冬季节能降耗方案篇1
对我国烟草生产企业而言，尽管遍布在全国各地，各地的气候也不大相同，但烟草企业的生产特点基本是一样的，即空调温湿度要求高，同时车间生产设备先进，设备密度高，单位面积发热量大。统计来看，为保证车间的温湿度，目前大部分卷烟企业的生产车间在冬季主要采用开启冷水机组的方式给车间提供冷冻水，也有部分企业采用加大空调新风量利用外界冷空气给车间降温的方式，但相对较少有采用冷却塔供冷的方式。
冬季采用冷水机组供冷这种传统方式被卷烟企业普遍采用，这种供冷模式的适应性广，不受气候条件的限制，可随时根据需要使用，但这种供冷方式最主要的特点是要开启大功率的冷水机组，能耗巨大。而在冬季加大空调系统新风比给车间降温是当前卷烟厂应用较为广泛的节能供冷模式。但从实践经验来看，在冬季加大新风比可能带来的问题是因为室外温湿度波动大，导致车间的空调温湿度也随室外气候的波动而波动，温湿度稳定性差，从而影响了卷烟生产的工艺环境的稳定性，这对卷烟生产质量会造成负面影响;其次由于冬季室外空气温度低，含湿量也低，利用大量新风虽然能实现车间降温，但为了满足车间温湿度控制精度的要求，用于新风加湿的蒸汽耗量也随之增大，这虽然节约了开启冷水机组的电能，但加大了新风加湿的蒸汽量，在目前油气涨价的情况下，综合能耗可能还是很大。
冷却塔供冷是空调制冷系统节能降耗的另一种形式［5－7］，适用于过渡季或冬季室外空气湿球温度较低的场合。当室外空气湿球温度低于某个值时，关闭冷水机组，以流经冷却塔的循环冷却水直接或间接向空调末端系统供冷，以减少高能耗的冷水机组运行时间。可以说，冬季冷却塔供冷技术既能解决当前大面积卷烟厂联合工房的冬季降温问题，又能避免利用加大空调新风降温方法带来的温湿度不稳定而间接影响工艺和加大蒸汽量的缺点，具有在卷烟企业大力推广应用的潜力。但与冬季加大空调系统新风比技术相比，两种技术从节省能耗方面的比较在已有的研究中尚未见报道。因此，需要将冬季加大新风比技术与冬季冷却塔供冷技术的适用性进行对比分析，以确定节能的冬季供冷模式。
杭州卷烟厂冬季供冷模式的选择
1生产车间冬季供冷负荷模拟
浙江中烟杭州卷烟厂“十一五”易地技改的联合工房是一栋2层的建筑，联合工房平面呈成“U”字形布局，东西长453．8m，南北宽375．45m，占地面积127100m2，总建筑面积179750m2。利用eQUeSt软件建筑能耗模拟软件，通过设置围护结构热工性能参数、内扰、生产班制等条件，即可以得到联合工房各车间全年的逐时冷负荷，如图1所示。根据杭州市湿球温度的变换规律，可以看出，每年的1月～3月以及11月～12月室外湿球温度较低，这段时间具有利用冷却塔供冷的潜力。因此，后续重点按时间段每年的1月～3月以及11月～12月为冬季考察联合工房的逐时空调系统冷负荷。上图给出的冬季联合工房的逐时空调总负荷。可以看出，冬季联合工房的峰值约为9595kw。并且可知，联合工房冬季(1月～3月以及11月～12月)供冷区域主要集中在卷接包车间、制丝车间、滤棒成型车间、掺兑区及喂丝间。分析原因，主要是因为卷接包车间、制丝车间、滤棒成型车间等车间设备发热量大，而掺兑区和喂丝间等生产车间为建筑内区，通过围护结构的传热量小，冬季需开启空调系统制冷。根据文献［8］提供的杭州市标准年气象参数数据库，杭州市标准年室外空气湿球温度的全年变化趋势图如下图2所示。可以看出，杭州市每年的1月～3月以及11月～12月的室外湿球温度较低，这段时间具有利用自然冷源，如室外温度较低的新风或者由冷却塔产生的冷水实现节能的潜力。因此，本文将每年的1月～3月以及11月～12月作为冬季时段来考察卷烟厂冬季供冷模式的选择问题。由模拟结果可知，冬季联合工房的冷负荷峰值约为9595kw。并且可以确定联合工房冬季(1月～3月以及11月～12月)供冷区域主要集中在卷接包车间、制丝车间、滤棒成型车间、掺兑区及喂丝间等区域。分析其原因，主要是因为卷接包车间、制丝车间、滤棒成型车间等生产车间设备发热量大，而掺兑区和喂丝间等生产车间为建筑内区，通过围护结构的传热量小。
2冷却塔供冷与可调新风比节能效果对比分析
前已述及，冷却塔供冷和冬季可调新风比是两种利用自然冷源的技术，此处将从理论上分析两种技术的节能效果。冬季可调新风比的运行策略是:由于室外气象参数总是在不断变化的，新风量的调节需要对室内外参数进行不断的监测和比较，才能确定实时新风量的大小。新风量调节采用焓值控制，即当冬季(1月～3月以及11月～12月)室外新风焓值小于室内焓值时，则加大新风比例，自动计算新回风混合点位置。同前述冬季空调负荷模拟一样，采用建筑能耗模拟软件分别计算两种方案的蒸汽耗量和电力耗量，并按照统一标准以标煤进行折算，即可以对比分析两种方案的节能效果。模拟计算结果表明，卷接包车间、制丝车间、滤棒成型车间、喂丝间、掺兑区等生产车间采用加大新风比措施后，冬季空调系统耗冷量降低，但加湿耗汽量增加。将上述各车间冬季的耗冷量和耗热量进行统计分析，即可以得到卷烟厂冬季采用可调新风比方案和冷却塔供冷方案节能效果的对比情况，如表1所示。由表1的统计结果可以看出，卷接包、制丝、滤棒成型、喂丝间、掺兑区等车间采用可调新风比措施后，与冷却塔供冷相比，冬季空调系统节约冷源侧制冷电能1000mwh，但增加加湿用干蒸汽耗量5572吨，按照烟草行业综合能耗统一折算口径，冬季空调系统总能耗(包括蒸汽以及冷源侧电力消耗)约增加594吨标准煤。这可能主要是因为卷接包、制丝等车间对湿度要求较高(如卷接包车间湿度控制范围为60±5%、制丝车间湿度控制范围为65～75%)，加大新风量虽然能使空调供冷能耗有所下降，但随之带来的加湿能耗增加，反而导致冬季空调总能耗有所增加。与此同时，考虑到冬季加大新风比可能会带来车间的空调温湿度也随室外气候的波动而波动，温湿度稳定性差，从而会影响了卷烟生产的工艺环境的稳定性。因此，从技术经济两方面统筹考虑，卷烟厂车间冬季采用冷却塔供冷技术比可调新风比技术更具适用性。
3冷却塔供冷与冷水机组供冷节能效果对比分析
冬季冷却塔供冷方式与冷水机组供冷方式相比，两者电耗的差别是，后者比前者多了一项冷水机组本身的电耗(为简化分析，假设冷却塔供冷采用间接方式，可近似认为两者的冷冻水泵、冷却水泵以及冷却塔风扇的电耗近似相同)。因此，只要统计冬季冷却塔供冷系统承担的空调逐时冷负荷，并假设这些负荷由冷水机组承担，按一定的制冷Cop即可以定量折算冷水机组的电耗。统计可知，卷烟厂冷却塔供冷系统承担的空调总冷量约为7，403，300kwh。杭州卷烟厂的冷水机组额定工况下Cop约为5．6，通常来讲，当冷冻水出口温度升高，或者冷却水进水温度下降时，冷水机组制冷Cop会有所增加［9］，此处按Cop等于6．5(估计)计算冬季冷水机组的电耗。因此，若承担上述总冷量，冷水机组电耗为7，403，300/6．5=1，138，969kwh。此也即为冬季冷却塔供冷方式比冷水机组供冷方式理论上节约的电量。
4杭州卷烟厂冬季供冷模式的选择
根据上述定量比较分析，认为卷烟厂三种冬季供冷模式中，冷却塔供冷模式是最为节能和适用的一种模式，浙江中烟杭州卷烟厂在生产车间冬季供冷模式上最终选择了冷却塔供冷的模式。
杭州卷烟厂冬季冷却塔供冷系统实际运行效果评价
浙江中烟杭州卷烟厂冬季冷却塔供冷系统于2011年12月正式起用，不但经过第三方检测，证明该冷却塔供冷系统运行情况良好，还对系统在运行时段内的运行数据进行了实时监测和记录，这为评价冬季冷却塔供冷系统的实际运行效果奠定了数据基础。图3给出的是卷烟厂冬季冷却塔供冷系统水温的逐时监测值(监测期:2011年12月24日到2012年3月6日)。统计来看，对冷冻侧，冷冻水的平均供水温度为9．1℃，这说明卷烟厂冷却塔系统在运行期间提供的冷冻水参数完全能满足空调系统需求。而平均冷冻水的回水温度为12．7℃，冷冻水供回水温差大约为3．6℃。对冷却侧，冷却水的平均回水温度(即冷却塔出水)为8．2℃，冷却水的平均供水温度(即冷却塔进水)为10．2℃，冷却水供回水温差大约为2．0℃。相比而言，冷却水供回水温差较小，这可以通过冷却水泵变频来降低冷却水流量以进一步挖掘节能潜力。
卷烟厂冬季冷却塔供冷系统供冷量的监测值如下图3所示(监测期:2011年12月24日到2012年3月6日)。由统计来看，在该运时段内，系统供冷量总计为4，488，414kwh。因此，可以计算出在该运行期内(2011年12月24日到2012年3月6日)，冷却塔供冷系统相比冷水机组供冷方式节约的电量总计为690，525kwh(按Cop等于6．5)。工业用电成本按0．8元/kwh计算，则系统节约的电费约为55万元。此外，根据用电量的实际记录，在上述运行时段内，卷烟厂冷却塔供冷系统(含冷冻水泵、冷却水泵以及冷却塔风扇)的总电耗为425，052kwh。因此，若为冷水机组供冷方式，其系统(含冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵以及冷却塔风扇)总电耗约为1，115，577kwh，则冷却塔供冷系统的节能率为690，525/1，115，577=61．9%。
本文进一步利用冷源系统能效系数指标对冷却塔供冷和冷水机组供冷两种方案进行对比。所谓冷源系统能效系数，是指冷源系统单位时间供冷量与冷水机组、冷水泵、冷却水泵和冷却塔风机单位时间耗能的比值［10］。此处给出卷烟厂冬季冷却塔与冷水机组供冷方式的季节冷源系统能效系数(即由运行期内总计的空调系统供冷量和冷源电耗计算得到)，如下表2所示。由表中可以看出，冬季冷却塔供冷的季节冷源系统能效系数高达10．6，达到冷水机组供冷的2．5倍之多，这说明卷烟厂的冷却塔供冷系统具备优异的能源转换效率。
结论
冬季节能降耗方案篇2
【关键词】部分负荷率；水环热泵；能耗；风冷热泵
1引言
当今社会，环境污染和能源危机已成为社会发展的主要难题，也是全世界各国所面临的共同难题，为此各国在经济发展的同时都提出了不同的节能降耗方式，作为建筑耗能大户的暖通空调系统也不断的创新和改进，提出了新的热泵空调技术。如何付出最小代价来享受舒适的室内空气环境是人类社会发展共识，以这种趋势为背景使得环保和健康为主要特征的绿色建筑应运而生。在建筑工程项目中，尽可能的降低能源消耗为建筑物创造舒适环境已成为空调发展的主要方向。在我们生活中，大气环境可以说是一个天然的冷热源，我们在生活中可以随意的获取并加以使用，并且对设备不会造成危害。在空调应用广泛的今天，空调在制冷的同时要根据守恒原理将与制冷量相当的热量通过冷却风扇和冷却塔传递给大气，这在为人们生活提供舒适环境的同时造成了大气废气污染和温室效应。开发利用天然的冷（热）源为空调带来了环保节能双方面的效益，而备受人们关注和重视。热泵系统作为现阶段空调体系的一种新技术，在我国寒冷地区虽然一些学者进行了应用研究，同时也取得了较好的成果，但是其中还存在着较多的不完善之处，在这其中最重要的还是部分负荷率对热泵系统能耗的影响，因此在目前工作中对这种影响规律进行合理分析有着重要意义。
2两种系统能耗的理论对比分析
建筑物在不同负荷率下运行将会对热泵系统的能耗产生巨大的影响。由于水环热泵与风冷热泵具有完全不同的能量回收方式，因此部分负荷率将对两种热泵系统的运行能耗产生不同的影响规律。
2.1部分负荷率对水环热泵系统能耗影响分析
水环热泵空调系统是用水环路将小型水/空气热泵并联在一起，构成以回收建筑物内部余热为主要特征的热泵供暖与供冷空调系统。由于循环水作为系统中每个单元机组的能量载体同时向机组提供热量与冷量，因此循环水温将对机组的换热效率产生巨大的影响。与其耦合的系统能耗方程p=F（aQ）也将发生变化，由于水环热泵独特的能量回收方式，系统运行工况的改变往往会使系统物所处的气象参数区以及建筑类型有关，但可以肯定一点，水环热泵系统能耗与部分负荷率存在非线性关系。
2.2部分负荷率对风冷热泵系统能耗的影响分析
风冷热泵空调系统是通过利用热回收技术巧妙的在空调制冷的同时将浪费的热量回收起来制取卫生热水和冬季供暖热水，其方法就是在空调制冷压缩机的出口测利用高温高压制冷剂蒸气与冷凝器进行交换的部件前面建设一个换热设备，使得热量在没有被冷却塔和冷却风扇派出空气之前排放到大气环境去，这就避免了这些热量散失到空气中去，是通过在散失之前进行提取，并且加以利用，这不但避免了大气环境污染问题，还能够加热为生用水，可以说是一举多得。由于冬季室外温度降低时，风冷热泵会出现结霜现象导致制热量会剧烈下降，甚至机组无法启动，因此需要增设辅助热源空气源热泵空调系统。
2.3分析结论由上述部分负荷率对两种系统能耗影响分析
（1）风冷热泵系统能耗与部分负荷率具有线性关系；水环热泵由于存在畸变工况点，因此系统能耗与部分负荷率存在着非线性关系；
（2）由于水环热泵存在着畸变工况，因此畸变工况出现的负荷段以及运行时间将对水环热泵的节能性产生明显的影响。
3工程概述与两种对比方案
为了进一步分析部分负荷率对这两种热泵系统的影响规律，选择实际工程作为测试对象，分析其系统能耗随部分负荷率的变化规律以及畸变工况点出现的范围。
3.1工程概述
某工程为两层单体办公建筑，总建筑面积约1000m2。夏季室内设计温度t=27℃，冬季室内设计温度t=21℃，建筑总冷负荷Q=105.5kw，总热负荷Q=70kw。
3.2针对此建筑的两种空调系统对比方案
3.2.1水环热泵空调系统方案
某工程采用23台高能效SHR系列单元式水环热泵空调机组，总制冷量Q=105.5kw，总制热量Q=120.8kw，制冷工况下输入功率p=23.5kw，制热工况下输入功率p=25.2kw。因为位于寒冷地区，冬季特别是在最不利工况条件下，系统内部可回收的热量很小，这会导致水环热泵机组运转效率下降，因此在冬季需要添加辅助热源，以保证空调系统平稳高效运行。某工程采用电加热水箱作为空调系统冬季辅助热源，补偿热量Q=40kw。
3.2.2风冷热泵空调系统方案
某工程采用2台YCaC75（H）风冷热泵机组，总制冷量p=126kw，总制热量Q=134kw，制冷工况下输入功率p46kw，制热工况下输入功率p=47.5kw；共选用24台风机盘管作为末端设备，总耗功率p=2.72kw。由于空气源热泵采用室外空气作为取热源，因此这种取热方式受室外气象条件影响很大。
4两种空调方案能耗测试与结果分析
4.1工程测试方案
根据建筑用途与特点，本工程采用全年运行时间部分负荷率测试方法，将空调系统全年运行时间，根据室外环境温度与负荷不同划分为5个用能负荷段，具体为100%一80%，80%～60%，60%～40%，40%一20%，20%～0%，并选取每段中的典型部分负荷率即100%，80%，60%，40%，20%五档部分负荷率对系统冬夏两季运行能耗进行工程测试。
4.2两种空调方案的工程测试数据
两种空调方案夏季和冬季运行能耗测试数据分别压缩机运转率为70%，空调主设备耗电量计算中已考虑压缩机运转效率。
5、测试结论
通过两种热泵空调方案测试结果以及无因次能耗曲线分析可以看出：（1）部分负荷率对水环热泵能耗的影响要大于风冷热泵，特别是在冬季的畸变工况段，因此热泵系统在寒冷地区建筑应用中，应主要对冬季部分负荷率对系统能耗影响进行分析。技术和经济虽然是两个不同的范畴，但在实际工程中两者却是不可分割的。具有诱人的经济效益但技术上实现不了的方案是不成立的；反之，技术上可行但经济效益不能令人满意的方案也不会被接受。一个好的方案必须是技术上可行且经济上合理的，离开技术来谈经济性或离开经济性去研究技术都是不恰当、不可取的。（2）风冷热泵与部分负荷率具有线性关系，水环热泵与部分负荷率存在非线性关系，畸变工况点出现在80%一100%负荷段范围内。但要注意：这些结论都是在京津气象参数区得出，针对全国其他气象区应具体分析。
冬季节能降耗方案篇3
通过建筑能源审计可以了解建筑节能标准的贯彻情况与实施效果，改善管理、改进服务，获得实质性节能(embodiedenergy)，推进既有建筑节能改造和合同能源管理事业的发展[1]。建筑能源审计有两种实施策略：①基于方案的审计(Solution-Basedaudits)，这种策略一般是带着几种比较成熟的节能技术方案，看其在对象建筑中是否适合应用。提高某一单体设备的能效并不等于系统能效的优化。另外，这种能源审计相对而言技术含量较低，节能效果不太容易验证。②基于系统的审计(Sys-tem-Basedaudits)，基于系统的能源审计需要把建筑物中的各个能耗系统区分开来(例如分成照明系统、空调系统、热水系统等)，对能耗系统中各主要设备(例如，制冷机、水泵、风机、冷却塔)的能效都进行评价和测试，对症下药。这种能源审计专业性强，一般采取合同制能源管理(Cem)方式，委托专业公司进行。本文以北京某体育用品运营中心为例，对其设备和建筑进行基于系统的建筑能源审计，通过审计找到该建筑供能系统的节能潜力，提出节能解决方案，并针对每种节能解决方案进行了节能量计算。
1研究对象
1.1项目概况
北京某运营中心的总部大楼为集研发、办公、展销、体育休闲为一体的现代化建筑群，2008年投入使用，采用中央空调系统对各个建筑进行供冷和供热。整个项目由8座大楼组成，1号楼、2号楼、3号楼为办公区域，全部由地上3层、地下1层建筑组成，地上建筑面积为22770m2，地下面积为9837m2，建筑层高为4.2m，建筑为全玻璃幕墙结构(6+12+6浅灰色Low-e中空玻璃，遮蔽系数0.7左右)，中间采用中空中庭，中庭上方采用自然采光(夹层玻璃的遮蔽系数约为0.85)，人员基本采用大开间办公风格，较少采用独立办公室办公。其中，1号楼、2号楼的使用率相对较高；3号楼人员密度相对较低；4号楼为展览馆(地上1层建筑)；5号楼为一狭长的区域，地上分为两层，下层为商业用房(包括游泳馆)，上层为各个分割会议室和员工餐厅，建筑面积为7514m2；6号楼、7号楼、8号楼为体育馆，6号楼、7号楼为地上1层建筑，8号楼为地上1层、地下1层建筑。其能耗分布如图1。另外，该运营中心目前春季、秋季和冬季都采用三步制电价(工作时间计算平均电价为0.9127元/kw•h)，夏季由于存在尖峰电价，因此，为四步制电价(工作时间计算平均电价为0.9323元/kw•h)。天然气的价格为冬季1.95元/nm3，夏季1.85元/nm3。在总能耗用中，天然气占84%，电力占16%。
1.2主要设备参数
根据现场采集设备运行参数和设备运行记录，该项目采用700冷吨溴化锂吸收式机组作为冷源，该机组吸收机的风机的满负荷输入功率为20kw，盐溶液循环泵的满负荷电流为40a，冷冻水进出水设定温度为7/12℃，冷却水进出水设定温度为32/37℃；直燃式吸收机，夏季供冷，冬季供热。空调系统采用一次水系统，为每1台冷水机组配备了相应的冷冻水泵(单台扬程32m，功率55kw，流量425m3/h)和冷却水泵(单台功率75kw，流量700m3/h)，水泵采用2用1备的形式；同时，为每台主机配备了1台冷却塔(单台风机数量为6台，功率5.5kw，容量150m3/h)；空调末端全部采用两管制组合空调箱(风机的功率413.5kw)进行夏季供冷，冬季供热，空调箱为典型的定风量运行模式，新风和回风混合后送入空调箱处理后送入室内。目前，体育场馆的热水供应采用一套太阳能热水系统负责供应员工洗澡用水。
1.3运行策略
该运营中心的正常上班时间为上午9：00，9：00前会有部分员工提前到达，在5号楼西侧的员工餐厅吃完早餐后进入各自所在的办公楼工作，中午12：00工作时间结束后进入员工餐厅吃中饭，吃完中饭后约在13：00左右，部分员工选择到体育场馆锻炼，其余则回办公室休息。13：30开始下午正常办公，17：30分员工下班后离开单位(部分员工加班1～2h)。一般情况下，周一早晨需要在6：00开启直燃机组，对系统进行提前供冷和供热。而在正常工作日，需要在早晨7：00提前开启直燃机组，在18：00办公时间结束后停止1台直燃机组，如果仍然有员工在加班工作，则通过空调系统内部水循环来进行供冷和供热，在19点全部人员离开后停止空调冷热源。
2节能潜力分析
2.1空调水系统的节能潜力分析
目前，该运营中心空调系统的所有设备基本处于相对独立的运行状态，溴化锂机组启动后，冷冻水温度没有明确的设定值，同时冷冻水泵和冷却水泵都相对独立地处于定流量运行状态，其运行流量与制冷主机所需要的额定运行水量并不匹配。现场测试发现，冷冻泵的平均效率(输送效率通过测试水泵的流量、扬程及电机输入功率得到)仅为48.52%(1#)和49.78%(2#)，冷却水泵平均效率仅为59.52%(1#)和57.25%(2#)，均低于水泵的正常效率60%～90%。原因是由于在设计时水泵选型偏大，冷冻水泵和冷却水泵在安装调试时将阀门开度调至最小。而水泵运行中的高扬程和大流量均抵消在管路上的阀门等阻力部件上，因此，水泵与系统严重不匹配，造成了大量的不必要能耗.
2.2空调风系统的节能潜力分析
现场检查发现，该运营中心的空调箱存在较大问题，部分空调箱在Ba水阀系统显示水阀开度为0时，空调箱冷冻水进出水温差较大，空调箱读取进出水压差较小(如表1所示)。原因是由于定风量空调箱不制送风温度，而根据回风温度来控制的，当室内温度满足要求时，水阀关闭，室内回风经过盘管时盘管内的水被加热而温度上升，而送风温度也趋于接近回风温度。因此，空调箱无法根据室内负荷需求来调节送风量。
2.3围护结构的节能潜力分析
目前，该运营中心除体育馆外主要以玻璃幕墙为围护结构，而玻璃幕墙主要由玻璃和金属型材组成，它的传热系数都相对较高，幕墙是建筑能耗散失的最薄弱部位，同时玻璃作为一种透明材料，热透射率高，其能耗占建筑总能耗的比例较大，其中传热损失约为1/3，空气渗透约为1/3。相关的研究表明玻璃幕墙的能耗是普通墙体的5～6倍[1]。因此，存在较大的节能空间。
2.4室内空气质量的提升潜力分析
选某个典型办公房间，使用温湿度仪测量室内典型工作区域的温度和湿度，用点式测温仪测量出风口温度。测试时在现场感觉室内空气质量较差，有异味，导致原因是项目场地上风口向的垃圾填埋场正在进行垃圾填埋处理。场内办公楼空气质量较差，主要体现在室内空气中有垃圾场的臭味，严重影响室内办公人员的舒适度。臭气的主要成分是nH3、H2S、So2等，容易对人的身心健康产生不同程度危害(见图3)。
3节能解决方案
3.1水泵变频
通过对冷冻水泵进行变频将原来的定流量系统改为一次变流量系统，当室内负荷降低，制冷机需要的冷却水量也会减少，冷却水泵可以通过减少流经制冷机组的冷冻水量来调节供应的冷量，水量需求减小时，变频器通过降低水泵的输入频率来降低水泵的转速，调整系统供水量，恒定供回水温差，从而降低水泵能耗，达到节能的目的。
3.2空调箱风机变频
空调箱风机采用变频调速后，除了可以像水泵变频一样在部分负荷时减小输入功率，还可以使空调箱启动比较平稳，实现低速运行，风机的振动、噪音和温度明显降低，相应地延长了许多零部件，特别是密封、轴承的寿命。另外，还有效地延长了检修周期，减少了维护量，节约维护费用。因此，通过空调箱与冷却塔风机的变频调速运行,既能方便改变风机运行工况点，又能提高主扇风机运行效率、运行稳定性和自动化程度，节约大量电能.3.3玻璃贴膜隔热膜通过真空蒸镀或磁控溅射技术将铝、铜、银、铬、钛等金属或金属氧化物覆盖在pet聚合物基片上，从而达到阳光控制的目的。把隔热膜装贴在玻璃上，当阳光照射时，太阳能将被分为三部分：一部分被反射掉，一部分透过，另一部分被吸收，吸收后的太阳能会变成热辐射，分别向两侧传播，从而达到阻隔太阳热辐射的目的。
3.4安装tio2
光催化杀菌器纳米tio2光催化杀菌器能够利用空气中的氧气和固有湿度形成氧化力极强的氢氧自由基和超级氧化离子分解各种污染物，将有机的碳氢化合物氧化分解成水和Co2，不产生二次污染物，有效改善室内空气质量。
4节能量计算
根据工程实测数据，利用建筑能耗模拟软件，建立对应的模型，并利用历史能耗数据对所建模型进行校验，使所建模型的能耗状况在电力和燃气两方面的模拟值与实测值两者全年偏差均控制在5%以内，达到可以代替实际模型的效果[2-4]。
4.1水泵变频后的节能量
在模拟中考虑将空调水系统中原来的定频泵(冷冻水泵和冷却水泵)均换成变频泵(变频范围为60%～100%)，即采用变流量调节。通过比较与计算，可以发现水泵变频以后对溴化锂机组的燃气消耗量的影响非常小，各月的燃气节约量均较小，全年的燃气节气率仅为0.8%，而燃气全部是由溴化锂机组所消耗，所以变流量以后对溴化锂机组的影响可以忽略不计。然而，对空调系统的耗电量来说，变流量的影响比较显著.从图4可以看出，由于水泵的电耗原来占整个建筑总电耗的11%，而采用变流量系统后，水泵的电耗占建筑总电耗的9%，因此，变流量后水泵的电耗降低23.6%左右。
4.2风机均变频后的节能量
在模拟中同时考虑了将原来的定风量空调系统换成变风量系统(变频范围为60%～100%)，即采用变风量调节。通过比较与计算，可以发现风机变频以后对溴化锂机组的燃气消耗量的影响同样非常小。然而，对空调系统的耗电量来说，变风量的影响比较显著。从图5可以看出，由于原来风机的电耗占整个建筑电耗的25%，而采用变风量系统以后，风机的耗电量占整个建筑的耗电量的15%，因此，变流量以后水泵的电耗降低41.6%。
4.3玻璃贴膜的节能量
该运营中心除了体育馆的围护结构外，立面均采用6+12+6的浅灰色Low-e中空玻璃幕墙，遮蔽系数0.7左右；中庭采用夹层玻璃，遮蔽系数0.85左右。根据玻璃贴膜厂家提供的试验结果，采用贴膜后可将外立面玻璃遮阳系数从0.7降至0.32，中庭玻璃遮阳系数从0.85降至0.25。因此，将基准模型中的外立面玻璃遮阳系数从0.7降至0.32，中庭玻璃遮阳系数从0.85降至0.25。通过比较与计算，可以发现，玻璃贴膜后对溴化锂机组的燃气消耗量的影响冬夏不一致，冬季会使耗气量增加，夏季会使耗气量减少，但总体来说耗气量的减少量大于增加量，能够起到降低燃气消耗量的作用。这主要是因为玻璃贴膜以后使遮阳系数降低，即阻隔太阳热辐射，在夏季能够起到降低室内冷负荷的作用，但在冬季也会增加室内热负荷。同时，玻璃贴膜对于建筑耗电量的影响不如对耗气量的影响显著，这主要是因为建筑的电力消耗主要来自于照明和办公设备等，只有一部分被溴化锂机组利用。玻璃贴膜后电力消耗项和燃气消耗项的组成对比如图6。从图6可以看出，采用玻璃贴膜后用于制热的耗电量所占的份额有所增加，而风机的耗电量所占的份额有所降低，这主要是因为，玻璃贴膜在阻隔太阳热辐射时也增加了冬季室内的热负荷，从而需要用于制热的耗电量增加。而玻璃贴膜在夏季却可以有效减少室内冷负荷，从而使室内的送风量减少，同时，由于玻璃贴膜对夏季的影响大于对冬季的影响，因此，风机的能耗降低。同时，玻璃贴膜后燃气消耗项中，用于制冷的份额降低，用于制热的份额增加，这主要是因为贴膜夏季能够降低冷负荷，但冬季却增加了热负荷的缘故。
冬季节能降耗方案篇4
关键词：夏热冬冷；建筑节能设计；围护结构；LeD技术
abstract:accordingtothehotsummerandcoldwinteroftheclimatecharacteristicsandpublicbuildingstheenergyconsumptioncharacteristics,toreduceairconditioningandlightingsystemenergyconsumptionofenergysavingofrelatedschemedesign.Becauseairconditioningsystemisbuildingenergyconsumptionintotalenergyconsumptionisthemostimportantapart,andtheairconditioningsystemandkeychromatographyiscloselyrelatedtotheenergyconsumptionofthepalisadestructureoftheenergysavingsolutions,includingexternalwalldesign,formdesignandthesunshadedesignbrieflyfreshairsystemofheatrecoverytechnology;putsforwardwithLeDtechnologyinsteadofexistingenergy-savinglampsscheme.afterthetransformationtotheanalysisresultsshowthattheenergysavingdesignschemeproposedtargeted,areaswithhotsummerandcoldwinterpublicbuildingenergyefficiencygreatlypromotes,andfurtherstressedtheimportanceofenergyconservationidea.
Keywords:hotsummerandcoldwinter;Buildingenergysavingdesign;palisadestructure;LeDtechnology
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
1公共建筑能耗现状的分析
夏热冬冷地区气候的显著特点是夏季闷热，冬季湿冷，昼夜温差小，年降水量大。该地区最热月的平均温度为25~30℃，而且以28~30℃居多。多数地方高于35℃的酷热天气长达半个月至1个月。该地区涉及16个省、自治区、直辖市，是我国人口最密集，经济、文化较为发达的地区，政治、经济地位极为重要。该区域所在的省市，存在着大量公共建筑。
图1酒店能耗统计图2商场能耗统计
图3写字楼能耗统计(参见下页)
1.1各类典型公共建筑能耗统计
如图1～3所示，各典型公共建筑中，空调系统
能耗几乎占了总能耗的一半，这是因为夏热冬冷地区在冬季没有暖气供应，使得夏季和冬季都需要长时间地由空调供冷和供热。照明能耗位居第二，与前者加起来接近或超过总能耗的80%，所以对这两块能耗进行节能设计对于整体实现节能具有巨大的潜力。另外，建筑通风系统能耗所占比例虽小，但与空调系统能耗关系密切，所以对于通风系统的节能设计也是一块不可小觑的施展空间。
1.2公共建筑节能理念的分析
从能耗产生的机理来看，对空调系统能耗的影响主要是由建筑冷热负荷的要求和空调本身的技术效率所决定的。影响空调系统冷热负荷的因素主要包括气候、建筑的特征参数、围护结构热工性能(包括窗体热工性能、遮阳技术等)、室内热扰、温湿度、新风量指标等，变化规律错综复杂，与空调系统冷热负荷之间是一种高度非线性关系。对于既有建筑来讲，很多因素已无法改变，重点应着眼于几个便于改造的方面，比如围护结构、新风量等。空调的运行策略对节能也起着很大的作用，但这主要取决于全社会的用能理念。是一味要求对室内环境全年“恒温恒湿”，无论室内有没有人，空调系统“全时间、全空间”运行，讲究个人奢华享受；还是强调发挥人体对环境的适应能力，实现合理的时间和空间控制，追求人与自然的和谐发展。中国疾病预防控制中心的研究表明：人体与生俱来的特性决定了人更加倾向于自然通风环境下的宽广的热舒适范围，有变化的热环境更加有利于人体的健康；而适当提高空调运行温度，不仅可以节约能源，还可以提高人体神经末梢对外界刺激的调节能力，有益于健康。
同样，对于照明和办公用电设备，在采用高效节能的先进设备的同时，用科学的控制策略减少不必要的能源浪费也是十分必要的。
无论是对于能耗还是对于健康，走和谐型的绿色节能之路是科学的、可持续发展的。所以理念很重要，它是一切行动的先驱。“十二五”规划中指出：首先，要确立提高建筑使用寿命是最大的节约理念，如果我们的建筑使用寿命提高一倍，大致可以节约一半建材生产的资源和能源；第二要确立从规划、设计、施工、使用、维护和拆除再利用全过程和建筑全寿命周期综合考虑建筑节能的理念。像发达国家有一些整个房屋拆除以后，平均回收利用率到了80%，而我们大部分变成建筑垃圾，还占用了大量的地方来填埋。以下就减少空调和照明系统两方面的能耗来进行节能方案的研究。研究流程图如下：
2公共建筑节能方案的研究
总体上来讲，夏热冬冷地区的建筑节能需要做到保温隔热。保温和隔热是两个不同的概念：保温是指围护结构在冬季阻止室内向室外传热，减少热负荷的增加；隔热是指围护结构在夏季隔离太阳辐射热和室外高温，减少冷负荷的增加。
2.1空调系统的节能改造
空调系统节能主要靠降低建筑冷热负荷及合理配置系统，而降低冷热负荷应从两个方面入手：1）围护结构，优化建筑外墙、窗体等的结构，增加保温隔热性能；2）新风系统，减少热损失。
2.1.1外墙设计
在节能建筑外墙设计中，单一材料墙(即采用保温、隔热性能较好的产品作为墙体材料，把保温与建筑的围护结构功能合二为一的墙体)由于对工艺要求很高，满足热工要求的墙体材料少，所以复合材料保温墙应用比较广泛。它是用高效的保温材料和装饰材料一起使用，建成复合的节能外墙，使结构材料承受压力，让轻质材料用于保温，饰面材料用于装修，分为内保温墙、外保温墙和夹芯保温墙三种（如图5~7）。这样的墙体不仅厚度小，还可以增加房屋的使用面积，且保温性能好，更有利于节能。
内保温是指在墙体内侧(室内)增加保温措施，它对材料性能、配套技术要求不太高，且易于施工维修，造价也比较低，但是在夏热冬冷地区这样湿度比较大的地区，内保温的保温层容易受潮而降低保温性能，在寒冷的冬季往往会出现结露，甚至长霉发黑，不利于人体健康，所以不建议在这一地区实用这种结构。
外保温是指墙体外侧(室外)增加保温措施，它能有效切断外墙上的混凝土圈梁、构造柱形成的热桥，提高外墙保温的整体性和有效性，防止内墙表面在冬季出现结露；能对外墙的主体结构层起到良好的保护作用，使外墙体不受室外周期性变化的空气温度和太阳辐射影响；改造时也不用进入室内，对住户干扰较少；另外还能相对减少保温材料的用量[2]。
夹芯保温是把保温材料(如聚苯、岩棉、玻璃棉等)放在墙体中间，形成夹芯墙。这种做法墙体结构与保温层同时完成，对保温材料的保护较为有利。但是为了保证墙体的结构强度，需要加钢筋，容易产生热桥；施工相对困难一些；由于保温两侧墙体温差较大，使外墙的建筑结构寿命缩短。
综上所述，外墙外保温技术在夏热冬冷地区是十分合适的。目前常用的外墙外保温系统技术有：1)膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温；2)胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统；3)挤塑聚苯板(XpS)薄抹灰外墙外保温系统；4)新型外墙保温系统(如泡沫玻璃建筑保温系统、无机保温砂浆系统以及预制复合板保温系统等)。
外保温层厚度对于保温、隔热以及散热性能影响非常大。夏热冬冷地区需要制冷时的室内外温差比采暖时要小得多，春秋夏三季的夜间，室外气温比室内低，此时保温性能太好而散热性能缺乏，会造成多余的冷负荷，这对于节能反而会造成相反的效果。文献[3]指出，对节能效果来说，外保温层厚度并不是越厚越好，推荐厚度为25mm。
2.1.2窗体设计
建筑外门窗作为建筑护结构的组成部分，与墙体、屋面相比，其空气交换量多，能量损失大。在传统建筑中，通过门窗的传热量占总能耗的20%以上；在节能建筑中，门窗的热损失占建筑总能耗的比重更大。
外窗系统节能的关键因素有：1)外窗朝向；2玻璃种类；3)窗墙比(因改造比较困难，这里先不做分析)，而这三个因素又是互相影响、互相制约的。
（1）外窗朝向。夏热冬冷地区太阳照射的朝向在冬夏两季存在一定的差异。文献[3]中指出，夏季日射强度以东、西向为最高，西南、东南向次之，北向最小；冬季日射强度以南向剖面为最大，东、西向峰值较小，北向最小。杭州属于典型的夏热冬冷地区，其夏季受海风影响，吹东南风，冬季受来自西伯利亚的寒风影响，吹西北风，所以该地区的房屋朝向一般为南偏东方向，门窗尽量布置在南向、东南向与北向，这样不仅有利于夏季室内形成穿堂风，使室内温度降低，且冬季可以获得足够的日照，使室内温度升高。无论是保温需要还是隔热需要，都有利于节能。
（2）玻璃种类。对于环境热量，即5~50μm波段的远红外线，普通浮法玻璃是不透过的，其反射率非常低，吸收率非常高，可达83.7%，可见玻璃的导热系数是一个重要参数。一般来讲，传热系数越低，越有利于建筑物节能(这里不考虑采光)。玻璃的导热系数为1w/m2K，而空气的导热系数为0.024w/m2K，氩气的导热系数为0.016w/m2K，因此由两片或多片玻璃和空气层组成的中空玻璃其导热系数降低很多，普通单片浮法玻璃的导热系数为5.2~6.0w/m2K，普通中空玻璃的导热系数降至2.5~3.2w/m2K，充氩气后，中空玻璃的导热系数一般可再降低0.2~0.3w/m2K。
随着建筑节能规范的实施和管理力度的加大，限制并禁止使用非中空玻璃双玻门技术，大大推进了中空玻璃的发展[4]。表1例举了几种常用窗体的热工性能对比，文献[5]-[6]对各种类型的玻璃进行了详细的分类能耗分析，包括每种朝向的全年负荷。
目前国内比较公认的是采用低辐射Low-e中空玻璃，因其表面镀有极薄银层，具有很低的表面辐射率和很高的红外线反射率。普通玻璃只能阻挡10%以下的太阳辐射热，低辐射Low-e中空玻璃能阻挡80%左右的太阳辐射，充入氩气，导热系数可达1.6~1.8w/m2K，遮阳系数0.41。对于夏热冬冷地区来讲，低辐射Low-e中空玻璃能很好地起到夏季隔热冬季保温的作用。
另外，增加窗体的气密性，积极采用隔热断桥节能型框材，保证中空玻璃门窗的总体节能效果。
2.1.3外遮阳
建筑节能不能完全依赖提高护结构热阻来实现，从隔热方面来讲，在屋顶或外墙上设遮挡太阳照射物的方法，不仅能遮挡辐射热，而且还有通风冷却的效果，也不影响冬天的保温作用。
活动外遮阳技术能很好地解决在不同季节的遮阳问题。针对夏热冬冷地区日照方向的特点，对建筑东、西向的处理是夏季减小建筑冷负荷的关键。研究表明，建筑的东、西、南面外墙即使在不采取外墙保温措施，仅安装外遮阳设施的情况下也能起到很好的节能效果[3]，有效防止了这一地区“西晒”过热的现象。
对屋顶采取一定的遮阳措施，也起着十分有效的节能作用。屋面进行绿色覆盖，既可遮阳，又能隔热，也能起到美化环境的作用，此外，还有通风屋面、蓄水屋面等节能措施。国外有不少专家对“冷屋顶”(coolroofs)进行了大量的研究，发现其节能效果很显著。所谓“冷屋顶”是指日射反射率高的屋顶，它通过对普通屋顶涂上高反射率的涂料，提高屋顶的日射反射率，减少太阳热量的吸收，从而达到减少空调冷负荷和空调节能的目的。研究表明：采用“冷屋顶”可使空调负荷减少约10%~50%。
2.1.4新风系统
空调系统在满足室内热舒适的同时必须保证良好的室内空气品质。对公共建筑来说，室内空气品质依靠新风来维持，但新风量增加的同时也增加了室内的冷热负荷，造成了空调系统能耗的增加，因此需要采用排风热回收技术，尽可能地减少室内温度的损失。目前有两种回收模式：显热回收模式和全热回收模式。
显热回收模式是指室内排风由转轮室内侧吸入，并将所含的部分冷量传递给转轮，新风从转轮室外侧吸入，将积蓄其上的冷量传递给新风；全热回收模式在吸附全热回收装置中还存在湿分的迁移，因此在工作中不仅传递显热还进行潜热交换。
分析表明[7]，在夏热冬冷地区由于新风湿负荷较大，采用全热回收装置比显热回收装置具有更大的节能效益。如图8所示，在各温频段，全热回收模式的新风负荷降低60%以上，能使建筑空调冷负荷降低18%~23%，而显热回收模式仅降低新风负荷5%~20%，建筑空调冷负荷降低8%以下。
2.2照明系统的节能
如上所述，照明能耗在公共建筑中占到了总能耗的15%以上，大商店更是接近总能耗的一半，所以照明系统的节能是整个建筑节能的重要影响因素之一，是建筑实施可持续发展战略的一个关键环节。当然，对于照明而言，不能片面追求节能，忽视照明数量和质量[8]。
对于公共建筑照明来讲，可通过各种措施来降低照明能耗。可以增加采光度，如在室外加采光板；也可以通过一些新的控制策略，如用照度传感器来控制照明亮度，其节能效果比普通节能灯更好[3]；而对于既有建筑照明来讲，更加直接而且方便有效的方法就是采用更节能更环保的照明设备。
据统计，以一盏5w的LeD灯为例，对比25~40w的白炽灯，节能效果达80%以上；对比6~11w的节能灯，可节能30%以上。5w的LeD灯替换40w的白炽灯以后，一年可以省电50kwh以上；如果中国近4亿户家庭每家将2只白炽灯更换为LeD灯，节约的电能将超过葛洲坝全年的发电量。LeD灯采用pwm恒流技术，效率高、热量低、恒流精度高、易于控制。LeD智能照明系统的研发已经全面展开，如中祥智能LeD灯管（红外感应）在地下停车场照明节能改造。该改造具体特点为：“有车（人）通过，16w工作照明，没车（人）通过，2w节能照明，省电效果达到90%”。每500盏灯的地下车库，每年可以节省15万度电，1000个500盏灯的地下车库照明，每年可以节省1亿5千万度，节约标准煤6300万公斤，减少二氧化碳排放17.700亿公斤。
此外，LeD灯还具有超长寿命(可达五万小时，普通白炽灯使用寿命仅有一千小时，普通节能灯使用寿命也只有八千小时)、高光效率、高安全系数、绿色环保、保护视力等无可比拟的优点。
但是，就目前来讲LeD灯单价昂贵，是节能灯的10倍以上，如此巨大的初期投入不是每个企业都能承受的，所以在一定时期内应该不会取代节能灯；然而，随着LeD技术的不断提高，其成本必然会降低，市场占有量必然会上升。市调机构预估，2011年全球LeD灯泡渗透率为3%，出货量将达六亿颗，产值80亿美元；至2013年，随着40w和60w传统灯泡掀起大换潮，总体市场规模将剧增至二十五亿颗。
中国目前白炽灯超10亿盏，照明耗能约占电1/6，国家发改委正着手制订“白炽灯淘汰路线图”，初步计划2018年起国内基本不再使用白炽灯。而LeD照明节能环保长寿，非常符合“十二五”精神，已成为国家认定最有前景的一块领域，只要成本下降到一定程度，它的经济实用性将超过荧光节能灯照明，越来越得到社会的认可并且逐步取代传统照明。
3总结
通过对夏热冬冷地区公共建筑空调系统以及照明系统的节能设计，可以得到以下结论：
（1）在公共建筑能耗中，空调系统和照明系统的能耗占到了总能耗的80%以上，对两者进行节能设计是十分必要而有效的。对于节能而言，一味追求技术上的提高是不够的，需要引入更多正确的节能理念，对于这一点应引起足够的重视。
（2）由于夏热冬冷地区气候以及日照的特殊性，在节能设计的过程中必须从实际出发，考虑多方面的因素，因地制宜才能起到最好的节能效果。
（3）外墙外保温技术在夏热冬冷地区是十分合适的。保温层厚度对节能效果也有较大的影响，推荐为25mm。
（4）低辐射Low-e中空玻璃能阻挡80%左右的太阳辐射，导热系数可达1.6~1.8w/m2K，能很好的起到夏季隔热冬季保温的作用。
（5）外遮阳技术能有效降低太阳辐射热，防止夏热冬冷地区“西晒”过热的现象。另外，屋顶遮阳措施能很好的起到节能效果，“冷屋顶”技术可使空调负荷减少约10%~50%。
（6）夏热冬冷地区由于新风湿负荷较大，采用
全热回收装置比显热回收装置具有更大的节能效益。
（7）LeD作为一种新型节能、环保的绿色光源产品，对建筑节能有着巨大的潜力，是社会发展的趋势。
冬季节能降耗方案篇5
由图3-1可见我国现行建筑规范《民用建筑热工设计规范》中将全国所有地区分为严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖和温和五个地区。划分依据是将历年最冷月和最热月平均温度作为主要指标，累年日平均温度≤5℃和≥25℃的天数作为辅助指标。其中对夏热冬冷地区的定义是：最冷月平均温度0~10℃、最热月平均温度25~30℃，日平均温度≤50℃在90天以内、日平均温度≥25℃的天数在40天到100天区间范围内。括重庆、上海两个直辖市；湖北、湖南、安徽、浙江、江西五省全部；四川、贵州两省东半部；江苏、河南两省南半部；福建省北部；陕西、甘肃两省南端；广东、广西两省区北端，共涉及 16个省、市、自治区。夏热冬冷地区约有 4亿人口 ，是中国人口最密集，经济发展速度较快的地区。
夏热冬冷地区在我国《建筑气候区划标准》被划入第Ⅲ建筑气候区，在地理学范畴内属于北亚热带与中亚热带气候区。其气候特征在以下几方面表现为：
风向与风速：夏季受海风影响，6-8月盛行偏南风；冬季受西伯利亚寒风影响盛行偏北风，二者轮流控制做季节性交替；年平均风速为1-3m/s，地区内东部沿海地区夏季常受台风影响风速可达7m/s以上。
降水与湿度：年平均湿度较大，四季相对湿度相差不大，可达到70%-80%；
年雨日数约为150天，部分地区可超过200天，在梅雨季节常有大雨和暴雨，年降水量在1000-1800mm。
气温：夏季闷热、冬季湿冷，气温日较差较小，其余部分在上述内容中已有详细叙述，故不赘述。
太阳辐射照度：年日照时数为1000-2400h，年日照百分率为30%-50%，年太阳辐射照度为110-190w/㎡；其中川南黔北地区地处山区，太阳辐射照度为全国最低地区。
综上可见，夏热冬冷地区最显著的气候特点是夏季炎热、太阳辐射强，冬季湿冷、雨量多。地区内全年相对湿度较大，最热月平均温度达32~33℃，最热月温度下限也在28℃。《民用建筑设计通则》中对夏热冬冷地区的建筑基本要求中的首要要求就是建筑物必须满足夏季防热、遮阳、通风降温要求，在冬季应兼顾防寒保暖。因此，此地区内居住建筑在极端气候影响下，室内人体舒适环境的低能耗、低成本营造是可持续建筑设计的重点与难点区域，如何达到在控制能耗与成本的基础上实现建筑的可持续性是关键问题所在。
二、夏热冬冷地区居住社区现状解析
通过对居住社区的总体布局、朝向、社区绿化进行对比分析，以家庭为单位对每户在夏季防热和冬季采暖时所用措施、使用能耗所占比率、设备使用时长、室内热舒适性等情况进行调查研究，以便总结夏热冬冷地区居住社区现状。作者以家庭为单位对居住社区在夏季防热、冬季采暖方式和所占能耗比例等进行问卷调查，住宅能耗的构成及权重情况对具体研究居住社区可持续问题具有指导意义，而夏热冬冷区居住社区室内热环境是否舒适，是研究之前首先应该明晰的问题。
在夏热冬冷地区（主要是长株潭地区）范围内采取样本，分析以问卷形式调查了在此地区内居住社区住宅夏季、冬季在降温、采暖方面采取的措施和能源消耗占总消耗的比率、能源设备种类、使用时长、设备使用情况等
1 居住社区布局及朝向
由于夏热冬冷地区夏季主导风风向为偏南风，东西方向太阳辐射照度大，而在冬季南向可获得较大的太阳辐射照度，有利于提高室内热辐射的热，因此大致方向上的南北朝向是本地区的理想朝向。
如图3-2所示，左图为株洲市蓝盾景园小区，从图中可以看出非沿街住宅均为正南正北朝向，居住社区总体呈行列式布局，在小区临街交汇处采取了西南朝向，在地块东侧临江，为了获得较好的景观视线和较大的临江面，将建筑朝向略微朝东旋转，而底层的沿街门面，则没有考虑有利朝向的问题，全部为东西朝向。
如图3-2右图所示，图为株洲珠江花园小区，地块东侧为多层住宅，地块西侧为别墅区。内部多层住宅和西侧别墅区朝向基本偏南或朝南，而东侧临城市主马路珠江南路所建的低层沿街建筑也全部为东西朝向，此处楼层多为2层，局部三层。由于楼层低、绿化遮挡、房间面深比较大等原因导致室内天然采光条件不理想，底层情况尤其突出，室内采光主要依靠人工光源。
综上目前居住社区内大部分住宅建筑的布局与朝向基本模式为：沿街布置商业，住宅优先考虑最佳的南北朝向，再根据景观资源、地块形状及小区内部道路局部微调朝向。同时，局限于小区地块形状、受限于对利润的追求、内部道路交通组织、沿街商业等因素，居住社区内仍有部分建筑的朝向既不利于自然通风，也不利于获取天然光辐射照度，牺牲了自然通风和自然采光需要，必须依靠机械设备才能满足使用，居住需求不得不为利润最大化做出让步。
居住社区的总体布局、建筑朝向对室内夏季自然通风防热及冬季太阳辐射得热有一定影响，采取合适的建筑布局、建筑朝向对居住社区的整体可持续有利，并在减小使用能耗方面的影响有重要意义。
居住社区内住宅建筑整体布局的主要形式有行列式布局、错列式布局、斜列式布局、周边式布局、自由式布局，其中错列式、斜列式和自由式布局可使房屋争取较好的朝向，使大多数房间获得良好的日照和通风条件。自由式布局每栋建筑占地面积大，由于经济性原因在城市居住社区内很难实现。综合考虑以上因素，设计时可在总体布局时多考虑斜列式与错列式。
2 居住社区绿化分析
衡量社区内绿化水平的技术经济指标主要为绿地率。根据我国《城市居住区规划设计规范》规范所述，绿地率是指居住用地范围内各类绿地面积的总和与用地面积的比值。各类绿地面积包括：社区内部游园设施、宅旁绿地、公共服务设施所属绿地和道路绿地（在道路红线以内的绿地）。其中包括满足当地植树绿化覆土要求、方便居民出入的地下或半地下建筑的屋顶绿地，但不包括屋顶、晒台的人工绿地。规范也规定，新建居区的绿地率不应低于30％ ，公共绿地总指标不应少于1m2/人。绿地率和容积率一样，开发商在获得地块建设权的同时，就由我国规划行政部门限定了具体数值，是强制性指标的一种，要求必须满足才能通过方案审批和项目验收。由于绿地率是小区的强制性指标，因此在居住社区在规划设计时必须满足此指标才能通过审核获批、继续建设。
单纯用绿地率来衡量社区内部绿化水平是不全面的，绿地率强调的是社区内绿化面积比率大小，但小区的绿化质量是更值得关注的部分。如图3-3，对比现有小区的绿化水平来看，同一地区同一时期单位面积价格高的小区绿化在植物的选取搭配、水体造型、游园设施等方面形成的综合景观绿化要比低价位的小区更好，创造的小区环境也更为丰富。因此，另一方面，绿化园林过度设计现象，减弱了传统文脉的延续性，家园氛围淡薄。绿化系统过分追求景观需求和生态需求而在休闲需求考虑不足，使得居住区封闭性加剧，社区内部居民缺乏沟通交流、人际关系趋于淡漠。
3 居住社区住宅能耗现状分析
选择夏热冬冷地区范围内的两个城市寻找相似的能耗规律。图3-4为重庆某基础家庭3年间逐月耗电量，图3-5为长沙具代表性70户家庭的月均能耗变化曲线，两图中8月份的能耗是最高的，其次是1月份；其中长沙地区住宅全年单位面积用于降温和采暖的耗电量为9.22Kwh，为全年耗电量的33%。
由此可推测出夏热冬冷地区居住社区全年能耗有两个高峰使用期，第一个集中在6月至8月的夏季，第二个集中在12月至次年2月的冬季。近年来，城市的热岛效应和全球厄尔尼诺现象比十年前更为严重，夏热冬冷地区用于冬夏两季在室内降温采暖的能耗量和电器使用时间均有所增加。
2015年至2016年期间，作者以问卷及实地调查形式在夏热冬冷地区以为家庭单位，通过对352户冬夏两季住宅降温采暖方式、室内热舒适性及耗电量等方面做了调查，并对调查结果进行对比分析。按照地理位置、地形状况和地域气候情况将调查省份分为三大部分，第一部分包括湖南、湖北、江西，第二部分包括安徽、浙江、江苏、上海，第三部分包括四川、重庆、贵州。调查中94.8%的住户认为近年来夏季炎热、冬季湿冷的情况愈演愈烈，在夏冬两季必须要采取主动式技术降温或采暖才能在室内进行正常生活活动，各地区部分具体数值权重如图
由图3-6 可见，夏热冬冷地区在6至9月份的主要降温方式是空调。图 3-7说明了，在12至2月份的采暖方式在第一部分地区内主要使用电采暖，在第二部分地区内主要采用空调采暖。
（1）夏季主要防热措施与使用空调时间交叉分析
图中可以看出即使在夏季采用风扇和自然通风为主要降温方式的家庭，也会不同平频率的使用空调。在以风扇作为夏季主要降温方式的家庭中，39%的家庭在夏季最热天气每天使用空调的时间超过5小时，其中12.5%的家庭使用空调时间超过8小时；以自然通风作为夏季主要降温方式的家庭中，在夏季最热时也有5.6%的家庭使用空调时间超过8小时；以空调作为夏季主要降温方式的家庭中，有45.9%每天的空调使用时间超过8小时。
（2）冬季主要采暖措施与使用能耗采暖时间交叉分析
综上图可以看出冬季采用电采暖设备和空调为主要采暖方式的家庭，在表示使用时长的横坐标上的权重较平均。使用燃气或暖气的家庭，据调查采暖8小时以上的家庭占了68.9%，采暖时长在8小时以内的家庭多为自己安装了地暖等采暖措施，而采暖时长在8小时以上的多为集中供暖。
（3）夏季使用能耗时长与冬季使用能耗时长交叉分析
从图中可以看出，在冬季每天使用能耗采暖方式5小时以内的家庭，有59%在夏季使用空调的时间也在每天5小时以内；在冬季每天使用能耗采暖在8小时以上的家庭，67.5%在夏季每天使用空调的时间也在8小时以上。因此，可推测每户能源消耗与极端天气是冬季还是夏季的关联性不强，但与家庭的生活习惯、收入能力、环保观念有正向关联。
4 居住社区内住宅热舒适性现状
影响室内热舒适性的因素可大致分为由室外温度、太阳辐射照度、室外风速、降水量等综合构成的室外影响因素以及由室内热环境设备使用、室内物体辐射、人体的热辐射等综合构成的室内影响因素。
根据本次调查显示：绝大多数的被调查家庭认为夏季炎热、冬季湿冷，不采取主动式措施调节难以忍受室内环境，具体数值为总户数的94.8%。仅有5.2%的被调查者认为可以单纯依靠被动式手段调节室内热环境，从而达到舒适的室内环境状态。显然，被调查家庭对室内热环境不满意的程度是压倒性的，目前居民对夏冬两季的室内热环境状态并不满意，多数居民认为在经济条件有富余的前提下，会加长使用空调、采暖器等主动式室内温湿度调节设备的使用时间来改善室内热环境。
调查表明，夏季用于降温的花费占总能耗花费的30%至60%的家庭有59%，而在冬季则为51%。可见，夏热冬冷地区居民为了节省降温采暖的开支，大部分家庭对高温、低温的耐受力较高，只在难以忍受的室内热环境时间歇使用空调或采暖设备。
而夏冬两季用于降温、采暖能耗花费超过总能耗花费60%的家庭的比例分别占调查比例的22%和24%，可见不同的家庭用于能耗的花费情况也不同，年收入较高的家庭在采暖能耗、降温能耗及日常能耗等方面的指标普遍高于低收入家庭，这初步反映了家庭收入与能耗水平之间程正比例增长的关系。因此，家庭收入越高，其使用空调降温及能耗采暖的时间可能越长。收入水平在一定程度上影响着家庭的能源使用消耗量。若能较好的控制夏热冬冷地区居住社区居民，在夏冬两季花费在降温、采暖上的能耗，可以解决本地区内每户能耗增长较快的问题。
（1）冬季室内热舒适现状
夏热冬冷地区冬季室外气温较低、空气相对湿度大、室外风速大，而且在深冬季节还伴随有雨夹雪和降雪。如图3-13，在调查中认为冬季能耗取暖器对过冬非常重要的家庭占总数量的81.3%。家庭电采暖器产生的热量在室内分布不均匀，只在其热源所在位置有较高的温度。当在房间面积较大的情况下单个热源产热产生的室内温度不均匀现象最明显。使用空调和暖气采暖的家庭在相同面积下室内温度分布更均匀。在冬季紧闭门窗、增大衣服热阻、增加室内太阳辐射照度的接收量等被动式采暖方式是非采暖家庭的主要御寒方法，虽然人体对环境的变化有一定的生理调节能力，但当极端的冷环境长期作用于人体，环境的冷作用对人体增加到一定程度时，人体不可能无限度的通过减少输往体表的血量的方式来抵抗过冷环境，所以当人体物质代谢调节能力长时间超过限度时，低温将对人体生理健康产生不利影响。
冬季节能降耗方案篇6
本文从实际设计过程中遇到的一些问题引发的思考，从采暖和空调两种不同能耗形成及各地规范制定的差别处分析其存在不同的原因及解决办法，并力求在设计中获得完善的方案。
首先分析能耗的构成，建筑能耗如果以季节划分主要分为冬季供热形成的采暖热负荷和夏季制冷形成的空调冷负荷，冬季热负荷以围护结构耗热量及门窗缝隙渗入的冷空气耗热量为主，空调冷负荷则包括围护结构、太阳辐射、室内人员室内设备散热等构成，其中以太阳辐射及人员、设备散热占主要负荷，护结构产生的负荷占比很小。
其次了解能耗形成的原因，我国北方建筑能耗以冬季采暖能耗为主，南方则以夏季空调能耗为主。冬季由于室内外温差较大，要保证室内温度满足人体需求就需要供暖，因而产生的供暖能耗。而夏季室内外温差相对较小，引起能耗的主要原因除去人员散热因素就是太阳辐射得热，因此，解决不同的能耗需要不同的标准、方法。
我们根据我国南北方地域的差异分析降低能耗的不同方法，先从降低北方采暖能耗的方法来看，北京市《居住建筑节能设计标准》（DB11/891-2012）明确提出了围护结构传热系数的限值，设计中满足标准要求即可满足节能标准，本文不作详细分析。再来分析南方地区降低空调能耗的方法，我们知道，节能设计规范中提到对建筑物进行保温主要针对的是以采暖能耗为主的建筑，对于夏热冬暖及夏热冬冷地区，由于室内外温差较小，夏季空调能耗主要由于太阳辐射造成，给外墙保温的目的就是减少太阳辐射透过墙体传递到室内的热能，因此减少空调能耗的前提就是做好建筑的隔热设计。有了好的隔热，在关闭空调情况下进行室内通风，才能发挥建筑外墙外保温内侧重质墙体的散热蓄冷功能，降低第二天白天室内温度，减少空调开启时间达到节能目的。
这里我们有必要了解保温与隔热的概念，保温从字面上理解就是使热量的散发传导减慢的措施，在建筑节能规范中将保温与隔热统称做保温，冬季保温夏季隔热，冬季通过护结构的保温材料阻止热量由室内向室外传递，夏季阻止外部热量向内传递，从而保持适宜的室内温度。建筑热工计算中将传热系数或热阻值作为采暖建筑护结构保温合格的评价指标，隔热计算则还应包括热惰性指标值。太阳辐射在冬季作为有利因素可减少建筑采暖能耗而在夏季则是增加空调能耗的不利因素，需要通过隔热材料进行阻隔。
在北京市《居住建筑节能设计标准》中，针对空调能耗也提出了要求：强制采用外遮阳设施：“在居住建筑的东西向主要房间的外窗（不包括封闭阳台的透明部分）设置展开或关闭后可以全部遮蔽窗户的活动外遮阳”。但目前市场上存在的遮阳产品种类不够齐全，施工安装技术没有及时跟进以及价格昂贵等因素造成一些建筑物的外遮阳虽然在设计阶段通过了审核，但在楼盘交付中却出现施工未到位或用窗户贴膜来补救的不合理现象。
我国南方地区活动外遮阳已经普遍使用，除了外遮阳还有哪些措施可以起到降低空调能耗的作用呢？中国工程院院士、清华大学建筑学院院长江亿在一次绿色地产论坛上曾经说过“南方在夏天时，屋顶和外墙被太阳晒得很热，如果这时候进行这样的方式，比如说屋顶加一个凉棚，那么太阳就不能直接照在表面了，温度就不会上去了。另外，通风散热也能把太阳的热量有效地抵消。”由此可见，通过遮挡阳光便可阻挡太阳辐射带来的影响。采用灵活的遮阳措施可有效消除太阳辐射热，活动外遮阳如窗帘、百叶窗、屋面百叶遮阳棚及种植绿色爬藤植物等。其次，设计良好的自然通风条件，处理好室内气流组织，无通风死角，必要时辅助机械排风也可以消除室内余热降低室内温度，达到冬暖夏凉的效果。
目前，设计行业普遍通过建筑能耗模拟软件对建筑能耗进行模拟计算，即根据建筑物围护结构的传热系数及室温条件对建筑物进行模拟，但许多软件的模拟计算是基于24小时不间断运行的空调模式的一种假设，由于我国大部分居住建筑采用的是分体空调间歇运行模式，即使是使用集中空调的民用建筑比如商场、写字楼等也大部分在夜间停止运行，在这种空调关闭的情况下，模拟计算模拟的热环境不再是一个封闭的系统，涉及到墙体蓄热变化带来的影响，这种模拟就存在较大的误差而失去意义。因为建筑能耗模拟软件只是计算建筑墙体蓄热对能耗的影响，不能计算通风条件下蓄热变化对能耗造成的影响。BeeD软件则既可以逐时计算连续模式的建筑能耗，又可以在空调间断运行模式下，利用通风形成的墙体蓄热变化，通过软件隔热计算进行建筑围护结构设计，从而可大大缩减空调的夏季使用时间，大幅降低建筑能耗。
在设计中，需要我们根据建设项目的实际情况进行分析，包括温度、湿度、太阳辐射强度、风力、雨水以及周边建筑的地形、风向、风速等，在充分获取信息后对建筑物的围护结构进行模拟计算，合理利用风能、太阳能等自然资源，合理配置采暖空调系统减少设备对电能的依赖，才能真正达到绿色节能建筑。
参考文献：
《居住建筑节能设计标准》（DB11/891-2012）
冬季节能降耗方案篇7
除文中列出问题与特点外，北京市目前能源消费还有如下两个特点：
1.电力负荷冬夏差别。2001年冬季北京电负荷峰值为566万kw，2002年夏季北京电负荷峰值为684万kw，这是由于工业结构的调整导致均衡的电负荷下降，而建筑环境要求提高，导致夏季空调电耗增加所致，照目前经济发展状况，不考虑推行冬季电采暖的话，这种差别还将逐年扩大，这将导致电力输配系统容量不足，需要进一步扩容，而扩容部分却仅在夏季很短的运行时间内起作用。
2.目前北京市天然气负荷很大部分用于冬季采暖。2001～2002年中，冬季耗天然气量约7亿平方米，夏季耗气量约l亿平方米。冬夏也形成巨大的负荷差。如不考虑天然气发电的话，随着“煤改气”工作的进一步推进，此差别会进一步扩大，这将加大天然气输送成本（影响总供气量，修地下储气库，降低市内管线有效利用率）。
二.指导思想和主要目标
1.除改善北京市大气质量外，是否也应把北京市耗能导致直接和间接的对大气的排放（粉尖、硫化物、氮氧化和物及温空气体）列入。要考虑由于直接燃烧在北京形成的排放，也应考虑为向北京供电，在外地形成的排放。
2.到2008年，北京市终端能源消费中40％以上将为建筑直接能耗，因此建筑节能应成为指导思想和主要目标中的重要内容，当工业结构的调整完成后，能源消耗上与先进国家最大的差距将是建筑能耗，是否应提出：2003年以后的新建建筑能耗指标应达到国家建筑节能标准（目前达到率仅为2～3％），并对已有商业建筑进行改造仪能耗降低30%。
三.能源结构调整方案
（一）、煤炭替代和削减方案
“电替煤：发展2000万平米（含旧城平房区1200万平米）电采暖，用电量约为40亿干瓦时，替煤量132万吨”。
目前北京市采暖用煤的平均水平为25kg/m2.年,考虑城区平房热指标偏高，也仅可能为30kg/m2.年。2000万平米耗煤60万吨／年。绝不可能替代132万吨标煤，实际上规划中的132万吨煤为发电40亿千瓦时所需要的燃煤量。因此改为电采暖，仅减少了北京市内燃煤消耗量，但却导致耗煤量增加了1.2倍。向大气的排放量也增加了近一倍。因此这是增加能耗，加大排放的举措，不符合可持续发展战略。
“地热和水源热泵替代煤，1000万平米，替煤量34万吨”，不论用什么方法，都是替代原来的燃煤采暖，因此1000万平米仅能替代目前燃煤量25-30万吨。文中的34万吨实际上是这种采暖方式耗电量所折合的燃煤量。此处所取地热和水源热泵能耗指标偏高。按本中取值的话，这两种方式折合成一次能源（燃煤量）的话，其耗能量也高目前的燃煤方式。
“城市热力供热替煤，增加5500万平米，替煤量47万吨”。与前面的数值相印，此数显然不对，5500万平米建筑采用燃煤采暖，应耗煤137.5-165万吨。此处47万吨不知依据什么数据得到，估计是为了满足5500万平米供热，新增热源增加的燃煤量，但那又明显偏小。
根据上面更正。原计划上述三项可替代燃煤132+34十47＝213万吨，实际上若落实了上述计划，则可替代燃煤60十25十150=235万吨，增大了替代量，但这必须解决城市热力的热源问题。按照规划中此节计划，城市供热热源增加69万吨燃煤（240-171），其余部分由新增燃气发电厂的热电联产解决，这将使净替代量为235-69=166万吨。
根据上述分析，“2008年煤炭消费及替换表”中的数据应做同样的修订。
（二）.2008年能源结构框架
按照规划，将有21亿立方米天然气用于发电，发电量115亿千瓦时，同时消费40亿千瓦时电力用于电采暖（2000万平米），这相当于每平米建筑采暖消耗天然气37立方米/m2，这约为目前天燃气采暖耗气量的2.5倍。这样做可以理解为：1、城区1200万平房改造的需要。2、由于夏季电负荷高于冬季，导致供电及电力输配网的负荷冬夏不均匀，2000万个米电采暖供热在冬季约可形成120
万kw的电负荷，恰好可平衡部分冬季负荷之差，使电网负荷冬夏一致，而21亿立方米天然气发电主要是解决日益增加的夏季电负荷的需要。
如果主要是由于上述第二个原因，那么另一条解决问题的途径是削减夏季电负荷，而不是增加冬季的电负荷！
北京市2008年夏季电负荷中，空调电负荷应在400万干瓦以上，耗电量约40亿千瓦时，如果能从中削减120万～150万千瓦的空调电负荷，也可同样平衡电负荷的冬夏之差，并且还可以使北京市电网的最大负荷减少120万～150万千瓦，缓解目前电网输配能力不足的问题，减少电网改造投资。
替代电驱动空调的途径有三个：
1.采用天然气直接驱动的直燃式吸收制冷机，替代电动压缩机制冷机。对于采用中央空调的商业建筑、公共建筑都可以采用这种方式，初步测算，当有条件的地方都采用直燃机方式的话，将减少空调电负荷50～80万千瓦，减少耗电近10亿千瓦时，同时在夏季增加天然气使用量约0.8亿立方米，减少天然气冬夏用气量的差。
2.利用目前城市热网在夏季继续输送热量，在建筑物内用这些热量通过吸收式制冷或通过盐水除湿方式进行空调。如果积极推广的话，热网所辖1亿平方米建筑的供热用户中，至少可有2000万平米用这一方法空调制冷；减少电负荷20～30万于瓦，同时还可以使目前夏季停机的热电联产发电机组夏季继续高效工作，增加发电约40万于瓦。这相当于在夏季减少了60万千瓦电负荷和近10亿千瓦时电量。此部分热电厂增加的燃料消耗根据目前热电厂形式的不同，分别使用燃煤、燃气和重油，若全部按天然气计算，则夏季需要使用燃气约3亿立方米。
3.采用服务于单座建筑或建筑群的热电冷三联供方式（bcchp）用天然气作为一次能源，通过动力机转换为机械能和热能，机械能带动发电机发电，热能在冬季可直接供热，夏季又可以通过吸收式制冷机将热能转换为空调用冷量，向建筑或建筑群供冷。如果北京市2008年有2000万平米建筑采用此种系统，则在夏季又可减少空调电负荷20万干瓦，并额外发电60万千瓦，从而相当于在夏季减少80万千瓦供电负荷，约10亿千瓦时电量，同时夏季需多使用天然气2～3亿立方米。
全面实施上述三个途径的话，在夏季可降低电负荷约200万于瓦，节省用电量约30亿千瓦时，夏季增加消耗天然气6～7亿立方米。如果同时取消现规划的2000万平米电采暖，而改用天然气供热，消耗天然气3亿立方米、节省电力40亿千瓦时。与规划方案比，每年节省用电量约70亿千瓦时，多消耗天然气约9.5亿立方米，按规划中21亿立方米天然气发电117亿于瓦时计算的话，节省70亿千瓦时电力折合12.6亿立方米天然气，因此可节省天然气3亿立方米／每年。
四．主要清洁能源建设项目
规划中建设以天然气为一次能源的第三热电厂一期、二期工程，并对高井电厂实现煤改气。这两个电厂采用天然气纯发电方式，发电效孽不会超过50％，导致发电成本偏高，影响北京市电力系统经济性。
可以从三方面理解这两个燃气厂的意义：
1.提高北京市电力发电自给率，以保证供电安全，防止意外事故：
2.利用燃气电站启停调整迅速的特点，按调峰运行，解次北京市电力负荷一天内的峰谷差；
3.为天然气落实一个稳定的应用对象，减少北京市冬季夏季之间天然气负荷的巨大差别。
但实际上这三方面的要求通过建设以燃气为燃料的热电联产电厂都可以满足。北京市城市热网目前有1.1亿平方米的输配能力，但没有足够的热源使城市管网充分发挥作用。规划中的草桥热电厂、太阳宫热电厂仍不足以解决新增5500万平方米供热面积的热源问题、考虑再上一个热电厂（如郑常庄），使总装机容量为100～120万千瓦，即可满足城市热网的热源要求，同时可以按调峰模式运行，即一天内当电力负荷处于高峰时，发电供热，当电力负荷处于低谷时，停止发电
停止供热。研究表明依靠建筑物本身的热惯性、管道的热惯性，再适当设计一定容量的巨型畜热水罐，这种根据电力负荷要求而启停的热电厂通过间歇供热也可以满足被供热建筑的舒适性要求（见清华大学付林博士论文）。在夏季可以使这些电厂按照联合循环，汽轮机冷凝方式运行，可以起更大的电力调峰作用，若利用供热网的热量解诀末端建筑的方式得以推广，则这些热电厂夏季也可仍按电联产、电力调峰模式运行，产生更大的能源利用率。由于供热热量用来作为制冷空调的动力，因此可进一步减少夏季峰值电力负荷，这样就从两方面同时起到电力调峰的作用。
在发展上述燃气为动力的调峰式热电厂的同时，再如前文所述，推广用于单修建筑或建筑群的燃气驱动热电冷联供系统、直燃机空调方式等，可进一步减少夏季空调用电，增大夏季天然气消耗量。这样，可以在现在基础上使北京增加150万千瓦左右的自备发电能力，提高供电安全性，改善电力负荷一天内的峰谷差，提高供、输、配电系统的利用率，并且在夏季为天然气找到约7亿立方米的使用量。基本上实现建两个燃气发电电厂的三个需求，又更适合北京市供热、空调的要求，并且每年节省天然气3亿立方米。因此建议不上第三热电厂。高井电厂利用清洁煤燃烧技术进行改造，仍然烧煤，或者改为天然气热电联产的热电厂，通过长途管线向北京市西部地区（海淀区）供热。长途输送天然气到北京来作为单纯发电用燃料。从经济上、环境保护上和资源利用上都是不合理的。除为了热电联产，同时解决供热、空调的要求，一定不要上单纯的天然气电厂。
（四）新能源和能源新技术
除可再生能源技术外，节能技术和能源综合优化利用技术也是重要的组成部分，因此是否应下列新技术列入；
1．建筑节能技术
2.夏季利用低温热能（-90℃热水）制冷空调技术及蓄能技术
3．用于单体建筑或建筑群的小型热电冷三联供技术
加大上述三方面研究开发投入和推广应用的力度。
六.政策措施
在规划中四条政策基础上是否应再加如下措施：
1．严格贯彻国家的建筑节能标准，新建建筑冬季采暖耗热量不得超过20.5w/m2,（这一数值约为规划中计算用数值的三分之一）。
2.通过调整价格等方式，鼓励夏季天然气用户，尤其是直燃机用户，小型热电冷联产用户。
冬季节能降耗方案篇8
热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却热回收制冷机，可以向酒店免费提供卫生热水和桑拿热水；过度季节制取卫生热水时产生的冷量可供餐厅、娱乐及多功能厅空调免费利用；冬季热泵的低品位热源来自高效宽带无霜热源塔系统，可有效地保障热泵供暖及卫生热水所需要的低品位热源。
在无锅炉等辅助热源条件下，热源塔热泵经受住南方五十年一遇的冰冻期考验，室内供暖温度达到30℃，热水45℃以上。系统运行可靠维修量小，这种无需设计锅炉、水源和地埋管等辅助热源系统的热泵，初投资经济合理，室内外机械设备综合占地面积都比较小、节能效果明显，以及对周围环境影响符合国家环保标准的空调冷（热）源来源方式，值得和大家交流探讨。
关键词：热源塔；冷（热）源；热源塔热泵
1.工程概况
桐庐大酒店位于城市发展的商业中心——杭州市桐庐县城区。桐庐大酒店是按四星级酒店标准设计的集客房、餐饮、娱乐、休闲、会议、办公及商场为一体的多功能综合性项目。
2.不同冷（热）源热泵方案初投资比较
2.1混合源地源热泵冷（热）源与初投资系统性能南方地区制冷负荷大于供暖+热水负荷的20%左右，为维持地下土壤温度场的平衡，实现经济运行目的，设计采用混合源（地埋管+冷却塔）地源热泵。地下土壤源温度场可维持在16～22℃之间变化，热泵热源温度平均保持12～6℃之间变化，。热泵是以15℃热源作为供热量指标，在热源温度12～6℃条件下运行供热虽有衰减，但仍能满足2500Kw供暖和热水负荷的需求量。热泵供热性能系数Cop值可达3.5以上，主要是依靠昂贵造价的地源埋管系统作陪衬，才能实现单项运行经济指标的高效。
系统初投资近期原萨斯特地源埋管钻井施工队在为浏阳市一座别墅做地源埋管，岩层钻孔单井深度35米，钻机日进尺深度只有10米，井深造价超过100元/米。在大型建筑物中用地紧张，单井深度可达到80～100米，随着井深增加岩层硬度会更高，井深造价为120～200元/米之间（四川地源热泵示范工程）。采用混合源地源热泵机组及冷（热）源地源埋管系统的初投资为710.00万元左右。
2.2空气源热泵冷（热）源与初投资系统性能酷暑制冷，空气源热泵的制冷效率与室外气候有直接的关系，随室外温度的升高而降低，机组消耗功率随室外环境温度的升高而增加。空气温度35℃，出水温度7℃，空气源热泵制冷能效比eeR值在2.5左右。隆冬供热，南方地区受特定地质与气候条件因素影响，成为冷暖气流对峙区“低温高湿”，空气中低品位“潜热”含量高，空气源热泵因构造缺陷，不能有效地利用低品位热源，持续期累计约50天左右（-5～2℃温度有近10天左右，2～5℃温度有近40天左右）。当空气源热泵迎面风速为2m/S时，室外空气干球温度在0～5℃，相对湿度>80%时结霜最为严重，此时平均每小时化一次霜，按现代技术不停机旁通换向化霜程序，一次化霜的时间不少于8分钟左右（包括室内反向取热）。空气源热泵在0～5℃条件下处于无霜至结满霜与半结霜状态下运行，供热性能下降35～40%；化霜减少的供热量达15～20%左右。因此，在最恶劣工况条件下空气源热泵机组的实际供热输出量，只有标准工况供热量的50%左右，供热性能系数Cop平均只有1.5左右。
系统初投资冬季酒店供热需求量为2500Kw，选择空气源热泵方案，容量应按实际供热能力确定为：Q=Q0.δ+RQ0为设定的标准供热量、δ为实际供热系数、R为辅助热源；
Q0=3800Kwδ=0.53R=500KwQ=Q0.δ+R=3800×0.53+500=2514Kw设计采用标准制冷量为3800Kw空气源热泵机组加500Kw辅助电加热装置，能够满足制热最不利工况下供热。根据涡旋压缩机构造不适应空气源热泵结霜后，长期处在高压差下运行，容易损坏等因素，应采用螺杆压缩机组，空气源热泵主机方案初投资为716.00万元左右。
2.3热源塔热泵冷（热）源与初投资
2.3.1热源塔热泵原理热源塔热泵定义为：夏季为高效水蒸发冷却制冷机，冬季为高效宽带无霜空气源热泵。
热泵所提升的低品位能来自热源塔，热泵必需是在较小的传热温差下运行，才能获得较高的供热性能系数，需要按热源塔实际使用工况设计热泵工况，所以定位为热源塔热泵。
热源塔热泵工作原理：由热源塔旋流风机扰动环境中“低温高湿”空气从塔体底部进入，经低温宽带换热器底部迎风面逆向流通，形成传热面与环境空气之间的显热与潜热的交换。宽带换热器将来自热泵小温差蒸发器的低温循环溶液（乙二醇稀释溶液）从宽带换热器上部进液底部出液，获得低于环境温度2～3℃的溶液作为热源塔热泵的低温位热源。
自然无霜运行期：南方冬季，环境温度为2～5℃的持续时间为40天左右，占冬季低温高湿天气85%以上，是传统窄带空气源热泵结霜率较频繁期。闭式热源塔由于设计上采用了冷库-15℃的低温宽带小温差传热技术，比传统窄带空气源热泵结霜温度下降了5～6℃，减少了85%的结霜机率。环境空气温度高于2.0℃以上时，空气相对湿度较大潜热含量高，宽带换热器在进行热交换时凝结水量大，凝结水分离系统自动排出凝结水份。
人工无霜运行期：南方冬季，环境空气温度低于1.0℃以下时的累计时间约10天左右，为防止负温度湿空气遇冷（低温宽带换热器）结霜，负温度喷淋装置根据智能控制要求，自动喷淋环保防冻溶液（选用食品行业用无毒、无腐蚀、环保的防冻液）降低换热器表面冰点，待低温期过后采用浓缩装置分离水份。
2.3.2闭式热源塔热泵应用案例与性能湖南吉首市金煌宾馆，地处湘西山区，冬季低温高湿，夏季高温酷暑。空调面积2300平方米，其中客房80间，大堂150平方米，茶艺中心95平方米。生活热水需求量15吨/日，供暖温度要求28℃。系统设计，采用“热源塔热泵冷暖空调热水三联供”系统，热泵机组设计容量，按夏季标准工况制冷量采用160Kw机组二台。在厂家交货前进行标准工况制冷量测试时发现每台只有120Kw/台。比原设计配置减少了160×2-120×2=80Kw，相当于25%的设备容量配置。2008年南方遭受了50年一遇的－1～－4℃冰冻期，这个先天性不足的容量配置系统，经受了严峻的实际考验。标准工况制冷量为120×2=240Kw的机组在低温位热源进水温度为－5℃情况下，压缩机自然衰竭要大于标准工况制冷量的25%，实际工况供热量为90×2=180Kw.在冰冻期期间，由于热源塔热泵低温位热源来源稳定，无霜运行效率高满足要求，平均日输出45℃生活热水15吨，客房供暖温度达到28～33℃，大堂供暖温度达到24～26℃。热源塔热泵性能，在“低温高湿冰冻期”就闭式热源塔而言，只要保障溶液冰点浓度，在－5℃低温位热源，输出热水45℃情况下，机组的供热性能系数Cop不低于3.0（实验室测试，传统干式热泵螺杆机组在给定－5℃低温位热源，输出热水52℃条件下，供热性能系数Cop不低于2.6）。
系统性能热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却制冷机，冬季为高效宽带无霜空气源热泵。由冷热源吸收设备——闭式热源塔和低位热源提升设备——低热源热泵组成。环境空气温度高于1.5℃以上时属于无霜运行期，环境空气温度低于1.5℃以下时累计时间约10天左右，为防止零下温度湿空气遇蒸发器结霜，系统负温度防霜系统自动喷淋环保防冻溶液降低换热器表面冰点，待低温期过后采用浓缩装置分离水份，保障了热源塔热泵在最恶劣工况下0～5℃供热性能系数Cop值不低于3.2.系统初投资冬季酒店供热需求量为2500Kw，选择热源塔热泵方案，容量应按实际供热能力确定为：Q=Q0.δ+RQ0为设定的标准制冷量、δ为实际供热系数、R为辅助热源；
Q0=3450Kwδ=0.75R=0KwQ=Q0.δ+R=3450×0.75+0=2587Kw设计采用标准供热量为3450Kw热泵热水机组，能够满足制热最不利工况下供热。系统应采用满液式螺杆压缩机组，热源塔热泵及冷（热）源初投资方案为445万元左右。
小结：混合源地源热泵冷（热）源与初投资710.00万元左右；空气源热泵方案初投资为716.00万元左右；热源塔热泵及冷（热）源初投资方案为445.00万元左右，是三个空调方案中最低的。
3.不同冷（热）源热泵方案能耗比较在对方案进行综合经济性比较时，首先应注意比较基准的基本一致。
应用相同设备档次、能源价格等基准条件进行比较，才能保证比较结果的科学性和合理性。对比方案全部采用满液式螺杆机组。
4.不同冷（热）源热泵方案选择与确定
4.1混合源地源热泵方案最初的设计方案是采用地下水源热泵机组，由于项目建筑红线建筑范围内，场地基础地质岩体广布，地质构造复杂，经水文地质勘测找不到足够的地下水源来作为热泵系统的冷（热）源，而地源土壤源打孔费用和机组造价高达710.00万元左右，对比热源塔热泵节能空调系统增加初投资265.35万元，年支付贷款利息为27.76万元，全年节能回报只有5.85万元左右。且本项目又处在市中心，没有足够可利用的空地打孔。因此，地下水源、地下土壤源冷（热）源方案虽然节能，没有成熟可靠的条件使用。更何况节能费用尚不能抵消增加的初投资贷款利息。
4.2空气源热泵方案在地源热泵方案被否定后，考虑采用空气源来作为来作为热泵系统的冷（热）源方案。夏季，空气源热泵的冷源来自空气冷却，空气源动力风机的噪声也会对周边环境及酒店自身产生影响，冷却效果受“高温酷暑”环境温度影响，最恶劣工况时能效比只有eeR=2.5左右，比水蒸发冷却增加了近一倍的能耗。冬季，空气中低位“潜热”含量高，空气源热泵因构造缺陷不能有效地利用低位热源，结霜降低机组换热效率，而除霜既要耗能又影响连续供暖能力；当室外温度过低，会使机组保护停机不能正常工作，即使可以工作，其效率也很低，影响酒店的正常经营。而其空气源热泵螺杆机组造价高达716.00万元左右，对比热源塔热泵节能空调系统增加初投资271.65万元，年支付贷款利息为28.4万元，全年能耗对比其它节能空调系统增加71.27万元左右。
4.3热源塔热泵方案经慎重考虑科学论证后，最后提出一种介于水冷却制冷机节能与无霜空气源热泵之间的组合制冷与热泵系统。经多方面研究与网上市场调查了解到，热源塔热泵可有效地解决了地下水源热泵无水源，地源土壤源热泵造价高，传统风冷热泵夏季制冷能耗高、冬季供热翅片换热器易结霜降低换热效率、化霜耗能等问题，造成供热能耗高。热源塔热泵夏季为高效水蒸发冷却制冷机，冬季为高效宽带无霜空气源热泵，经受住南方五十年一遇的冰冻期考验，客房供暖温度达到30℃、热水45℃以上。热源塔热泵冷、暖空调和热水三联供一机三用，无需辅助热源，节能环保、高效，且初投资合理，热源塔热泵冷（热）源系统造价为445.00万元左右，与其它热泵方案对比如下：
①对比混合源地源热泵方案减少初投资265.35万元，减少年还贷利息27.76万元，能耗增加5.85万元，实际比混合源地源热泵方案年减少21.91万元的费用。
②对比空气源热泵方案减少初投资271.65万元。减少年还贷利息28.41万元，年节能耗减少71.27万元左右，实际比空气源热泵方案年减少99.68万元的费用。
5.结论
通过对不同热泵及冷（热）源系统方案进行的综合经济分析不难看出，热源塔热泵冷（热）源系统作为大中型建筑物（特别是酒店服务业）中央空调系统的冷（热）源具有明显的初投资低、节能和性能稳定优势。不受区域地质及自然环境的限制，在气候适宜的长江流域以南地区可在冬、夏过度季节共用，省去了锅炉设备、水源和地埋管等辅助冷（热）源系统，符合我国南方地理情况。一机三用，设备利用率高。
冬季节能降耗方案篇9
1前言
天然气是一种高效、洁净的能源。在功率相同的条件下，燃烧天然气所产生的Co2、nox、Co量比燃烧油或煤都少。而且没有烟尘又极少So2的污染。天然气既可以为燃料来获得热能，又可以实现冷热电联产。就上海而言，天然气的供应较为丰富．距上海370公里的东海平湖油田，已探明储量折合天然气约400亿m3，1999年4月开始向上海浦东地区日供天然气120万m3；，等到2003年“西气东输”的实现将为上海提供更充足的气源。
近年来，人们对空调的需求不断增加，用电量也随之剧增，特别是加重了夏季的用电负荷。如果部分改用天然气作驱动能源，不仅能够调整能源结构，降低环境污染，两且能够对电和燃气分别起到削峰、填谷的作用。
在国外，尤其是能源紧缺、环保要求高的国家里。使用煤气空调已较普遍，具有先进的技术和成熟的经验。1994年，上海市煤气公司在美华大楼开始使用煤气空调系统，以后在上海图书馆、天然气公司等大楼都使用了人工煤气或天然气空调系统。
2天然气空调冷热源机组
目前，天然气在空调系统中的应用主要有三种方式：一是利用天然气燃烧产生热量的吸收式冷热水机组；二是利用天然气发动机驱动的压缩式制冷机；三是利用天然气燃烧余热的除湿冷却式空调机。
2．1天然气直燃型溴化锂吸收式冷热水机组
吸收式冷热水机组主要由发生器、冷凝器、节流机构、蒸发器和吸收器等组成，工质是两种沸点不同的物质组成的二元混合物。当前以水-溴化锂为工质对的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组应用较为广泛。溴化锂稀溶液受燃烧直接加热后产生高压水蒸汽，并被冷却水冷却成冷凝水，水在低压下蒸发吸热，使冷冻水的温度降低；蒸发后的水蒸气再被溴化锂溶液吸收，形成制冷循环。当冬天需要供暖时，由燃烧加热溴化锂稀溶液产生水蒸气，水蒸气凝结时释放热量，加热采暖用热水，形成供热循环。
由于溴化锂水溶液需要在发生器中吸收热量，产生水蒸汽，因此可以来用直接燃烧天然气的方法来提供这部分热量，即以天然气为燃料的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组。该机组既可以制冷，又可以供热。如果在高压发生器上再加一个热水换热器，就可以同时提供生活用热水，达到一机三用和省电的目的．而且使用天然气的直燃型溴化锂吸收式冷热水机组还有下面的优点：
(1)由于通过直接燃烧天然气来加热吸收器内的溴化锂溶液，因此省去了由锅炉产生蒸汽，再由蒸汽加热溴化锂溶液的二次加热过程，提高了传热效率。同时，因省去了锅炉而大大减少了占地面积及设备、土建初投资。
(2)由于以燃烧天然气的方式提供热量，避免了间接通过烧煤或油锅炉提供热量的方式，降低了环境污染，调整了能源结构。
(3)直燃型溴化铿吸收式机组除功率较小的泵外，没有其他运动部件，机组噪音和振动都很小。
(4)直燃型溴化锂吸收式机组用吸收器和发生器代替了压缩机，因此大大降低了电耗。但这种直燃型冷热水机组与水冷离心式和螺杆冷水机组相比，一次能耗大，制冷效率低，而且不适用于热负荷大，生活热水用量大的建筑物。
2．2天然气发动机驱动的压缩式制冷机
压缩式制冷主要是制冷剂在压缩机(螺杆式、往复式、离心式)、冷凝器、节流机构、蒸发器等设备中循环流动，完成制冷、制热的过程。传统上压缩机是由电带动进行工作的，因此设备耗电量较大．把天然气用于压缩式制冷机，即通过燃烧天然气的狄塞尔发动机或者燃气轮机提供动力，来推动制冷压缩机运转。
用天然气发动机驱动的压缩式制冷机具有以下优点：
(1)用天然气发动机驱动压缩机运转，可以根据室内温度变化调节发动机，使之以最高效率运转，实现快速制冷和节能；
(2)由于压缩机并不通过煤或油发电驱动，而是用天然气发动机，因此减少了对环境的污染。
(3)天然气发动机驱动的压缩式制冷机组除一些辅助设备外，基本不耗电。而且避免了用电高峰时因电力不足成停电造成的电动压缩式制冷机无法运转的麻烦。
(4)天然气发动机驱动的压缩式制冷机除可以制冷、供暖外，还可以回收天然气发动机的尾气废热，所以提高了机组的供暖能力。
2．3天然气用于除湿冷却式空调机
要达到室内的温湿度要求，仅依靠常规的制冷机组对于新风负荷较大，而室内湿度要求低的环境是不够的．为了满足要求，可以在机组中加入转轮除湿机先对室外空气进行除湿处理。在该机组中，室外新风首先进入转轮除湿机，除湿后进入空调机进行处理，再进入空调房间，完成制冷或制热过程。
转轮除温机由吸湿转轮、传动机构、外壳、风机及再生用加热器组成。用来吸收室外新风中水分的吸湿剂一般为硅胶或分子筛．当吸温剂达到含湿量的极限时，会失去吸湿能力，为了重复使用，需要进行再生处理。再生是用180—240℃的热空气即再生空气来加热除湿剂，使其空隙中的水分蒸发。而热空气就是通过在再生用加热器中利用天然气燃烧后尾气的废热与空气进行热交换获得的。
天然气用于除温冷却式空调机有下面的优点：
(1)天然气燃烧后尾气的余热用来加热再生空气，充分利用余热，起到节能的作用。
(2)除温冷却式空调因新风经过除湿处理，能够承担较大的冷负荷和湿负荷。节约了能耗，有较好的经济性．而且避免了制冷剂的蒸发温度过低影响制冷效率，也避免了凝结水排放不当造成的渗漏。
3．办公楼采用天然气作为空调驱动能源的经济性分析
以上海地区商用分公楼为对象，通过对四种典型的空调冷热源设计方案进行经济比较，分析天然气应用于空调系统的优缺点。
3．1方案简介
3.1.1办公楼概况
建筑面积20000m2，楼层数20层，钢筋混凝土结构，宙培面积比为1／3。该建筑物高峰负荷时：夏季供冷量QL2326kw(8374mJ／h)；冬季供热量QR2868kw(10325mJ/h)。
设计条件：夏季室外空气设计温度tw.n=34℃，湿球温度28．4℃，空气烙92kJ／kg，室内设计温度tn＝25℃，空气焓50kJ／kg；冬季室外空气设计温度tw.m＝-4℃，空气焓0kJ／kg。
3.1.2冷热源系统方案
表1冷热源系统方案
项目冷热源冷源容量热源容量方案一离心式冷水机组+油锅炉11631kw×2台制热量940kw×2台方案二直燃型机组(天然气)1163kw×2台制热量973kw×2台方案三直燃型机组(轻油)1163kw×2台制热量973kw×2台方案四热泵11632kw×2台制热量1058kw×2台3.2冷热源机组设备投资
这里仅讨论设备费及安装费，土建费应另考虑。至于天然气和电的增容费，目前上海市已可申请减免。
3.2．1冷热源主机设备费用
不同容量的冷热源机组设备费用以下图表示。具体主机设备费用见下表2。
表2主机设备费用单位：万元
费用类别方案一方案二方案三方案四设备费冷源机组192．2264．6264432热源机组88．8 1冷吨＝12．66mJ/h＝3．52kw
3．2．2辅机费用
辅机费用主要指冷却水泵、冷却塔和锅炉给水泵等设备的费用，见下表3。
表3辅机费用辅机名称功率或型号价格(万元/台)辅机数量水泵18．51kw0．694方案1:2台30kw0．906方案1-4：各2台37kw1．088方案2、3：各2台冷却塔LBC-m1506．200方案1：2台LBC—m20011．200方案2、3：各2台锅炉给水泵2．21kw0．250方案1：2台
3.2．3设备安装费用
主、辅机设备安装费用，除热泵以设备费用的15％计外，其它设备以25％计。
3．3年运行费
年运行费包括能耗费、维修费和人工费．由于各方案的人工费差不多，比较时可以略去。固定费，包括设备折旧费、占有空间费、利息和税金等，暂不予考虑。
3．3．1能耗费用
(1)对各冷热源方案进行能耗分析
a.制冷机组的全年能耗
在制冷系统容量和运行时间一定时，全年能耗取决于制冷组的类型、单机容量、台数、不同机型不同容量机组的搭配方式等．如果知道机组的额定冷量和部分负荷调节特性，结合用户全年冷负荷的分布规律，就可以计算其全年能耗。
美国制冷学会aRi-550标准中提出综合部分负荷能耗值ipLV(integratedpantLoadValue)和部分负荷应用值apLV(applicationpartLoadValue)：
ipLV＝0．05a十0．30B十0．40C十0．25D
apLV＝ipLV／t
式中：a--100％负荷时的耗能量；
B--75％负荷时的耗能量；
C--50％负荷时的耗能量；
D--25％负荷时的耗能量；
t--制冷机组全年运行时间(h／a)。
制冷系统全年能耗为：
eR＝ipLV，或eR=apLV×t
b．热源机组的全年能耗
表4：各方案全年能耗
方案一离心式+油锅炉方案二直燃式(气)方案三直燃式(油)方案四热泵耗电mwh／a主机冬季8．46．17.1267．2主机夏季341．210．812．5598．5辅机160．5196．1196．1109．1小计510.1213．0215．7974．8耗油t／a主机冬季87．8--84．5--主机夏季----133．5--小计87．8--218．0--耗气1000nm3／a主机冬季--85．7----主机夏季--135．5----小计--221．2----一次能耗GJ／a主机冬季3843401537232992主机夏季3519636158976702辅机1797219621961222小计9159125721181610916单位面积一次能耗mJ／m2．a458.0628.4590.8546.0
(天然气热值取46．05mJ／nm3，油锅炉燃油热值取42．71mJ／kg，轻油热值取43．12mJ／kg)
在实际应用中，热源机组的系统负荷率往往比较低。为了便于计算，一般采用间歇调节年，假定机组成者处于满负荷运行，或者处于停机。把全年的热负荷总量qh(kJ／a)与热源机组额定出力qH(kJ／h)之比，定义为“全年当量满负荷运行时间τeH”，即τeH＝qh/qH。
热源机组全年能耗为
eH＝τeH·wH
式中：wH--热源机组满负荷运行时的单位能耗，(kJ／h)
如果机组实际运行时间为tH，定义平均负荷率ξ：
ξ＝τeH／tH
则系统总耗能为
eH=wH·tH·ξ
c．各冷热源方案全年能耗汇总
考虑各方案辅机的能耗消耗，并综合前面主机机组的能耗得到下面各方案全年主机与铺机的能耗如下表4：
考虑6月1日-9月31日和11月1日-次年3月31日，全年空调期间(共274天)有休息日78天，在加上元旦、新年放假，实际空调系统运行时间为计算的70％，修正后的空调系统实际能耗见表5。
表5各方案考虑休息日停机后的全年能耗
方案一离心式+油锅式方案二直燃式(气)方案三直燃式(油)方案四热泵耗电总量mwh／a357．1149．1151．0682．4耗油总量吨／a61．5--152，6--耗天然气总量103nm3／a--154．8----一次能耗总计GJ／a6625880382727642单位面积一次能耗GJ／m2．a331．2440．0413．7382．3
在表4、表5中，电力资源是二次能源，需要转换成一次能源的能耗。由于上海的发电厂全是燃煤电厂，因此电力资源折算成一次能源时采用下面公式：
w'＝w／(ηf×ηw)
w--机组耗电量；
w'--电力折算一次能耗量；
ηf-燃煤电厂发电热效率，取35％；
ηw-电网输送效率，取92％；
如果考虑火电机组在调蜂运行时的发电效率只有约25％，方案一和方案四的一次能耗将显著增大。
(2)全年能耗费用
在上海目前价格体系下，电价为1元/kwh，轻油价格为3．2元／kg，天然气价格为2．1元/nm3。根据前面能耗分析，得到各方案的全年能耗费，如表6。
表6各方案全年能耗费用
项目方案一离心式+油锅式方案二直燃式(气)方案三直燃式(油)方案四热泵总电费(万元／年)35．7114．9115．1068．24总油费(万元／年)19．68--48．83--天然气费(万元／年)--32．51----总能耗费(万元／年)55．3947．4263．9368．24
3．3．2年维修费用
冬季节能降耗方案篇10
【关键词】建筑节能；新技术；新能源；新方法
随着我国建设事业的迅速发展，人民生活水评的提高，建筑能耗增长迅猛。由于保温隔热性差，采暖统效率低，我国单位面积采暖能耗是相同气候条件下世界平均值的三倍，―些严寒地区城镇建筑能耗已高达当地社会总耗能的一半左右。因此我们必须高度重视节约能源、资源的重要性、紧迫性，认真分析可行性，增强危机感和责任感。
一、节能建筑的设计
1、总体规划布局设计。在节能建筑的总体规划布局设计中，应符合当地的气候特点，并适应气候的四季变化的要求。在总体环境规划中，根据当地气候条件合理确定建筑朝向、间距、绿化等，既要利于夏季通风、遮阳、减少太阳辐射，又要考虑冬季利用太阳能、防止寒风侵袭，创造冬夏兼顾适宜的建筑外部空间环境。(1)根据保温隔热要求，合理确定窗的面积与方位。为了充分利用太阳辐射热和有利于夏季通风，可以把朝向南侧的窗设计大些，朝向北侧的窗设计小些。(2)合理选择建筑物的形体，在满足内部空间使用要求的情况下，尽可能争取最小的外表面积。因为建筑物外表面积越大，采暖与制冷负荷也越大。(3)利用植物自调节与自控制的特点，合理布置建筑外环境。根据各地区的风玫瑰图和建筑布局的要求，选择合适的植物品种和种植方案。可以冬季主导风向上，密植常青植物；在建筑物的南向和东西向种植高大的落叶乔木，以利于夏季遮阳，冬季获得太阳辐射热。这样可以改善小区的微气候，达到降低建筑能耗的目的。
2、建筑空间的设计。建筑空间的设计应能够根据时间和气候的变化而变化，更大程度利用可再生能源，节省采暖和空调期的建筑能耗。在夏季非空调时间，空间应开放，便于充分利用自然风能，疏导气流加强通风，从而降低室内气温，排除湿气，保持室内空气清新。在夏季空调及冬季采暖期间，空间尽可能封闭，避免室外不利因素的影响，保持室内小气候，减少空调和采暖能耗。实现建筑空间的环境的可洱性，可利用的空间通常包括跃层式空间、阳台、降温通风式中庭等。例如：中庭屋顶采用巨大的透明玻璃天窗，冬季关闭，保持室内温度，又可以充分利用自然光和太阳能辐射；夏季可根据风向和太阳辐射，调整开启角度和大小。
二、节能材料的选择
1、墙体保温隔热材料。(1)块状保温隔热材料：空心砖，以火山灰、陶粒、炉渣为主要原料的空心砌块，加气混凝土砌块。这些墙体材料都是利用空气的导热系数低的性质，空气热绝缘性最有效的厚度在30-40mm之间。(2)板状保温隔热材料，作为保温层由于内外墙，常用的有：发泡型聚苯乙烯板(eB)，挤出型聚苯乙烯板(XpS)，岩棉板，玻璃板等不同材料。板块状保温隔热材料具有使用简单，能保证保温隔热层的厚度要求，性能比较稳定。(3)浆体保温材料：浆体保温材料主要由于外墙内保温，也可由于隔墙和分户墙的保温隔热。浆体材料有两种类型，一种时以水分蒸发为主的干燥型，一种是以胶凝材料为主的固化型。浆体保温材料的主要性能有导热系数、表观密度、体积收缩串、粘结强度、软化系数、石棉含量、水蒸气渗透系数、吸水率、防火性等。
2、屋面保温隔热材料。屋面保温隔热材料可选择的材料很多：板块状的有加气混凝土块、水泥或沥青珍珠岩板、水泥聚苯板、水泥蛭石板、聚苯乙烯板、各种轻骨料混凝土板等；散料加水泥等胶结料现场浇注的有珍珠岩、蛭石、陶粒、浮石、废聚苯粒、炉渣等；采用松散料直接或袋装设置在尖顶屋面下或吊顶上部的有膨胀珍珠岩、玻璃棉、岩棉、废聚苯粒等；现场发泡浇注的有硬质聚氨酯泡沫塑料和粉煤灰，水泥为主料的泡沫混凝土等。
3、门窗的保温隔热。在建筑物的所有部位中，门窗是保温隔热最薄弱的部位。门窗框和玻璃扇的传热系数及密闭性是外墙节能的关键环节之一木和塑料门窗的传热系数比钢、铝门窗低30％左右，双层玻璃比单层玻璃低40％左右，若采用普通玻璃，夏季进入室内太阳辐射热多。空调负荷大，冬季向室外散热也多，导致采暖负荷大，为此应选择节能建筑玻璃。(1)吸热玻璃和热反射玻璃，是以吸收或反射的方式遮蔽太阳辐射热，能减少夏季空调负荷。(2)透明中空玻璃，其太阳辐射穿过率很高，冬季阳光照射时，可获得太阳辐射，又有空气间层的保温作用，可减少采暖能耗。但降低夏季空调费有限。(3)吸热中空玻璃和热反射中空玻璃，能使太阳辐射热的进入得到控制，又有良好的保温效果，使夏季空调，冬季采暖能耗都有所降低。(4)低辐射玻璃，这种玻璃是在玻璃表明上镀上一层半导体氧化物，对可见光和近红外的透光率较高，反射率低，可大量获得太阳辐射；但常温下的长波红外热的透光率很低，反射串较高，因而保温性能好。
由以上分析看来，以采暖为主的地区，中空玻璃的节能效果较好，特别是透明低辐射中空隔热玻璃的节能效率最高。在以降温为主的地区，镀膜玻璃和多功能中空玻璃节能效果最佳。多功能中空保温隔热玻璃是节能建筑的方向，在发达国家已有较多应用。
三、生活能源的回收与再利用
安装热回收装置，冬季利用室内捧出的热空气来加热进入的冷空气，夏季利用排出的冷空气使进入的热空气降温，使送人室内的空气不致太冷和太热，节省一部分空调和采暖能耗。住宅往往在浴室和厨房安装热回收装置，如板式热回收装置，热泵等。从充分利用水资源的角度出发，中水回用，即把生活污水，如盥洗水、洗衣水、厨房水和卫生间冲洗水收集起来，经中水处理设备处理后，可以再用到小区内的绿地养护。道路喷洒、洗车、水景补充等方面，最重要的是用于厕所冲洗。