摘要:对大型商场类建筑的用电能耗进行科学分类和系统研究。从大型商场类建筑的用电能耗特点出发,分析和不同用电设备的用电数据。结合气候特点对室内外环境造成的影响,总结大型商场类建筑的用电能耗特点。国民经济最为重要,政府着重强调建设资源节约型社会,提倡绿色建筑,同时管控好资源节约。在我国大中型城市的建设中,大型公共建筑在公共建筑总面积的占比中逐年增长,导致了能源快速的消耗。因此,必须提前规划和做好技能工作,这个已经是全社会的责任,必须准确监控能耗并采集能耗数据,合理地分析能源的消耗状况,制定大型公共建筑的能源利用方案,这是推荐资源节约型社会的起点。
关键词:大型商场;用电能耗;建筑节能
1.国内大型商场类建筑用电能耗特点
在我国,大型商场建筑的结构特点和能耗特点非常鲜明,单体建筑的层面积偏大,并且设计结构非常复杂,运营过程中各类用电设备也繁多。相对于其他类型的大型公共建筑,大型商场建筑的用电能耗非常大。在能耗的统计和分类方面,国家的行业标准有相关规定,针对大型公共建筑的能耗方面要求应该进行分项计量和分类研究,大型公共建筑的能耗可分为供暖和供冷的空调能耗、照明和插座系统的能耗、电梯和动力设备的能耗和其他辅助性设备的能耗。能耗采集方式已经有明确规定,安装用电计量对建筑能耗进行实时监测。然后将采集到数据库的能耗提取出来进行分析,可以及时了解能耗状况和用能特征。
2.大型商场能耗分析
2.1空调系统能耗特性分析
由于照明、动力系统在商场中耗能比较稳定,而空调系统用能影响因素极其复杂,所以重点研究空调系统能耗特性对商场节能具有重要的意义。商场空调能耗主要由其负荷状况及空调设备的使用状况决定。建筑负荷的影响因素较多,主要有室外气象参数、室内温湿度设定值、建筑围护结构、新风比例、室内人流密度及用能设备密度等。商场建筑围护结构的典型特征就是使用大面积的玻璃幕墙、玻璃门。由于玻璃幕墙选材较差,没有设置合理的外遮阳设施;空调开启期间门也是敞开的,没有设置门帘等设施,这都导致建筑负荷大大增加,从而导致能耗也大大增加。若建筑围护结构热工性能不佳(如玻璃幕墙传热系数过大)或人为操作(如空调期间开门窗)导致建筑物出现能源浪费,此时冷机功率越大则浪费的能源越多。因此,合理选择制冷机组的功率对空调系统的节能有着至关重要的作用。
2.2大型商场建筑的用电现状
暖通空调系统的用电能耗随着季节的变化,表现出较大的差异,而其他用电设备系统的用电能耗相对比较稳定。大型商场的用电特点是,寒冷的冬季用电量最少,炎热的夏季用电量最多,温和的过渡季用电量中等,在季节变化的典型月份中最大用电量的分项设备分别是照明插座、暖通空调、照明插座。
3.建筑能耗构成
3.1围护结构能耗
根据调研结果得出,为了商场建筑的观赏性和标志性,商场采用玻璃幕墙和一些性能较差的材料作为其围护结构,导致该建筑的围护结构保温性能较差,冬季围护结构将大部分供暖能耗消耗掉,致使供暖系统的效率降低;夏季,由于该建筑的围护结构是玻璃幕墙,导致建筑物的隔热性能较差,加之太阳辐射的原因,大量的热量通过围护结构进入室内,增大冷负荷,增大空调系统工作功率、加长工作时间,增大能耗。
3.2照明系统节能
商场照明采用高效节能型照明产品,不仅能降低照明系统的能耗,而且也能减少空调系统的能耗。照明负荷在空调总冷负荷中的比重与负荷率有关。虽然在设计工况下比重较小,但在空调运行的大部分时间内,由于人员远没有达到设计工况下的标准,使得照明冷负荷的比重较大,均在30%左右。因此,商场照明对空调负荷的影响较想像要大。
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3.3采暖及空调制冷系统能耗
在严寒地区90%的建筑物采用的是集中供热形式进行采暖,其主要的热源形式是热水,施工方通过敷设管道的形式将热水输送到用户端。热水流经管道的过程以及用户端的散热器都会导致部分的热量散失,这样一来起到供暖作用的热能变成很少一部分,大大降低了供暖系统效率。有些商场建筑为了避免这种不必要的热能损失,就对建筑冬季的公共供暖和夏季的制冷采用同一空调系统来完成。纵观大型商场类建筑物的能耗情况,有近一半的能耗都是被采暖以及制冷的空调系统所消耗掉。
3.4出入口长时间开放状态导致大量能耗
这是根据商场本身的经营模式做决定的,使进入因为购物者往往购物结束手里都会拿着所买的商品,这样一来进出商场门口开关门就十分不方便,所以在营业期间大型商场的所有出入口都是全部打开的。但是,从能耗方面来看,这一举措是十分不合理的,这样做虽然方便了顾客,但是在无形中增加了很多能耗。夏季,进入商场的人员通过敞开的出入口无法避免地将室外的热量带入商场内部;冬季,由于冷风渗透,导致出入口处的温度相对较低,造成能耗的浪费;这都增加了商场空调系统的能耗。
4.大型商场类建筑的节能方案
大型商场建筑其能耗强度为普通建筑的7倍~20倍,节能潜力巨大。大型商场建筑能耗复杂,建筑物空调、照明、设备、动力能耗性质不同,如空调系统能耗不但决定于运行方式和物业管理水平,在很大程度上也与建筑使用者节能意识有关。空调系统及照明系统能耗占公共能耗的主要部分,则公共建筑从两者入手,提出了运行管理的节能措施。
4.1照明系统和围护结构的保温节能
应该选用LED节能灯具,该类灯具的特点是功耗低亮度高;同时减少无关紧要的照明,对于人流量较少的区域安装声控灯。大型商场建筑围护结构的保温性能,在建筑设计时,应提高商场建筑幕墙的热工性能,解决大面积玻璃幕墙带来的热对流、太阳辐射热等问题。
4.2大型商场建筑空调系统节能
空调系统能耗约占大型商场建筑总能耗的35%~45%,节能潜力最大。优化建筑热工设计,建筑围护结构传热产生的冷热负荷占有很大比例,严格执行节能标准;合理设计及优化空调系统,例如地源热泵机组的利用、分布式水冷模块机组调峰运行、空调水系统可变频运行及空调风系统始末端可控,既可根据负荷调控新风量又可以适应室内个人的需求;合理的设备选型,避免过大的“安全余量”,与实际运行需求不符,导致设备长期低效运行;并可采取一定的能量回收装置;加强能耗监测措施及手段。
结束语
商场建筑空调制冷供暖能耗随季节波动。建筑空调制冷能耗高于空调供暖能耗,后者高于过渡季节能耗;照明、设备等能耗基本全年稳定。大型商场建筑能耗中,空调系统能耗所占比例最大,达到40%左右,其次为照明系统。大部分大型商场建造时间较早,总体能耗呈增加的趋势,而且整个严寒地区由于采暖等各方面因素影响,都导致大型商场成为高能耗的建筑群体,大型商场也因此成为节能改造的主体。依据大型商场建筑物的基本信息和能耗情况,从热工性能和调研情况分析该大型商场建筑物存在的问题。大型商场主要在围护结构和冷热源两方面存在较多问题,针对这些问题进行研究分析,并在以后的研究中提出合理科学的改造方案。商场建筑是公共建筑节能的重点,建筑能耗与制冷机组功率呈正比例的关系,因此合理选择冷机功率的大小对商场建筑节能有十分重要的意义。
参考文献
[1]任鹏.大型商业建筑空调负荷预测方法的研究[D].天津大学,2014.
[2]方彬.商业综合体建筑节能设计策略研究[D].华中科技大学,2014.
[3]盛雪.公共建筑空调系统节能检测评估方法研究[D].西南交通大学,2014.
[4]朱昀嘉.我国公共建筑节能激励政策研究[D].南京工业大学,2014.
论文作者:于祥
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/31
标签:建筑论文; 大型商场论文; 空调系统论文; 商场论文; 节能论文; 结构论文; 负荷论文; 《基层建设》2017年第21期论文;