商業綜合體項目體能耗分析及節能建議

朱洲江

華東建筑設計研究院有限公司

隨著社會發展水平的不斷提供，目前國內的大中小城市的商業綜合體項目開發越來越多，而這些大型綜合體的能耗卻仍然居高不下，對于國民經濟是巨大的損失。通過能耗模擬對項目進行節能效益評價是目前減小建筑能耗采用的有效手段，為此，筆者對某商業綜合體進行了建筑能耗模擬，并根據模擬結果評估了各種節能措施的效果，對計算模擬技術在建筑能耗分析和節能評估中的應用做研究[1-2]。

1 建筑概況

該項目為某商業綜合體二期，位于四川省成都市，屬夏熱冬冷氣候區。項目由綜合商業、1棟超高層辦公樓、1棟高層酒店及1棟超高層住宅組成的大型商業綜合體。本次能耗評估是針對擴初階段，設備選型初步確認后，對照明及空調系統設計參數進行評估，對二期商業部分能耗進行模擬分析評估。

對應于不同功能分區，冷熱源系統及末端空調系統具體設置如表1：

表1 冷熱源系統及末端空調系統設置

2 模型的建立

本項目建筑能耗采用eQuest v3.64軟件進行模擬計算，該計算的核心是DOE2的高級版本DOE 2-2，并在此基礎上作出了優化。

1）建筑圍護結構

為達到評價該項目機電系統的目的，建筑圍護結構的參數保持與基準建筑參數一致，參數如表2：

表2 圍護結構參數

2）內部負荷

同圍護結構的參數輸入方法，設計建筑中人員密度和設備負荷與基準建筑保持一致；照明負荷設計暫按公建標準取值，基準建筑和設計建筑也保持一致。輸入參數如表3～4：

表3 人員密度、新風量和設備負荷

表4 照明功率密度（LPD值）

表5 暖通空調系統參數設置

3）暖通空調系統

基準建筑和設計建筑空調系統形式一樣，設備參數不同，模擬中所用暖通空調系統參數設置如表5。

4）運行時間

建筑時間表（表6）可以反映室內人員、照明、設備、房間控制溫度、空調系統運行的逐時變化，該項目能耗模擬中所使用的主要時間表描述如下，且在基準建筑和設計建筑中保持一致。

表6 運行時間表

3 能耗分析

基于以上模擬輸入條件，經過全年動態能耗模擬計算，可分別得出基準建筑，設計建筑及目標建筑的全年能耗指標及全年電耗指標。

全年能耗指標如表7所示：

表7 全年能耗指標

表8 全年能耗分項占比

全年能耗指標的分項占比如表8所示。

全年電耗指標如表9所示：

表9 全年耗電指標

全年耗電指標的分項占比如表10所示：

表10 全年耗電分項占比

由以上數據可見，設計建筑單位建筑面積年綜合耗電量為221 kWh/(m2a)，較基準建筑節能量為1%，滿足《民用建筑能耗標準》[3]約束性指標，但距離引導性指標以及能耗目標（目標整體能耗低于基準建筑10%）還有一定差距，建議對相關設計參數進行優化。

4 節能建議

根據項目設計條件及設計參數，提煉了會影響建筑能耗的一些設計參數，并分別比對這些設計參數的不同值對全年能耗模擬結果的影響，作為比對的設計參數如下：降低外墻傳熱系數、降低外窗傳熱系數、降低外窗太陽得熱系數、降低照明功率密度、安裝日光感應、降低新風機單位風量耗功率、降低風機盤管單位風量耗功率、降低空調機組單位風量耗功率、降低通風機單位風量耗功率、安裝能源反饋電梯。

通過改變不同節能措施的參數指標，各節能措施不同參數值的效果比較如圖1所示。

將各節能措施轉換為對能耗貢獻的敏感度進行分析，如圖2所示。

由以上數據可見，日光感應及照明的節能措施對節能做出的貢獻比較明顯，建議使用日光感應和選用節能型的照明燈具，對于這兩項措施，雖會有一定的經濟投入，但是對于節能是比較可觀的；外墻及外窗對節能做出的貢獻最小，建筑負荷由圍護結構負荷、人員負荷、設備負荷等組成，圍護結構負荷只是建筑負荷的其中一部分，所以調整外墻及外窗的參數值對建筑能耗影響不大。

圖2 節能措施敏感度分析

風機盤管及能源反饋電梯對節能做出的貢獻也較為可觀；個人認為，可通過兩個途徑來實現風機盤管的節能，選用高效的風機盤管，如選用直流無刷風機盤管，但該類型風機盤管價格較傳統風機盤管高，需要進行經濟性分析；水系統設計為大溫差運行，如由5℃供回水溫差調整為7℃溫差，提高風機盤管單位風量的供冷能力，變相的減小了風機盤管的單位風量耗功率，對于空調箱也是一樣的效果，如此調整，對于水系統的調整變化較大，需要相應的調整冷熱源參數及水泵等一系列水系統設備及附件，目前5℃溫差的風機盤管仍為主流產品，7℃溫差的風機盤管已經在越來越多的項目上應用。

本項目因只是模擬了商業部分的能耗，地下車庫及機房部分未參與計算，所以通風機部分的能耗敏感度較低。空調機組和新風機組的能耗雖較其它措施敏感度不高，但是空調機組和新風機組較其它措施如照明及風機盤管的設備數量少很多，也是較易實現，在設計階段需關注風機的輸送距離不要太遠，一般不易超過100 mm，控制風管的沿程阻力在合理的范圍內，一般沿程阻力控制在1.0 Pa/m以內；選用高效率的風機，空調箱的風機一般選用后傾式，效率≥75%；對于小風量及新風量較小（如大堂）的區域，建議不選用帶熱回收功能，這些區域可回收的能量有限，但熱回收裝置對空調箱的阻力影響很大，阻力一般在150 Pa左右，不夠經濟合理。

5 結論

通過對某項目不同設計參數下的全年能耗模擬，提出了不同節能措施對建筑節能的敏感度不同，日光感應及照明的節能措施對節能做出的貢獻比較明顯，外墻及外窗對節能做出的貢獻最小，風機盤管及能源反饋電梯次之，空調機組和新風機組的能耗雖較其它措施敏感度不高，但是通過合理設計較易實現節能。