)狀。目前,國家層面上,節(jié)能減排工作由國家發(fā)改委下屬國家節(jié)能中心負(fù)責(zé)全國節(jié)能監(jiān)督管理,主要工作是開展固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能評(píng)估和審查;在地方層面上經(jīng)信委是節(jié)能工作的主管部門,負(fù)責(zé)本行政區(qū)域內(nèi)的節(jié)能監(jiān)督管理工作。鑒于上述情況,計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)在后續(xù)能源計(jì)量服務(wù)中應(yīng)進(jìn)一步拓展工作思路:1)加強(qiáng)與節(jié)能減排相關(guān)主管部門溝通、協(xié)作。力爭(zhēng)成為第三方節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)和固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目節(jié)能咨詢機(jī)構(gòu)庫成員,提升政府部門對(duì)計(jì)量的認(rèn)可度和公信度;同時(shí)加強(qiáng)與當(dāng)?shù)貜氖鹿?jié)能減排服務(wù)的相關(guān)技術(shù)機(jī)構(gòu)或公司建立工作溝通機(jī)制,尋求合作模式。2)開展能源計(jì)量數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)服務(wù)。建設(shè)完整的軟硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)本區(qū)域內(nèi)重點(diǎn)耗能企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)能源計(jì)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、傳輸和能源計(jì)量器具檔案網(wǎng)上直報(bào);運(yùn)用各種分析、統(tǒng)計(jì)方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多種計(jì)算分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)各重點(diǎn)耗能企業(yè)能源消耗的監(jiān)控、管理、分析和預(yù)測(cè),滿足工業(yè)企業(yè)的設(shè)備能效計(jì)算和用能系統(tǒng)節(jié)能診斷,為政府及節(jié)能主管部門實(shí)施節(jié)能管理提供客觀數(shù)據(jù)和決策依據(jù)。3)開展節(jié)能技術(shù)改造診斷、節(jié)能測(cè)量、驗(yàn)證服務(wù)。當(dāng)前國內(nèi)外可用的節(jié)能減排技術(shù)很多,但現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中卻存在很大的“技術(shù)障礙”,突出表現(xiàn)為三個(gè)不到位:檢測(cè)能力不到位、技術(shù)服務(wù)不到位、項(xiàng)目服務(wù)不到位,即能源檢測(cè)、統(tǒng)計(jì)、評(píng)估能力不足。技術(shù)機(jī)構(gòu)應(yīng)以建設(shè)一個(gè)權(quán)威、公正、獨(dú)立的第三方能源檢測(cè)/統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)為目標(biāo),服務(wù)企業(yè)的節(jié)能技術(shù)改造診斷和能效評(píng)估,并開展節(jié)能測(cè)量和驗(yàn)證服務(wù)。
四、結(jié)語
關(guān)鍵詞:建筑能效測(cè)評(píng);標(biāo)識(shí);應(yīng)用問題
中圖分類號(hào):TU201.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16749944(2013)02021902
1引言
2008年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部制定了《民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)技術(shù)導(dǎo)則》,并開始推行民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)制度,接著上海、重慶、江蘇等相繼出臺(tái)了地方的能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)和《建筑能效標(biāo)識(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。在穩(wěn)步推進(jìn)民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)工作過程時(shí),研究實(shí)際民用建筑能效測(cè)評(píng)過程的問題,并進(jìn)行歸納總結(jié)提出建議,對(duì)進(jìn)一步建立并完善民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)技術(shù)和民用建筑能效測(cè)評(píng)質(zhì)量控制有一定現(xiàn)實(shí)意義。
2建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)的主體
建筑能效標(biāo)識(shí)應(yīng)以建筑能效測(cè)評(píng)結(jié)果為依據(jù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。建筑能效測(cè)評(píng)是前提,標(biāo)識(shí)是目的。
建筑能效測(cè)評(píng)是對(duì)反映建筑物能源消耗量及建筑物用能系統(tǒng)效率等性能指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)、計(jì)算,并給出其所處水平。建筑能效測(cè)評(píng)的主體是建設(shè)主管部門認(rèn)定的建筑能效測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)。
建筑能效標(biāo)識(shí)是將反映建筑物能源消耗量及建筑物用能系統(tǒng)效率等性能指標(biāo)以信息標(biāo)識(shí)的形式進(jìn)行明示。建筑能效標(biāo)識(shí)的主體是建設(shè)主管部門。
3建筑能效測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)
《建筑能效標(biāo)識(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定建筑能效標(biāo)識(shí)應(yīng)在建筑物竣工驗(yàn)收之前進(jìn)行。在建筑物正常使用后應(yīng)進(jìn)行建筑能效實(shí)測(cè)評(píng)估。但測(cè)評(píng)與標(biāo)識(shí)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)還是比較抽象不清晰。建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)應(yīng)包括建筑能效理論值測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)和建筑能效實(shí)測(cè)值測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)兩個(gè)階段。
3.1建筑能效測(cè)評(píng)的節(jié)點(diǎn)
建筑能效理論值測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)應(yīng)在建筑節(jié)能分部工程質(zhì)量驗(yàn)收之前進(jìn)行(既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目建筑能效理論值測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)應(yīng)在改造工程竣工驗(yàn)收之前進(jìn)行)。建筑能效實(shí)測(cè)值測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)應(yīng)在建筑物正常使用后進(jìn)行。
3.2建筑能效標(biāo)識(shí)的節(jié)點(diǎn)
《民用建筑能效測(cè)評(píng)報(bào)告》提交后,建設(shè)主管部門依據(jù)《民用建筑能效測(cè)評(píng)報(bào)告》核發(fā)建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)證書和標(biāo)志。
4基礎(chǔ)項(xiàng)能耗計(jì)算與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算
在民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)中常出現(xiàn)將能效測(cè)評(píng)基礎(chǔ)項(xiàng)能耗計(jì)算與節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算混為一談,讓軟件的研發(fā)單位和能效測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)人員如在云里霧里,所以分清楚二者的關(guān)系對(duì)建筑能效理論值測(cè)評(píng)是有意義的。
4.1基礎(chǔ)項(xiàng)能耗計(jì)算
民用建筑能效理論值測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)的建模計(jì)算,用于量化計(jì)算民用建筑的能耗水平和節(jié)能率,為建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)提供基礎(chǔ)項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)。
能效測(cè)評(píng)基礎(chǔ)項(xiàng)能耗計(jì)算是通過軟件對(duì)測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)建筑和基準(zhǔn)建筑(一般取20世紀(jì)80年代初的建筑)進(jìn)行縱向模擬計(jì)算的比較,從而得到測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)建筑能耗及節(jié)能率。
4.2建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)軟件提供的大量不同保溫體系的墻體、屋面和樓板類型,查詢各種保溫體系的適用范圍和特點(diǎn),并完成所有相關(guān)的熱工計(jì)算;通過計(jì)算建筑物的體形系數(shù)和窗墻比等參數(shù),讀取在建筑設(shè)計(jì)中的各種門、窗、墻、屋面、柱、房間等設(shè)計(jì)參數(shù),并根據(jù)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行校核驗(yàn)算。
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算主要是為驗(yàn)證節(jié)能設(shè)計(jì)是否符合國家及當(dāng)?shù)匾?guī)范的要求(節(jié)能50%或者節(jié)能65%),并輸出當(dāng)?shù)毓?jié)能審查所需的報(bào)告,不同地區(qū)的計(jì)算方法和評(píng)價(jià)方式各有不同。
4.3基礎(chǔ)項(xiàng)能耗計(jì)算與建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算關(guān)系
基礎(chǔ)項(xiàng)能耗計(jì)算是能效測(cè)評(píng)軟件根據(jù)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工以及現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的熱工性能參數(shù)進(jìn)行計(jì)算的;而建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算是為了滿足節(jié)能是否達(dá)到50%或65%而進(jìn)行的圍護(hù)結(jié)構(gòu)涉及的各種設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇和確定。二者的關(guān)系:建筑節(jié)能設(shè)計(jì)計(jì)算關(guān)注的是達(dá)到國家及當(dāng)?shù)匾?guī)范的節(jié)能要求,能效測(cè)評(píng)基礎(chǔ)項(xiàng)能耗計(jì)算關(guān)注的是實(shí)際計(jì)算出的能耗和節(jié)能率,二者是一個(gè)逆向過程。
2013年2月綠色科技第2期
龔紅衛(wèi),等:民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)應(yīng)用問題工程技術(shù)
5建筑能效測(cè)評(píng)的基本資料
資料收集是民用建筑能效測(cè)評(píng)的重要前提,然而諸多的原因會(huì)導(dǎo)致資料收集不完整,讓民用建筑能效測(cè)評(píng)工作難以順利展開。
5.1建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)應(yīng)具備的資料
申請(qǐng)建筑能效標(biāo)識(shí)應(yīng)具備下列資料:項(xiàng)目立項(xiàng)、審批等文件(土地使用證、立項(xiàng)批復(fù)文件、規(guī)劃許可證、施工許可證等);建筑施工設(shè)計(jì)文件審查報(bào)告及審查意見;全套竣工驗(yàn)收合格的項(xiàng)目資料和一套完整的竣工圖紙;與建筑節(jié)能相關(guān)的設(shè)備、材料和部品的產(chǎn)品合格證;由國家認(rèn)可的檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的項(xiàng)目圍護(hù)結(jié)構(gòu)部品熱工性能及產(chǎn)品節(jié)能性能檢測(cè)報(bào)告,門窗可提供建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識(shí)證書和標(biāo)簽;節(jié)能工程及隱蔽工程施工質(zhì)量檢查記錄和驗(yàn)收?qǐng)?bào)告;供暖空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試報(bào)告;應(yīng)用節(jié)能新技術(shù)的情況報(bào)告;滿足建筑能效標(biāo)識(shí)規(guī)定項(xiàng)中計(jì)算和其他所需要的資料。
申請(qǐng)建筑能效實(shí)測(cè)評(píng)估時(shí),應(yīng)具備下列資料:供暖空調(diào)能耗計(jì)量報(bào)告;與建筑節(jié)能相關(guān)的設(shè)備運(yùn)行記錄;應(yīng)用節(jié)能新技術(shù)的運(yùn)行情況報(bào)告。
5.2資料收集不完整原因
由于建筑的過程非常復(fù)雜,取決于很多因素,而在實(shí)際資料收集中, 民用建筑能效測(cè)評(píng)的節(jié)點(diǎn)對(duì)收集資料內(nèi)容的影響,是項(xiàng)目竣工前還是項(xiàng)目竣工后,是節(jié)能分部工程竣工前還是節(jié)能分部工程竣工后,模糊不清。
建設(shè)單位對(duì)能效測(cè)評(píng)工作流程、內(nèi)容不了解,導(dǎo)致資料收集不完整及設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位和檢測(cè)單位對(duì)民用建筑能效測(cè)評(píng)工作的理解不深,沒有意識(shí)到其重要性。
民用建筑能效測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)資料收集的經(jīng)驗(yàn)不足。
5.3建筑能效測(cè)評(píng)資料收集解決途徑
(1)調(diào)整簡(jiǎn)化所需資料。建設(shè)項(xiàng)目基礎(chǔ)文件資料省去,民用建筑能效理論值測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)資料如項(xiàng)目立項(xiàng)、審批等文件(土地使用證、立項(xiàng)批復(fù)文件、規(guī)劃許可證、施工許可證等)和建筑施工設(shè)計(jì)文件審查報(bào)告及審查意見可以考慮省去;增加建筑節(jié)能設(shè)計(jì)文件審查報(bào)告及審查意見;全套竣工驗(yàn)收合格的項(xiàng)目資料、節(jié)能工程及隱蔽工程施工質(zhì)量檢查記錄和驗(yàn)收?qǐng)?bào)告合并為建筑節(jié)能分部工程全部驗(yàn)收資料等。
(2)民用建筑能效測(cè)評(píng)宣傳和培訓(xùn)。對(duì)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位和檢測(cè)單位的建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)進(jìn)行宣傳和培訓(xùn)。
(3)建立資料收集機(jī)制。將該項(xiàng)工作納入工程項(xiàng)目管理體系,通過能效測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)提供所需測(cè)評(píng)資料目錄,建設(shè)單位組織設(shè)計(jì)單位、施工單位、監(jiān)理單位和檢測(cè)單位進(jìn)行資料的收集。
(4)現(xiàn)場(chǎng)核查取證代替不足資料。方法是施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地照片取證。 參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國建設(shè)部,中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50189-2005公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.
[2]江蘇省住房和城鄉(xiāng)建議廳DGJ32/TJ 135-2012民用建筑能效測(cè)評(píng)標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)[S].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2012.
[3]江蘇省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳.DGJ32/J 96-2010公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[S].南京:江蘇科學(xué)技術(shù)出版社,2010.
[4]中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ/T 288-2012建筑能效標(biāo)識(shí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012.
收稿日期:20130120
1前言
在可持續(xù)發(fā)展成為全世界所追求的目標(biāo)時(shí),建筑行業(yè)也在關(guān)注能源以及環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展問題。在中國,建筑能耗目前占國民經(jīng)濟(jì)總能耗的25%左右,且呈遞增趨勢(shì),因此開展建筑節(jié)能工作有巨大潛力。建筑能耗不僅僅影響國家能源供應(yīng),而且能源使用效率的高低還影響環(huán)境,例如據(jù)有關(guān)測(cè)試[1]表明:在城市內(nèi)建筑四周掛滿分體式空調(diào)時(shí),將造成局部“熱島”現(xiàn)象,空調(diào)機(jī)的運(yùn)行能效比COP顯著下降,建筑周圍熱環(huán)境也被嚴(yán)重惡化。也就說,建筑節(jié)能和居住環(huán)境是兩個(gè)相互關(guān)聯(lián)、相互影響的問題。
隨著人民對(duì)生活質(zhì)量要求的快速提高,建筑能耗以更高的速度增加,例如冬季供熱地區(qū)正迅速南擴(kuò),而北方地區(qū)空調(diào)器擁有量也迅速增加。建筑物壽命一般較長(zhǎng),建筑節(jié)能改造難度很大,因此在設(shè)計(jì)之初便考慮建筑能耗與環(huán)境影響便顯得至關(guān)重要。而我國廣大地區(qū)、不同氣候、不同類型的建筑節(jié)能不是依靠墻體保溫等措施就可以解決的[2],更需要從建筑設(shè)計(jì)到建筑細(xì)布構(gòu)造處理以及環(huán)境控制設(shè)備及系統(tǒng)等各種技術(shù)的集成來解決。
另一方面,建筑環(huán)境特別是居住環(huán)境質(zhì)量受到越來越多的重視,居住區(qū)內(nèi)的空氣質(zhì)量、辦公或居室內(nèi)的空氣品質(zhì)、噪聲水平以及交通狀況都是人們關(guān)注的問題。一些房地產(chǎn)開發(fā)商也注意到這一現(xiàn)象,相繼推出了以“綠色”、“生態(tài)”為宣傳點(diǎn)的建設(shè)項(xiàng)目,但真正的“綠色生態(tài)”建筑或住區(qū)不僅僅是依靠多綠化就能解決的,更重要的是要考慮建筑物理環(huán)境中綜合因素的影響,包括聲、光、氣流、熱、能耗等諸多方面。
利用信息技術(shù),以計(jì)算機(jī)模擬為主要手段,從建筑聲學(xué)、光學(xué)、氣流、微氣候、空氣品質(zhì)、能耗等角度,對(duì)建筑設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全面的評(píng)價(jià),不僅有助于房地產(chǎn)開發(fā)商提高建設(shè)水平、增強(qiáng)項(xiàng)目市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,也有助于提高普通消費(fèi)者的生態(tài)意識(shí)、節(jié)能意識(shí)和環(huán)保意識(shí),對(duì)于促進(jìn)我國可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。本文簡(jiǎn)要介紹由清華大學(xué)提出的建筑生態(tài)環(huán)境與節(jié)能效果綜合評(píng)價(jià)的方法、策略等,并通過實(shí)例介紹了具體的評(píng)價(jià)內(nèi)容,以期為我國實(shí)施建筑“星級(jí)”評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有益的探索。
2評(píng)價(jià)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
2.1國外經(jīng)驗(yàn)
關(guān)于建筑節(jié)能的評(píng)價(jià),國外已經(jīng)有了一些已經(jīng)成熟并在實(shí)施的規(guī)范,并且有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)模擬軟件來評(píng)價(jià)建筑的節(jié)能狀況以保證規(guī)范的實(shí)施。在美國有“節(jié)能之星”標(biāo)準(zhǔn)(EnergyStar),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施已經(jīng)有10年了。它比美國“標(biāo)準(zhǔn)能源法案”(ModelenergyCode)要求更加節(jié)能30%。通過這套標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施,在不增加初投資的前提下可以節(jié)省30~50%能源消耗,可以節(jié)省50%的建造時(shí)間。也是因?yàn)橛辛诉@套標(biāo)準(zhǔn),可以創(chuàng)造出激勵(lì)一些具有創(chuàng)新意義的節(jié)能技術(shù)和建材發(fā)明的氛圍。由于這套標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)美國某地區(qū)而專門制訂的,因此在美國并沒有一個(gè)全國性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),例如Title-24標(biāo)準(zhǔn)主要在加州實(shí)施。
芬蘭建立了一套叫做“能耗認(rèn)證系統(tǒng)”的標(biāo)準(zhǔn)(EnergyCertificationSystem)。在香港也通過授予“建筑認(rèn)證證書”(BuildingPass)的方式來對(duì)建筑的能耗情況進(jìn)行規(guī)范。俄羅斯在莫斯科也實(shí)行了一種叫做“能耗護(hù)照”(EnergyPassport)的建筑節(jié)能規(guī)范。它包括一套新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)MGSN,希望能夠控制建筑設(shè)計(jì)、建造以及運(yùn)行的質(zhì)量,而且它可以為節(jié)能建筑提供潛在的購買者等信息,從而來促進(jìn)節(jié)能建筑的良性發(fā)展。這些規(guī)范中都沒有包括環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)內(nèi)容,然而實(shí)際上節(jié)能的最終目的是為了提高環(huán)境水平,減少污染排放,從而真正做到可持續(xù)發(fā)展,所以完整的建筑生態(tài)環(huán)境與節(jié)能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)將環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)納入其中。
2.2主要內(nèi)容
建筑生態(tài)環(huán)境和節(jié)能效果評(píng)價(jià)系統(tǒng)是對(duì)建筑生態(tài)環(huán)境進(jìn)行綜合分析,從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、能源及社會(huì)等角度給予研究,從而對(duì)建筑環(huán)境給出客觀的評(píng)價(jià)和可行的建議。建筑生態(tài)環(huán)境的評(píng)價(jià)系統(tǒng)涉及內(nèi)容廣泛,包括小區(qū)規(guī)劃評(píng)價(jià)、建筑單體評(píng)價(jià)、環(huán)境控制系統(tǒng)方案評(píng)價(jià)等等;牽涉到的關(guān)鍵技術(shù)較多,如建筑熱環(huán)境模擬、計(jì)算流體力學(xué)(CFD),建筑日照分析與采光技術(shù),噪聲控制以及建筑材料技術(shù)等。這些內(nèi)容的有機(jī)結(jié)合和相互交叉形成了建筑生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)系統(tǒng)的技術(shù)核心。
開發(fā)成熟的軟件系統(tǒng)實(shí)施建筑生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)。在我國形成可實(shí)施的評(píng)價(jià)系統(tǒng),最終可能的有效途徑之一,就是開發(fā)一套可以廣泛運(yùn)用的評(píng)價(jià)建筑生態(tài)與節(jié)能效果的軟件平臺(tái),并形成相應(yīng)的激勵(lì)、保障實(shí)施措施,從而形成體系。
2.3評(píng)價(jià)方法
一個(gè)重要的工作是研究住區(qū)生態(tài)與節(jié)能效果評(píng)價(jià)指標(biāo),以及如何從模塊化軟件的模擬仿真結(jié)果中提煉出能充分反映建筑生態(tài)環(huán)境、能耗特征的評(píng)價(jià)參數(shù),從而建立一套可操作的建筑環(huán)境評(píng)價(jià)軟件平臺(tái)的評(píng)價(jià)方法。
評(píng)價(jià)方法可采用的是模擬其運(yùn)行狀況的方法。這個(gè)方法有兩個(gè)層次的標(biāo)準(zhǔn),首先對(duì)于規(guī)劃設(shè)計(jì)層次來說,可以通過模擬其日照、噪聲、空氣流場(chǎng)以及微氣候等,對(duì)其規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)直接進(jìn)行評(píng)價(jià)。第二個(gè)層次,對(duì)于節(jié)能效果,需要對(duì)其進(jìn)行全年模擬分析,而不是僅僅依靠穩(wěn)態(tài)計(jì)算或者是設(shè)計(jì)計(jì)算,從而給出節(jié)能效果星級(jí)評(píng)價(jià)等級(jí)。這兩個(gè)層次應(yīng)該是必須同時(shí)滿足的。
2.4評(píng)價(jià)策略
對(duì)于評(píng)價(jià)策略,可以分兩步:一、在房屋建造之前,運(yùn)用評(píng)價(jià)軟件對(duì)規(guī)劃和設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行模擬,給出相應(yīng)審核評(píng)價(jià)(Plansreview);二、在建造完成之后,對(duì)建筑進(jìn)行實(shí)地抽查考核,以確定建造是否與審核后的圖紙相一致,如果是一致的,可相應(yīng)授予一定的環(huán)境和節(jié)能效果星級(jí)等級(jí)。
2.5系統(tǒng)特點(diǎn)
歸納起來,這一評(píng)價(jià)系統(tǒng)具有以下主要特點(diǎn):
a、清晰明了,易于理解與實(shí)施
b、相對(duì)靈活,可允許通過不同的手段達(dá)到相同的環(huán)境和節(jié)能效果;;
c、數(shù)據(jù)豐富且準(zhǔn)確,能給予用戶和房地產(chǎn)開發(fā)商明確的結(jié)論和指導(dǎo)依據(jù);
d、激勵(lì)機(jī)制完善,可操作。
3評(píng)價(jià)實(shí)例
以下通過實(shí)例,簡(jiǎn)要介紹建筑生態(tài)環(huán)境與節(jié)能效果綜合評(píng)價(jià)的主要內(nèi)容。
3.1居住小區(qū)聲環(huán)境
某居住小區(qū)位于北京東四環(huán)路東側(cè),距四環(huán)路約400m,被現(xiàn)狀住宅區(qū)和規(guī)劃的城市干道分成東、西兩區(qū)。小區(qū)總面積26公頃,容積率2.0,戶型以一梯兩戶或三戶的高層、小高層單元(11~18層)組成的板樓為主,邊角處輔以一梯四戶或六戶的點(diǎn)式高層(14~18層),板樓前后間距40至60m。小區(qū)的周邊環(huán)境好,交通便捷,但是隨著小區(qū)及周邊道路、用地建設(shè)的完善,過境交通量可能會(huì)增大,小區(qū)的安靜可能會(huì)受到干擾,為此業(yè)主要求進(jìn)行聲環(huán)境評(píng)價(jià)。
經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè),圖中的三個(gè)主要帶狀噪聲源可能影響到居住小區(qū)聲環(huán)境,為此分別進(jìn)行了模擬分析。
圖1—居住小區(qū)聲環(huán)境分析
在分析的基礎(chǔ)上,得到居住小區(qū)內(nèi)的噪聲分布,可以看到,顏色愈深的建筑所處的聲環(huán)境越差,在沒有采取設(shè)防噪綠帶等降噪措施的情況下,其臨街一面的室外噪聲級(jí)不能滿足居住區(qū)室外白天低于55dB、夜晚低于45dB的國家標(biāo)準(zhǔn)。為此,筆者對(duì)合理降噪提出了建議。
圖2—居住小區(qū)噪聲分布及小區(qū)示意圖
3.2建筑群空氣流場(chǎng)分析
仍以前述居住小區(qū)為例,這種高層建筑、多層建筑混合存在的小區(qū),其建筑群內(nèi)部的空氣流動(dòng)情況對(duì)其微氣候有著重要的影響,局部風(fēng)速太大可能對(duì)人們的生活、行動(dòng)造成不便,也有可能在某些地方形成旋渦和死角,不利于室內(nèi)的自然通風(fēng)。因此,業(yè)主提出在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段預(yù)測(cè)居住小區(qū)內(nèi)的空氣流動(dòng)狀況,以對(duì)小區(qū)內(nèi)微氣候作出合理的評(píng)價(jià)。
圖3—建筑群空氣流場(chǎng)分析
上圖給出了該居住小區(qū)在北京冬季典型工況(北風(fēng),風(fēng)速5m/s)下,1m水平高度上的空氣流速分布圖,暖色調(diào)表示風(fēng)速高。原本業(yè)主擔(dān)心在建筑群中部的南北大通道上會(huì)有較強(qiáng)的氣流,但由于建筑布局比較合理,模擬分析顯示在這一大通道區(qū)域內(nèi)風(fēng)速基本小于1.2m/s,適于居民走動(dòng)、生活。倒是在建筑群的一些其他局部發(fā)現(xiàn),由于繞流等的影響會(huì)形成局部氣流過強(qiáng),筆者對(duì)此也提出了合理的建議。值得說明的是,此分析結(jié)果可以多媒體三維動(dòng)畫顯示,效果更加逼真。
3.3建筑群日照分析
當(dāng)現(xiàn)代建筑越來越密集,從鋼筋水泥的叢林中穿過的一縷陽光顯得彌足珍貴,因此建筑群日照分析被越來越重視,人們不滿足于冬至日一小時(shí)日射這樣的要求,而更關(guān)心在周圍建筑物遮擋和建筑物自身遮擋的情況下,究竟自己等實(shí)實(shí)在在接受多少陽光。下圖給出某建筑群在夏季清晨的日照與遮擋狀況,而利用多媒體技術(shù)的三維動(dòng)畫效果可將分析結(jié)果表現(xiàn)得更加逼真。
圖5—建筑群日照分析
3.4居住小區(qū)微氣候與熱環(huán)境分析評(píng)價(jià)
居住小區(qū)微氣候與熱環(huán)境的評(píng)價(jià)內(nèi)容,主要是考察人們?cè)谑彝馍顣r(shí)切身感受到的諸如室外溫度、濕度、太陽輻射、氣流組織和綠化狀況等微氣候參數(shù)。其中溫度作為人們感受居住環(huán)境好壞的主要參數(shù),對(duì)評(píng)價(jià)小區(qū)熱環(huán)境至關(guān)重要,也是影響人們?cè)谑彝馍钯|(zhì)量的主要因素,它同時(shí)綜合反映了諸如小區(qū)的太陽輻射及綠化狀況等其它因素的作用,也是就目前的技術(shù)手段而言相對(duì)較容易進(jìn)行預(yù)測(cè)和比較的熱環(huán)境參數(shù)。
值得指出的是,即便是同一個(gè)地區(qū)的氣候情況也并不是處處相同的?!俺鞘袩釐u”現(xiàn)象就是其中一個(gè)很好的例子。它是城市化對(duì)氣溫影響的最突出特征,顯著反映了由于城市化的結(jié)果使得城市氣溫與郊區(qū)或其它地區(qū)氣溫的不同,并將給城市居民的工作生活帶來深刻影響。一般說來,認(rèn)為某個(gè)區(qū)域的實(shí)際氣溫是由基礎(chǔ)氣溫、太陽輻射、長(zhǎng)波輻射的線性疊加得到的。區(qū)域地貌、建筑密度、建筑材料、建筑布局、綠地率等因素決定了區(qū)域溫度。即:M(I,t,x)=C(I,t,x)+L(I,t,x)+E(I,t,x)
其中M是區(qū)域氣溫,C是基礎(chǔ)氣溫,L是局地地貌,E是城市化程度,I是天氣狀況,t是時(shí)間,x是地點(diǎn)。具體來說,在建筑群集地區(qū),小區(qū)不同地方的溫度環(huán)境在受相鄰位置的建筑的材料結(jié)構(gòu)和布局、小區(qū)的下墊面(如沙土或水泥路面)、綠化情況(包括水景布置)、以及交通和家電等人為排熱因素的影響下,可能使得局地氣溫出現(xiàn)熱島或冷島、以及滯后或提前等現(xiàn)象。
結(jié)合建筑群空氣流動(dòng)分析,在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,筆者預(yù)測(cè)居住小區(qū)不同位置小范圍內(nèi)的逐時(shí)氣溫,同時(shí)進(jìn)行比較并給出評(píng)價(jià);所得結(jié)果既可供居民選擇適合個(gè)人習(xí)慣的工作生活環(huán)境提出參考意見,同時(shí)也能為改善居住小區(qū)熱環(huán)境指明方向。
下圖是某居住小區(qū)中不同位置的“熱島強(qiáng)度”變化情況。從中可以看出,居住小區(qū)內(nèi)熱島強(qiáng)度小,溫度適宜,利于人們的室外活動(dòng)以及室內(nèi)持續(xù)進(jìn)行自然通風(fēng),溫度環(huán)境令人滿意。其中的原因在于居住小區(qū)建筑布局合理,建筑間距選擇合適(天空視角系數(shù)較高而利于長(zhǎng)波輻射冷卻);且集中綠地多,綠化好,并或多或少地采用了人工水景布置(使得其與空氣的熱濕交換加強(qiáng),有效地降低了空氣的溫度)。值得一提的是,環(huán)境最好的區(qū)域均為小區(qū)居民日常生活、起居、休憩、娛樂等活動(dòng)的主要場(chǎng)所,該區(qū)域內(nèi)的健康適宜的溫度環(huán)境將極大地利于居民的室內(nèi)外的生活質(zhì)量的提高。
圖6—居住小區(qū)微氣候與熱環(huán)境分析評(píng)價(jià)
4小結(jié)
目前,該項(xiàng)目以被列為建設(shè)部國家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目,并逐步開展整合軟件系統(tǒng)、實(shí)際檢驗(yàn)使用情況的工作,從對(duì)建筑生態(tài)環(huán)境和節(jié)能效果綜合評(píng)價(jià)的項(xiàng)目入手,在實(shí)踐中完善這一評(píng)價(jià)系統(tǒng),并通過將建筑環(huán)境和節(jié)能效果綜合評(píng)價(jià)理念的應(yīng)用,明晰建筑生態(tài)環(huán)境的真正內(nèi)涵,推廣建筑節(jié)能概念,并為我國可持續(xù)發(fā)展做一定的探索。
參考文獻(xiàn)
[1].T.T.Chow,Z.Lin,ThermalProblemsofSplit-typeAir-conditioningUnitsInstalledatHigh-riseBuildingsofHongkong,ProceedingsofInternationalConferenceofAirConditioninginHighRiseBuildings’97,pp108-113.
【關(guān)鍵詞】中央空調(diào);節(jié)能措施;節(jié)能設(shè)計(jì)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展、城市化步伐的加快和人民生活水平的不斷提高,中央空調(diào)的應(yīng)用越來越廣泛??照{(diào)在給人們的生活帶來舒適的同時(shí),也帶來了新的問題。最突出的就是能源消耗問題。我國人均能源占有量比較少,僅為世界平均值的39%。近幾年由于房地產(chǎn)的快速發(fā)展,建筑能耗越來越大,約占全國總能耗的11.7%,而空調(diào)能耗又占建筑能耗中的50%左右,特別對(duì)于商場(chǎng)和綜合大樓可能要高達(dá)60%以上。
1 中央空調(diào)的日常管理
日常管理是中央空調(diào)節(jié)能的另一重要手段。設(shè)計(jì)優(yōu)良的空調(diào)系統(tǒng),如果管理不善,也同樣會(huì)造成能源的浪費(fèi)。就空調(diào)的節(jié)能目的來說,日常管理的節(jié)能措施有一下幾點(diǎn):加強(qiáng)對(duì)空調(diào)操作人員的培訓(xùn),提高節(jié)能意識(shí)。隨著空調(diào)節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,使得空調(diào)的操作更加復(fù)雜。對(duì)操作人員的培訓(xùn)也就成為勢(shì)在必行的事情。對(duì)操作人員的培訓(xùn)目的在于讓操作人員對(duì)空調(diào)系統(tǒng)有正確全面的認(rèn)識(shí),在掌握節(jié)能操作技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)節(jié)能原理有一定的認(rèn)知,提高節(jié)能意識(shí)和節(jié)能能力。加強(qiáng)日常維護(hù),定期對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和清洗。管路系統(tǒng)中的水或空氣是攜帶冷量或熱量的介質(zhì),管路系統(tǒng)的泄漏直接造成能量的損失。所以,經(jīng)常對(duì)管道設(shè)備進(jìn)行檢查是一項(xiàng)很重要的工作。加大對(duì)節(jié)能技術(shù)的研究。節(jié)能技術(shù)的發(fā)展有利于企業(yè)降低成本,同時(shí)有利于節(jié)約型社會(huì)的建設(shè)。加大對(duì)節(jié)能技術(shù)研究的投入,從技術(shù)方面開拓解決節(jié)能的新途徑。同時(shí)還要引進(jìn)新的節(jié)能技術(shù),保證節(jié)能工作的順利開展。
2 中央空調(diào)的能耗問題分析
中央空調(diào)節(jié)能不僅體現(xiàn)在技術(shù)和管理方面,而且是在建筑工程設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該考慮的問題,是關(guān)系到建筑、空調(diào)、設(shè)計(jì)、產(chǎn)品和運(yùn)行管理等各方面的系統(tǒng)問題。所以中央空調(diào)節(jié)能問題的解決需要各方面的合作,從設(shè)計(jì)到操作,從建設(shè)到管理,齊抓共管,共建節(jié)約型社會(huì)。
2.1 重投資成本核算
中央空調(diào)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性分析包括系統(tǒng)的初投資、年運(yùn)行費(fèi)用以及制冷設(shè)備占有面積等方面。在系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)中,初投資與運(yùn)行費(fèi)用通常是矛盾的兩個(gè)方面。一般節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低的系統(tǒng)方案其初投資比較大。用戶或投資者由于對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的性能指標(biāo),尤其是初投資和運(yùn)行費(fèi)用的綜合經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)缺乏專業(yè)認(rèn)識(shí),容易忽略綜合投資收益計(jì)算。在選擇方案時(shí),偏重權(quán)衡商品價(jià)格和初投資成本的大小,不重視運(yùn)行能耗的高低。這導(dǎo)致工程建設(shè)方對(duì)采用高成本的節(jié)能方案沒有積極性,往往就采用成本小、初投資低的設(shè)計(jì)方案,以較低的競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格贏取工程項(xiàng)目。這使很多初投資低但能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高的中央空調(diào)系統(tǒng)大行其道。例如:地源熱泵空調(diào)用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)代替地耦換熱器,室外系統(tǒng)工程造價(jià)降低,但機(jī)組的高能效比優(yōu)勢(shì)沒有發(fā)揮出來;冷凝器、蒸發(fā)器的傳熱面積過小,設(shè)備價(jià)格降低,但系統(tǒng)匹配不好,運(yùn)行時(shí)間增加;冷凍水采用大循環(huán)供水而不使用變水量控制,控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本低,但水泵能耗增加;送、回風(fēng)管和冷凍水管的保溫層過薄,密封性不夠,輸送能耗增加;用風(fēng)冷代替水冷,冷卻系統(tǒng)簡(jiǎn)單投資省,但增加城市熱島效應(yīng)等等。
2.2 缺乏全局性能效指標(biāo)
為緩解空調(diào)使用造成的能源及環(huán)境問題,2004年8月23日經(jīng)國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)了三項(xiàng)空調(diào)能效國家標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了房問空氣調(diào)節(jié)器、單元式空氣調(diào)節(jié)機(jī)和冷水機(jī)組的能源效率限定值及能效等級(jí)。但是,中央空調(diào)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,中央空調(diào)能源有效利用的評(píng)價(jià)不能單純地停留在對(duì)機(jī)器設(shè)備的評(píng)價(jià)上,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)更為重要,是否節(jié)能不僅與空調(diào)設(shè)備有關(guān),而且與系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想、管網(wǎng)設(shè)計(jì)、各部分匹配、施工優(yōu)劣,運(yùn)行管理水平以及建筑物熱特性等因素有關(guān)。新的空調(diào)能效國家標(biāo)準(zhǔn)只規(guī)定了冷水機(jī)組的能源效率限定值及能效等級(jí),仍需進(jìn)一步制定各分部系統(tǒng)和總系統(tǒng)的能效指標(biāo)。
2.3 缺乏有效節(jié)能監(jiān)控
從自身利益出發(fā),建設(shè)方?jīng)]有承擔(dān)起中央空調(diào)節(jié)能的責(zé)任。由于專業(yè)知識(shí)的限制,大多數(shù)投資方無法承擔(dān)中央空調(diào)節(jié)能的任務(wù),投資方與建設(shè)方目標(biāo)不同,專業(yè)技術(shù)水平存在差異,缺乏全面和通盤的考慮。中央空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)投資大,沒有重復(fù)性。實(shí)際使用中,不同方案之間的經(jīng)濟(jì)性比較一般只是理論分析比較,無法也不會(huì)進(jìn)行實(shí)物、實(shí)驗(yàn)比較。由于中央空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性和專業(yè)性,超出了投資者個(gè)人生活經(jīng)驗(yàn)辨別評(píng)價(jià)水平,即使建設(shè)方提供了投資與運(yùn)行費(fèi)用的綜合經(jīng)濟(jì)分析,投資者也難以對(duì)經(jīng)濟(jì)分析報(bào)告的正確性和準(zhǔn)確性做出判斷。中央空調(diào)工程市場(chǎng)上,虛假的或含有不實(shí)成份的經(jīng)濟(jì)性分析報(bào)告比比皆是。這些從建設(shè)方自身利益出發(fā)并提供的經(jīng)濟(jì)性分析報(bào)告難以幫助投資者做出正確的節(jié)能選擇。
3 中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施
3.1 中央空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)節(jié)能措施
首先應(yīng)在建筑設(shè)計(jì)中及早吸納設(shè)備的加入,使建筑與設(shè)備成為一個(gè)整體計(jì)劃,這樣能有效避免后期的設(shè)備安裝與建筑結(jié)構(gòu)的矛盾。其次是要改善建筑物的外形設(shè)計(jì),提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能。建筑物體型應(yīng)簡(jiǎn)潔完整,避免復(fù)雜輪廓,以減少熱消耗。減少窗墻比可以減少熱負(fù)荷和冷負(fù)荷。根據(jù)節(jié)能要求設(shè)計(jì)后,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能效果顯著,但是工程造價(jià)也會(huì)增加,因此,在采用節(jié)能措施后,應(yīng)做經(jīng)濟(jì)分析,控制節(jié)能投資。也就是說既要做到節(jié)能,又要盡量降低工程造價(jià)。采用科學(xué)的空調(diào)設(shè)計(jì)方法。在設(shè)計(jì)中央空調(diào)時(shí),不能只考慮初投資費(fèi)用和設(shè)計(jì)工況,還應(yīng)考慮整個(gè)運(yùn)行過程中的費(fèi)用情況。
此外,還應(yīng)注重優(yōu)化運(yùn)行調(diào)節(jié)過程,采用蓄能式系統(tǒng),充分利用需求低谷期的廉價(jià)電力。確定合理的空調(diào)冷負(fù)荷??照{(diào)冷負(fù)荷由空調(diào)房間的冷負(fù)荷、室外新風(fēng)負(fù)荷和自身系統(tǒng)冷負(fù)荷三部分組成,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過合理的計(jì)算,綜合考慮圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱、太陽輻射散熱、外界的氣候條件、人體散熱、散濕等因素對(duì)冷負(fù)荷的影響,準(zhǔn)確確定能耗,最大限度降低運(yùn)行費(fèi)。合理降低室內(nèi)溫濕度的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。合理確定新風(fēng)量的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。冬季、夏季選用最小新風(fēng)量,其他季節(jié)增大新風(fēng)量,并控制室外空氣的取入量,合理增減室內(nèi)新風(fēng)量。合理選擇空調(diào)系統(tǒng)的形式。在滿足空調(diào)精度和工藝要求的前提下,盡可能加大供回水溫差,并采用低流速,以減少輸送系統(tǒng)的動(dòng)力能耗。
3.2 空調(diào)系統(tǒng)的管理與維護(hù)節(jié)能措施
中央空調(diào)系統(tǒng)的合理管理??照{(diào)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的、自動(dòng)化程度高的系統(tǒng)。在投入使用過程中,很多自控空調(diào)系統(tǒng)只有開機(jī)、停機(jī)以及轉(zhuǎn)換季節(jié)操作,這種不根據(jù)實(shí)際情況所進(jìn)行的管理必然加大空調(diào)的能耗。因此,空調(diào)系統(tǒng)需要有科學(xué)的管理制度:制定崗位責(zé)任制,規(guī)定配備人員的職責(zé)范圍和要求;制定巡回檢查制度,明確定時(shí)檢查的內(nèi)容、路線和做好相關(guān)的記錄項(xiàng)目;制定交接班制度,明確交接班要求、內(nèi)容及手續(xù);按空調(diào)機(jī)、制冷機(jī)及其輔助沒備使用說明書,與制造廠商一起制定設(shè)備的操作規(guī)程,保證空調(diào)得到正確、安全的操作。
4 結(jié)束語
綜上所述,要促進(jìn)綠色節(jié)能建筑的發(fā)展,必須將建筑節(jié)能項(xiàng)目納入建設(shè)程序,形成長(zhǎng)效管理機(jī)制;同時(shí)要努力探索合同能源管理模式,按照市場(chǎng)化運(yùn)作方式推進(jìn)建筑節(jié)能工作,充分體現(xiàn)綠色節(jié)能建筑的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益;在能源緊張的情況下,應(yīng)該首先關(guān)注節(jié)能余量最大的部分,力爭(zhēng)用最短的時(shí)間,最少的改動(dòng),達(dá)到最大的節(jié)能效果。中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)主要的部分。因此,政府有關(guān)部門也應(yīng)當(dāng)給予必要的政策支持,堅(jiān)持因地制宜、分步實(shí)施、穩(wěn)步推進(jìn)的原則,從而達(dá)到節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)