大型商场类建筑用电能耗分析与节能初探论文_李志涛

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摘要:随着政府提出的资源节约型、环境友好型社会创建目标影响力不断提升,商场节能问题逐渐引起学界关注,基于此,本文就大型商场类建筑用电能耗特点展开分析,并结合S大型商场用电能耗分析,提出了相关节能措施选择建议,希望建议内容能够为相关业内人士带来一定启发。

关键词:大型商场;用电能耗;节能

在我国各类公共建筑中,大型公共建筑极为特殊,据相关权威机构研究表明,我国一线城市占总建筑面积4%的大型公共建筑所消耗电能占据总量的31%,而其中能耗最高的正是大型商场类建筑,而为了尽可能降低大型商场类建筑用电能耗,正是本文围绕大型商场类建筑用电能耗分析与节能开展具体研究的原因所在。

1.大型商场类建筑用电能耗特点

大型商场建筑的层面积偏大、设计结构复杂、运营过程涉及用电设备较为繁多,而受这些因素影响,我国大型商场类建筑的用电能耗往往较为巨大。我国现行行业标准规定,大型公共建筑能耗的研究需要围绕分项计量和分类展开,其中电梯和动力设备能耗、空调能耗、照明与插座系统能耗、其他辅助设备能耗均需要纳入研究范畴。在计量设备支持下,大型商场类建筑的能耗能够通过采集数据的方式快速提取,大型商场类建筑用电能耗特点自然也能够快速求得[1]。

结合上文分析可以建立大型商场类建筑用电模型,该模型可以具体分为动力设备、暖通空调、照明插座设备、特殊功能设备四部分,其中动力设备可分为电梯和给排水系统,暖通空调可分为分散空调和集中空调,照明插座设备可分为插座设备和照明设备,而特殊功能设备可分为厨房设备和信息中心,由此即可深入分析大型商场类建筑用电能耗特点。例如,在2017年对广州市三座大型商场类建筑开展的能耗调查中,笔者发现三座大型商场类建筑的7、8月份用电量最大,而结合同类调查数据可以确定大型商场类建筑能耗直接受到当地气候条件、人口密度、经济状况、调研年份、所取样本联系紧密,这些必须得到相关业内人士的关注[2]。

2.S大型商场类建筑用电能耗分析

2.1建筑概况

为提升本文研究价值,本文选择了广州S大型商场建筑作为研究对象,该研究对象三层建筑总面积25万m2,分为五期,一期运动品牌,二期建材,三期家居服饰,四期餐饮,五期儿童乐园,室外停车场15万m2。S大型商场全天营业时间为10:00~ 22:00,全年无休,节假日期间营业时间会超过23:00。S大型商场建筑所在地区为典型亚热带季风气候,在建筑热工设计分区图上位于夏热冬暖地区,受亚热带季风影响深远。

2.2能耗采集与分析

S大型商场建筑能耗分析主要围绕建筑物本体、建筑物营业工程功能性需求两方面开展,前者主要涉及空调能耗,后者则包括供排水系统、照明插座系统、电梯系统、动力设备与办公设备。在S大型商场建筑能耗分项计量过程中,其流程可以简单描述为“数据采集→数据传输与存储→数据统计分析”,图1为2017年S大型商场建筑逐月用电量统计数据,结合该图可以清楚发现,S大型商场建筑7、8月份的用电量最多,1、2月份用电量较少,最多的8月份用电量相当于最低月份1月份的1.75倍,结合统计数据开展计算可以确定2017年S大型商场建筑全年平均耗电量为209.86kW•h/(m2•a),结合同类研究取得的210~408kW•h/(m2•a)结果进行对比可以清楚发现,大型商场建筑能耗水平符合设计规定,处于良好水平状态。

深入分析能够清楚发现S大型商场建筑能耗与其所在地区气候环境因素存在较高契合度,上文中也提到了S大型商场建筑位于典型的夏热冬暖地区。在笔者的深入调查中发现,S大型商场建筑采用了集中式冷热源设备,夏季采用6台离心式制冷机组提供冷量,因此夏季驱动离心式制冷机组需要驱动大量电力,而冬季由于气温较为适宜使用电量较少,这自然大大降低了电力消耗。

2.3建筑典型月用电能耗分析

结合能耗分项计量方法,选择了典型性较高的S大型商场类建筑1、8、11月份开展对比,三者分别代表S大型商场类建筑的用电量最小月、最大月、中等月,具体分析结果如下所示:(1)1月分析结果。结合S大型商场类建筑1月份用电能耗可以清楚发现,2017年1月份其能耗为200万W•h/(m2•a),其中照明插座、暖通空调系统分别占总能耗的44%和15%,这是由于广州地区冬季温度较高。此外,S大型商场类建筑所在地的日出晚、日落早特点使得照明系统耗电量增高。(2)8月分析结果。2017年S大型商场类建筑8月份用电能耗为305万W•h/(m2•a),空调系统、照明插座系统分别占总能耗的45%和25%,这种情况的出现是由于建筑需要在营业前提前启动空调制冷系统。(3)11月分析结果。2017年S大型商场类建筑11月份用电能耗为257万W•h/(m2•a),其中照明插座、空调系统分别占总能耗的40%和21%,这种情况的出现是由于建筑所在地区温度发生变化。

图2为典型月份S大型商场类建筑各用电设备用电比例,结合该表可清楚发现暖通空调、照明插座受外界和季节影响之大。综合分析可以确定S大型商场类建筑用电能耗直接受季节影响,夏季耗电量最多、冬季用电量最少。

3.S大型商场类建筑节能措施选择

3.1照明系统节能

结合S大型商场类建筑能耗特点,本文建议S大型商场类建筑选用LED节能灯具降低照明系统能耗,停车场灯光使用LED技能等加太阳能板,同时在人流量较少区域安装声控灯,即可实现照明系统节能。

3.2空调系统管理

为降低空调系统耗电量,本文建议S大型商场类建筑高度关注空调系统运行状态,由此保证夏季商场室内温度不高于26℃、冬季不低于18℃,即可较好降低空调系统能耗。

3.3围护结构保温

考虑到S大型商场类建筑能耗特点,本文建议该建筑通过设置保温幕墙提高自身热工性能,由此即可有效解决大面积玻璃幕墙带来的太阳辐射热、热对流引发的大量电能消耗,S大型商场类建筑的能耗也将由此进一步降低。

结论

综上所述,大型商场类建筑用电能耗往往较高,文章的第二节证明了这一认知。而在此基础上,本文提出的照明系统节能、空调系统管理、围护结构保温策略建议,则证明了研究的实践价值。因此,在相关领域的理论研究和实践探索中,本文内容能够发挥一定参考作用。

参考文献

[1]廖会志,杨修明,刘长兵.重庆市公共建筑节能改造实践[J].建筑节能,2015,43(08):91-93+108.

[2]李晓庆,刘晓燕,马川.某大型公共建筑能源审计及案例分析[J].低温建筑技术,2014,36(01):131-133.

论文作者:李志涛

论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期

论文发表时间:2018/5/23

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