时间:2023-07-03 17:57:15
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇建筑节能解决方案,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
在我国,建筑能耗占全社会的能耗的30% 的比例,与工业耗能、交通耗能并称我国三大“能耗大户”,且随着建筑面积的增加,人们对居住环境要求的提高,建筑能耗刚性需求的上升趋势难以扭转,成为我国节能减排中迫切需要解决的问题。在城市中,构成能源消耗大军的不仅仅是每天拔地而起的新建筑,更多的是林立于城市中的既有建筑。因而既有建筑的节能改造成为了建筑行业进行能耗减负的重头戏。目前,全国多个省市正纷纷展开2010的既有建筑改造的部署工作。哈尔滨将在2010年计划完成既有建筑节能综合改造200万平方米。乌鲁木齐将在今年计划完成250万平方米的既有建筑节能改造工程。天津市也将在今年推进既有建筑节能改造和供热计量试点,以大板楼节能改造为重点,计划完成30万平方米、6000户的改造任务。而陕西在去年收获了既有建筑节能改造累计达167万平方米,年节能能力达8020吨标准煤的节能成果之后,正部署今年的既有建筑节能改造工作。全国范围内的既有建筑节能改造提高了建筑的能效利用率,降低了碳排放,改善了室内环境居住质量,更成为拉动内需的一条重要绿色通道。
而一些在节能领域具有前瞻意识的企业在建筑行业发起的节能改造行动,也正形成另外一股绿色风潮,推动着绿色建筑在更广的范围内得到实现。近日,由世界照明领域领导者――飞利浦照明与上海市建科院、仲量联行、世界自然基金会四方联手,借助各方优势,共同推出“既有建筑照明改造合作项目”。3月25日,飞利浦“助力低碳城市建设 推动既有建筑节能改造”启动仪式及会在上海大酒店举行。这个四方推动的既有建筑节能改造项目将以上海为试点,推广到全国。借助各方在绿色建筑方面的专长和资源,该项目将对既有建筑进行评估、通过改善设计、改进技术为既有建筑业主带来可行的节能解决方案和可量化的节能效果。
既有建筑――建筑绿色革命的主力军
近年,在节能减排、低碳等观念的提倡下,节能标准在新建筑中得到了广泛地推广。据统计,我国新建建筑节能标准执行率在设计阶段从2005年的53%增长到了2009年的99%,在施工阶段从21%上升到了90%。许多绿色新建筑在创新科技节能技术的打造下成为了城市中的“绿色地标”,而在即将开幕的上海世博会中的建筑设计与建设中,更是充分开发太阳能技术,采用清洁能源,应用节能设备,使得这些世博建筑以节能环保的面容展现于世界人们眼前,充分体现了以绿色让城市生活更美好的理念。
尽管新建筑的节能绿色化在我国的推广已初显成效,但绿色建筑的重点难点还在于我国目前既有的400亿平方米建筑的节能改造中。在我国既有建筑中,95%都是高耗能建筑。以上海为例,上海现有各类既有建筑5亿多平方米,既有居住建筑3亿多平方米,占60%左右;既有公共建筑约有2亿多平方米,其中公共楼、商场、宾馆以及综合楼所占比例达到了70%,这些都是耗能大户。在房地产开发过程中,建筑采暖、空调、通风、照明以及装饰建材生产制造等诸多方面都有能耗参与,造成巨量碳排放。在建筑耗能构成中,采暖耗能占据了第一位,而我国单位面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2-3倍。因而既有建筑的节能改造迫在眉睫。相比新建筑,既有建筑节能改造节能潜力更大,取得效果更快。
政策支持+创新技术 启动建筑的绿色升级支点
在推动绿色建筑的过程中,建立起政府、开发商、物业管理公司、设备供应商的多方推动的合作链,调动起各方的积极性,紧密地配合,将政策扶持、降低成本、推广创新技术的应用等实践到位,才能使得建筑行业的绿色革命能够顺利进行取得成效。
据上海市建筑科学研究院总工程师徐强介绍:“目前在上海,政府对于公共建筑的节能改造主要是通过用能行为的约束,树立用能的定额、标杆,来促使业主自愿进行用能改造。通过用能的统计、审计,行业的管理,来推进公共建筑的节能改造。”而政府在进行节能改造的引导之外,完善行业标准的制定,以及进行财政和税收方面的优惠政策也是建筑行业实现节能改造的重要推力。从英美等绿色建筑推行较为成功的发达国家经验来看,在绿色建筑的起步阶段,政府的推动和扶持是引导市场绿色之路的重要手段。以美国为例,其绿色建筑相关产品的推广首先是从政府办公楼和公共建筑项目开始的,政府的积极支持起到了很好的示范和推动作用。此外,英美等国政府为支持绿色建筑,纷纷为本国绿色建筑的评估和实践提供财政支持和税收优惠政策,减少开发商和住户的额外支出,促使绿色建筑被社会广泛关注和认可。
除了政策的支持,先进的节能技术也是建筑启动绿色升级的重要支点。作为节能照明设备供应商,飞利浦不仅与中国各级政府机构及非政府组织紧密合作,积极参与到中国绿色建筑标准的制定与实施过程中,还与开发商与建筑商、设计师达成了广泛的共识,推动绿色节能技术的推广。照明占建筑能耗第二位,在我国的既有建筑中80%的照明系统使用的仍然是传统照明,只有1%的建筑中采用了照明控制系统。飞利浦不仅提供优质的光源和灯具,还提供智能控制系统,如 Occuplus 、ToBeTouched等,能在轻松便捷的操控中实现对灯光的合理调节,减少耗费的电能,在中石油大厦等建筑项目中飞利浦优质的照明解决方案以先进的照明技术打开了建筑节能转型的新时代。飞利浦照明专业渠道销售总监张炜表示:“在建筑节能科技中,节能照明技术成熟且易于执行,对于既有建筑而言,更以其能效比高的特点在绿色改造中成为业主的首选。高品质的节能照明解决方案能提升照明环境品质,将城市打造成为舒适、健康、高效的人居空间。”
既有建筑的高耗能现状使之成为建筑行业节能改造的重头戏。而政府的政策支持、业主的观念转变、以及先进的节能创新技术等共同打造了建筑绿色转变的生态链。以节能照明技术为代表的创新科技将在绿色建筑的推广中,成为建筑绿色升级的重要支点,启动城市发展的绿色未来。
“如果您购买具有良好外墙保温性能的房屋,因此要一次性多支付约100元/平方米,但是,由于在能源节约等方面的价值,该投资能够在3~4年内收回,您是否愿意”。在日前举办的“2008中国(北京)房地产展示交易会”上,高达79%的消费者回答“是”。
在北京房展会上,有关方面总共发放调查问卷数百份。回收有效问卷共计128份,被调查人以参观房展会的消费者为主。也包括部分参会现场的房地产从业人员。根据调查统计结果显示。人们在购房决策中选择“关注”房屋外墙保温质量的人群高达48%,另表示“相当关注”的达27%,而表示“不关注”的仅为4%;对于好的外墙保温系统可以带来的价值,72%的人认为是“节能环保”,38%的人认为是“舒适”;而对于在购买具有良好外墙保温性能的房屋时。所要多支出、但是能够在3~4年内收回的约100元/平方米投资。有高达79%的人表示可以接受。另外。89%的受访者表示会关注外墙保温系统所使用的材料品牌。
这一调查结果从某种意义上展现了今后若干年中国房地产业发展的新趋势,节能型建筑将成为人们关注的新热点之一。来自中国建材协会的何先生表示:“希望隔热保温技术能更快地应用到现有房屋的建设中。这本身就是一件对社会有利、为民造福的事。何况还能帮我们减低房屋的居住成本。”
从宏观层面来看,政府已经制定目标要在日渐繁荣的建筑业领域大力发展节能建筑,至2010年所有新建建筑必须实现50%节能。大中城市实行65%节能。通过这一目标的实现,中国在2006年到2010年间,可以节约1.1亿吨标准煤。对于消费者来说,低廉的节能型建材的应用成本。不仅不会抬高现有房价,反而能通过在冬季取暖和夏季空调制冷方面的费用节约,使房屋拥有更大的价值。
在节能建筑建材领域已有很多企业走在了市场前列。去年,包括陶氏化学在内的一批建筑节能的先进单位已入选“2007中国建筑节能年度影响力企业”,陶氏化学也是同时入选其“外墙外保温十佳企业”和“十大国际品牌”两大门类上的企业。这些上榜单位集中代表了中国建筑节能的先进力量和发展方向,其引领作用和示范效应将深刻影响中国建筑节能事业。
陶氏化学公司建筑应用事业部亚太区市场发展总监任鹏飞表示:“我们非常高兴看到这样的趋势,在政府、消费者和房地产商的合力推动下,节能建筑必将在中国迅速兴起。作为全球领先的建筑节能解决方案提供商。陶氏高度重视中国市场的发展和需求。”
在过去的60多年里,陶氏化学被认为是挤塑聚苯乙烯隔热保温材料的发明者与领导者,旗下的舒泰龙热保温板以其独特的蓝色为市场所熟知,目前已在全球2100万栋建筑中应用,每年节约能耗约90亿美元。
【关键词】暖通空调;建筑节能;节能设计;发展趋势
树立科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会是关系社会持续发展和中华民族兴衰,具有全局性和战略性的重大决策。随着经济的迅速发展, 能源形势的紧张已不容忽视,而中国是一个能源紧缺的国家,在社会高速发展的今天,暖通空调节能在建筑中的应用已刻不容缓,是未来建筑发展趋势。
1.建筑节能与暖通空调技术现状
随着近些年经济的飞速发展,工业化进程的加快,建筑耗能已成为不争的事实。房地产行业如火如荼的发展,建筑工程方面已做到尽可能的是绿色建筑。当工程建筑完毕,最关键的就是房屋里面的空调装备,以往的中央空调被大量事实验证相当的耗能。目前开发出来的暖通空调技术前景被看好,它所遵循的原则,总的概括起来有“节能、环保、可持续发展、保证建筑环境的卫生与安全”,这样一来很好的适应了国家的能源结构调整战略,贯彻热、冷计量政策,创造不同地域特点的暖通空调发展技术,已被越来越多的人认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是导致气候变暖的主要原因,因而暖通空调技术创新势在必行,节能建筑也成为建筑发展的必然趋势,绿色建筑也随着应运而生。
建筑暖通空调系统能量管理与控制系统的节能优化措施:建筑暖通空调系统应建立智能自控系统,将建筑内所有设备集成一个系统来实现信息共享,进行综合管理;因而在实践中利用各种材料和设计特点来改进这些结构设计,克服热桥的影响,也成为主要节能措施、在设计方面、采用对建筑物适当的温度分区、也可降低小型独立式住宅的耗能量。
伴随着不断出台的节能政策,中国的建筑节能市场一定会迎来一个更为快速发展的时期,而作为房产配套设施中必不可少的空调系统显然也将受到根本性的冲击。这个质变给传统的空调设备制造企业提出了一个新的课题。在政策的刺激下,中国节能市场的大门已经开启,空调系统节能领域的大发展正在到来,所以、这是一个难得的良机。在设备制造产业已经趋于同质化的今天,谁能在空调系统节能产业市场中抓住发展的契机,获得市场的认可,就一定可以在未来市场的竞争中赢得先机;我国经济是一个高速发展的时代,如今暖通空调代替了传统的空调,由于暖通空调的主要功能包括:采暖、通风和空气调节这三个方面的内容,暖通空调系统作为办公楼、住宅的耗能大户,对整个建筑物的能耗有着直接的影响,因此,暖通空调的发展受到多方关注;目前暖通空调产品设计更加注重用户的舒适体验,通过优化产品,来改善居家生活环境。实现温度、湿度、风向的可控。带给消费者更加自然家居气候环境。
2.暖通空调的技术分析
空调系统的设计一般都是按室内负荷和室外温湿度最不利的情况来设计的,但一年中这种设计工况的维持时间只有数天或数十小时,绝大多数情况下都是在非满负荷下工作。我国目前大部分空调系统都是采用的定风量系统,在这种系统中当空调冷负荷变小以后常采用机器露点不变,再对冷却的空气进行不同程度的“再热”的方法来解决;在非设计负荷条件下,空调区域减少,一般用阀来调节末端设备冷水的流量来适应需冷量的变化,在一级泵系统中流过末端设备的冷水和流过冷机蒸发器的冷水是串联的;通过冷机蒸发器的水流量是不能低于所需水量额定值的,否则将导致结冰的危险,“倡导低碳经济、促进行业发展”成为系列会议主题,恒星表示节能减排、低碳降耗已成为当今社会的主旋律,所以空调耗能是建筑能耗的重要组成部分,在暖通制冷行业发展低碳经济绝不能停留在一句口号,一个概念;要创新、要实干、共同推进行业发展。
3.暖通空调的节能设计原则
3.1整体性原则
设计者在进行暖通空调的设计时,要有整体性的观念。即建筑节能减排是和提高建筑维护结构的保温性和减少建筑的热负荷紧紧联系在一起的。这就需要在设计时,将建筑物和环境结合起来考虑,将它们作为一个整体,在设计时,尽量让建筑适应周围环境的要求,因地制宜。另外,在设计时,还要注意到自己的设计应该有利于推动国家能源节约和环境保护。可以吸收和借鉴外国先进的设计思想和设计方法。
3.2动态性原则
在进行暖通空调的设计时,应该实行动态管理,即根据PDCA环进行设计,遵照设计方案和计划,结合实际情况进行。在暖通空调现实操作中,一定会发现问题,这时候,就要及时纠正偏差,调整设计方案。光靠稳态设计工况是不能满足实际要求的。因此在设计前,要对当地的环境做一个整体的了解和考察,对以后可能遇到的问题做好预测和分析,对建筑使用中可能遇到的情况做好针对性的方案。一方面,要对在使用过程中遇到的最坏的问题做出考虑,并设计出解决方案;另一方面,要对使用中可能出现的各种小问题进行预测,在此基础上做出分析和计算,最好提出系统的问题和解决的方案。在实施过程中也可能出现问题,设计者也要及时分析原因,提出相关解决方法。
3.3注重技术的发展
空调在使用中常常会产生大量的能耗,并对空气和环境带来一定伤害,这是业界的共识。因此,改进空调的耗能系统,提高空调的节能系统是技术人员的不懈追求。随着可再生资源的广泛应用和低品位能源的开发,一批绿色能源技术得到不断的研发。作为设计者,应该时刻关注这些技术的发展,在进行通暖空调的设计时,要尽量采用先进的技术和工艺,采用绿色能源技术。比如,在地热资源丰富的地区,要大力使用地源热泵空调。另外,设计者还可以认真研究如何充分利用太阳能资源。
4.关于暖通空调的节能发展趋势
在空调系统方面寻找可持续发展的节能新技术,如热泵技术、免费供冷技术、以及可再生能源的利用技术等等已成为人们关注的焦点;在过渡季节和冬季,室外温度和相对湿度都较低,对于在这些季节仍需提供空调制冷的建筑物来说空调系统的冷却水的免费供冷(也称为冷却塔供冷)和新风免费供冷;在大中型建筑物中的办公楼、商场,照明、室内大功率设备散热以及室内人员的散热(湿)产生的热量可抵消围护物的热耗,所以有些建筑的内区需要长年供冷,才能满足空调要求。因此,在空调系统中,冷水机组的能耗占有极高的比例,用冷却塔供冷技术可少开或不开冷水机组,可减少冷冻机运行时间,大大减少了供冷费用,其节能效果是显著的;还防止了当冷冻机长期在远离设备设计工况的情况下工作时,冷却水温度过低无法启动的情况,通过对BA控制系统(主要是暖通空调系统)的传感器、执行器、控制器、网络等若干环节的探讨,力图使BA系统更好地服务于受控的空调通风系统,最大限度地节约建筑物能源。
合同能源管理全称Energy Service Company,中国在引进ESCO概念时将其改名为Energy Manage Company(EMC)。合同能源管理的概念出现于20世纪七十年代。合同能源管理公司(Energy Manage Company,EMC)是一种基于合同能源管理运作、以赢利为目的的节能专业化公司。EMC与愿意进行节能改造的客户签订节能服务合同,向客户提供能源效率审计、节能项目设计、融资、原材料和设备采购、施工、培训、维护、节能量检测等一条龙综合。EMC不同于普通的节能咨询公司和节能制造厂商,因为它通过节能服务合同的方式将收益和节能量直接联系起来,与客户分享项目实施后产生的节能效益。
一、大型公共建筑节能存在的问题
大型公共建筑经常被作为一个城市现代化的象征,但是由于结构和用途的特殊性,大型公共建筑往往也是耗能的大户,这类建筑的节能潜力亟待挖掘。目前,在大型公共建筑中建筑节能的效果不尽如人意,主要有以下原因:
一是缺乏有效的行政监管体系。虽然建设部先后批准了《公共建筑节能设计标准》等21项重要的国家标准和行业标准,但仅仅停留在书面上,没有哪个项目因没有达到节能标准受到处罚,该强制执行的并没有强制执行。
二是缺乏政策激励措施。推广建筑节能不可避免地会面临增加生产商、开发商和用户的成本和支出,从而影响到他们的利益。因此,在一些发达国家,国家为了鼓励和推广,都会出台一些相应的政策。如美国,政府规定达到房屋建筑节能标准的开发商可以享受税收抵扣政策等。他们对新建节能建筑实施减税政策,凡在现有标准基础上节能30%以上和50%以上的新建建筑,每套房可以分别减免税1,000美元和2,000美元。而在我国,却鲜有这方面的激励政策。生产商、开发商和用户使用节能建筑材料就没有任何优惠和补贴政策。
三是缺乏节能改造资金。改造资金的筹措方式与资金到位和保障程度是节能改造能否顺利进行的关键因素。有调查显示,将有超过一半的业主愿意接受合同能源管理的方式来筹集资金,可见合同能源管理的方式“零投资”的特点对既有公共建筑业主进行节能改造具有相当的吸引力。同时,业主也较倾向于自己筹集资金来完成改造。由于融资渠道的单一和合同能源管理在建筑改造中的应用刚刚起步,极大地影响了建筑节能改造的推进。
二、推广合同能源管理的可行性
采用合同能源管理模式对大型公共建筑进行节能改造符合我国目前实际和节能要求。从世界各国政府机构应用合同能源管理模式来看,都取得了巨大成功。1992年美国联邦政府通过议案EPACT,要求政府与EMC合作进行合同能源管理。1995年美国联邦政府机构的能源费用为79亿美元。为此,联邦政府开始执行一项为“联邦政府能源管理计划(FEMP)”,其主要内容就是帮助EMC与联邦政府的办公楼实施合同能源管理,同时为指导政府机构与EMC的合作,政府公告了美国能源部审查合格的88家EMC名单,了各种类型合同的标准模式,经过几年的运作,到目前基本实现了原订的节能计划,取得了极大的节能效益。
我国目前政府机构能耗浪费惊人,但也说明了其节能的潜力。运用合同能源管理模式通过多年的实践证明,符合我国的国情和实际。首先,合同能源管理模式解决了政府机构资金短缺及风险承担的问题。EMC通过自身融资、风险自担的方式提供了一套完整的节能解决方案,最适合政府机构在缺少资金及专业管理人员背景下节能的实际。因为EMC的利益同节能效益挂钩,节省了用能单位的监督管理,减少了政府管理成本;其次,使政府节能由自我管理转变到专业管理,充分发挥EMC技术先进、管理全面、服务专业的特点,解决了节能的技术系统和管理系统的问题,可以有效地减少项目成本,稳定提高节能效率,使政府机构有更大的精力投入到自身的职能业务中去,完善内部节约的规章制度;第三,EMC担负风险获得节能收益,政府机构无偿得到高效节能设备,使政府各机构长期受益,实现了政府机构与EMC的双赢,从而形成了政府机构与EMC双方实施节能项目的内在动力,加快了节能产业的发展;最后,政府在建设节约型社会中起到表率作用,并由此推动合同能源管理在能耗企业中的运用,加快节约型社会的建设。
我国合同能源管理作为市场经济条件下商业化运营模式具有极强的生命力,它将成为政府机构节能的必然选择,也将促进我国节能产业化的形成。
三、在大型公共建筑中实行EMC的政策性建议
节约能源是我国一项长期发展战略,为保证合同能源管理模式顺利实施,必须有相关的政策和制度作为保证。
第一,制定有关大型公共建筑节能政策和措施,提高全民节能意识。节约能源必须从政府机构做起,政府机关应该起到率先垂范的表率作用。应在大型公共建筑中建立能耗统计和报告制度、制定和实施大型公共建筑能耗使用定额标准和用能支出标准,组织对重点用能单位能源利用状况的监督检查和主要耗能设备检测,促进大型公共建筑的节能改造。坚决克服建筑节能的形式化。目前,政府节能的经济意义在于能有效减少能源消耗,提高资源利用率,节约财政支出,降低行政运行成本。更深层次的社会意义和示范效应则是在建设节约型社会中发挥表率作用,从而有效推进社会节能意识的提高和节能产业的形成。
第二,充分认识合同能源管理的作用及其运作机制,在财政、金融、税收等方面制定相应支持政策。从世界各国的经验来看,合同能源管理从起步到发展壮大都离不开政府的支持和引导,尤其是目前我国的节能产业正处于起步阶段,更需要政府在财政、金融、税收等方面进行扶持。在大型公共建筑中推广合同能源管理模式能够起到很好的示范作用。
第三,制定和规范合同能源管理制度体系。一方面将政府节能管理和节能改造纳入同级财务预算,坚持依法管理与政策激励相结合,加快合同能源管理机制的实现;另一方面规范EMC进入政府机构节能改造市场的资质要求。学习国外经验,实行准入制度,挑选有资质的EMC进入。完善合同能源管理模式,建立合理的风险控制机制,建立与社会主义市场机制相适应的、推进合同能源管理进行的节能法规体系、政策支持体系、技术服务体系、监督管理体系和节能信息制度,加快我国节能产业的形成和发展。
四、结语
合同能源管理作为一种新兴的节能改造模式,具有许多优点。在大型公共建筑中推广合同能源管理模式,不但能够切实提高节能效率,而且能够起到示范的作用。与此同时,EMC在许多方面需要完善和发展。EMC巨大的市场发展潜力和应用价值,势必将成为我国节能产业的必然选择。
(作者单位:重庆大学建设管理与房地产学院)
主要参考文献:
[1]孙金颖.西南地区公共建筑节能改造投融资机制探讨[J].建筑经济,2007.
【关键词】集成化;热泵;合同能源管理;优势;经济可行性
1 前言
现有热泵相关技术已经很成熟,也经过无数工程实践的检验和学者的不断优化。但随着社会的不断进步,经济的不断发展,建筑形式和生活方式等因素的不断更改,仍有一些问题亟待解决。第一,用户需要承担巨额的资金来购买及维护设备;第二,施工周期长,不便于更换维修;第三,控制系统落后,室内环境偏离预期设计要求时无法及时调整;第四,设备集成化低,不同设备属于不同供应商供货,运行过程中出现问题很难及时提出解决方案;第五,系统中单个设备铭牌工况效率比较高,但系统整体效率达不到预期效果。建筑能耗中,空调能耗占建筑能耗的30-50%,且系统所用能源基本上是高品位的不可再生能源,其中电能占了绝对比例。集成化空调系统,提高系统整体效率,是降低空调能耗的有效途径。
2 新型集成化空气源热泵系统
新型模块化全变频供冷站是基于普通供冷系统的上述缺陷而提出的一个解决方案[1],集成化全变频供冷站主要耗能设备(主机、冷却塔、冷热水循环水泵、冷却水泵)采用高效变频设备,并配以先进的自动控制系统以及高度的集成化。
2.1新型系统的介绍
该供冷系统是一种模块化的冷站,便于运输安装。全变频冷冻站是个新的概念,当采用哈特曼控制算法和植入这种控制算法的专业控制软件对全变频冷冻站进行控制后,整个冷冻站的能耗可比传统定速冷冻站降低 40%-60%以上并且运行稳定[1]。目前很多冷冻站都是人工或半人工操作,为了改变这种状况,专业制造商已经提供一个包括简单操作、明了观察、自动报警、在线帮助等功能的控制箱产品给使用者,帮助他们动态监控冷冻站的单位能耗及其它
运行情况。
2.2 新型系统的组成
2.2.1新型系统的硬件设备
新型系统的主要部件由表2.1 新型集成冷站配置一览表所示,通过图表就可以对冷站的硬件设备有一个大概的了解。
2.2.2 新型系统的软件设备
新型冷站采用Arctic Energy Loop 控制策略。Arctic Energy Loop 控制策略的目标是控制冷站系统COP。通过整合冷却塔变频风机,变频冷却水泵,冷冻水泵,磁悬浮压缩机,空调箱风机的特性曲线,运用高速PAC控制器,让集成冷站运行长期保持在最高能效比,其平均节电高达50%[2]。
2.3新型系统的优势
(1)运行成本低,节省空间:
机房所占物理空间为市场上所有成套系统中最小,所需要的基础设施空间减少了40%以上.在现有建筑物的总运营成本支出上节省10%-20%。
(2)节能高效:
冷冻机房运行效率高,单位冷吨耗电
(3)维护成本低:
采用集成式控制策略,超高效集成冷冻站使装置设备的运行转速更低,减少了磨损。这导致故障时间减少,使维护成本降低了50%。所有部件易于检修也减少了故障时间,降低了维修成本。采用闭式冷却塔,大大减少了对水的消耗和冷却塔的清洗、维护工作。
(4)延长设备寿命:
所有变频电机以较低速度连续运转,减少了开/关次数,磁悬浮轴承的使用使压缩机没有任何磨损。在受控环境中进行工厂改造,提升了产品品质。耐用重型部件与高品质结构保证了系统可靠性。
(5)责任一体化:
设计施工安装于一体,避免了三方之间存在的步调不一致的麻烦。
(6)施工时间短:
冷站与部件安装完成后,直接运抵现场安装,加快了项目完工进度,保证了工程质量。冷站出厂前整体测试完毕,减少了现场测试时间及违规启停。
(7)产品应用的范围广:
从传统螺杆机市场到离心机市场,通过模块化的组合,以及超高的节能水平,可以从小到大,满足不同的应用:公共建筑、地铁、火电厂、电子厂房、各类净化车间、数据机房等。
3 冷站的新型运行模式--合同能源管理
3.1合同能源管理简介
合同能源管理(又称EPC)是指专业的节能服务公司与用能单位签订能源管理合同,为用能单位提供节能诊断、融资、设计、改造、购买、安装设备、调试等服务,并通过与节能单位分享节能效益方式回收投资资金和获得相应的合理利润,从而大大节省了用能单位节能改造的资金和降低用能单位的技术风险,充分调动用能单位节能改造的积极性。合同能源管理是一种新型的市场化节能机制。
3.2合同能源管理的运行模式
BOT运行模式:建设―经营―转让,是客户通过契约授予公司以一定期限的特许专营权,由公司融资建设和经营所建的供冷站,并准许公司通过向用户收取费用或出售产品以清偿贷款,回收投资并赚取利润;特许权期限届满时,该基础设施无偿移交给客户。
3.3合同能源管理下高效集成冷冻站的优势
①用户初投资为零:
用户无需对冷冻站进行任何初投资,这弥补了高效集成冷站初投资高的不足。
②用户无需投入管理费用
冷冻站的运行维护费用由合同能源管理方负担,用户免去管理费用和维护费用。
③用户无需承担不必要的麻烦
节能服务公司不仅向客户提供集成化的节能服务,而且给予总体的节能解决方案。可以为客户提供节能项目所需的资金。能够向客户提供成熟、先进的节能设备和技术。可以通过各种方式保证项目的工程质量。防止设计方和施工方之间扯皮。
④节能效果明显,节能收益乐观
由于该冷冻站具有运行效率高(单位冷吨耗电
四 工程案例
4.1工程概况
某中心大厦,主楼高度249.95m,总建筑面积为23.97万m2,本空调项目主楼概况:主楼建筑面积16.03万m2,建筑标高250 m,地下五层,地上五十六层,分为商场及办公两部分。商场部分分为地下及地上两部分,制冷负荷分别为1474kW、2847kW;办公部分全部位于地上,总负荷8518kW 。
4.2原有方案
目前规划的制冷方案为地下集中式机房,高层采用板式热交换器,冷源采用冰蓄冷,利用峰谷电价优势,蓄冷量为日总负荷量的三分之一。
水系统采用一次泵定流量,二次泵变流量系统,冷冻水温随建筑高中低区设计如下:
由于能量传递的漏斗效应:六--二十五层:5℃/13℃;二十七--四十一层:6℃/14℃;四十三--五十六层:7℃/15℃。
由于所在地区峰谷差价较大,采用冰蓄冷是比较经济的。
4.3基于合同能源管理的高效集成热泵系统方案
如图4.1 高效集成冷冻站系统示意图所示:
图4.1 高效集成冷冻站系统示意图
4.4两种方案的投资收益比较
4.4.1直接投资见图4.2
图4.2 直接投资示意图
4.4.2间接投资见图4.3
图4.3 间接投资示意图
4.4.3正常使用后年运行费用对比见图4.4
图4.4 年运行费用对比
4.4.3资金回收期对比:
按照收费标准为35~40元/m2/年计算,冰蓄冷系统回收期为14~16年;新冷站资金回收期为8~9年。
结论:资金回收期大大缩短,仅为8-9年
4.4.4本节总结论:
本项目中,新方案与原有方案对比,节省投资930万元,年节省90万元左右的运行、维护费用,资金回收期缩短七年左右的时间。此外,新方案还可以节省甲方配电增容和配电室占地面积。
五 总结
传统热泵系统经过集成化后具有了更多的优势,更符合当代建筑群、用户群体、运行模式等因素。通过与现有最节约资金的冰蓄冷系统做经济对比,得出新型集成化空气源热泵系统(新型冷冻站)具有良好的经济可行性。
将合同能源管理与新型全变频集成化冷站结合,前景是广阔的,为社会和企业创造的效益是可观的。
参考文献:
[1] 姜卫东 全变频冷冻站及其控制策略Hartman Loop介绍[J].技术平台 2008(90):45-47.
方立英. 暖通节能技术分析[J].中国住宅设施,2011(03): 37-38.
[2] Hartman,T..Designing efficient systems with the equal marginal performance principle.ASHRAE Journal.2005,47:64-70
关键词:绿色建筑;建筑技术;现状;趋势
Abstract: with the people on the environment to enhance awareness of, green building techniques with the development of the slowly up. The advanced construction ideas and technology has become increasingly is a welcome and attention, at the same time approached the People's Daily life. But the green building technology in our country present situation is still not perfect, many places still exist certain error. Therefore, this article takes the green building techniques as basis, the green building techniques of the current situation and trend of the related to explore, hope this research can of green building technology in the development of our country and the application of the help.
Keywords: green architecture; Building technology; The present situation; trend
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
随着各种威胁人类生存的危机日益凸显,谋求一条可持续发展的生存道路成为了人类追求的目标,也因此为人类文明的发展揭开了新的篇章,同时也带来人类社会的各个层次、各个领域的深刻改革。而作为古老行业的建筑业,若想实现可持续的发展,则必须走绿色建筑这条道路。绿色建筑和自然的和谐共生,将实现经济与环境、资源以及人口的相互协调发展。
1 绿色建筑技术
人类建筑从最初的抵御恶劣自然环境的庇护所发展到现在的智能化建筑。人们在享受则现代文明的同时,也为环境带来了破坏和影响。至此,有关学者提出了“绿色建筑”这一慨念。其内容主要有:第一,建筑物资源的利用;第二,建筑物自然的环境;第三,建筑物材料的选择;第四,建筑物施工的建设;第五,建筑物周边的环境;第六,建筑物废物的排放;第七,建筑物费用的选择;第八,建筑物入文的景观;第九,建筑物拆除的回收。总之,以建筑与其周边自然的环境协调发展作为目标,再利用人工的手段与天然的条件创造一个健康、良好的居住环境;同时,尽量地减少与控制对自然的环境的破坏和使用,把握好向大自然的索取与回报间的动态平衡。
2 发展现状
21世纪建筑的主题就是提倡和自然共生的绿色建筑。围绕这个主题积极的探索,逐渐出现了许多良好势头。
第一,很多建筑师与开发商都在追求健康住宅、绿色建筑。现在的人们关注建筑物质量问题的同时,还关注室内空气的质量与居住的环境。
第二,绿色建材的开发与应用。随着人们对环境认识的逐渐升高,新建筑材料的相关研究也得到了人们的重视,寻求既满足材料的性能要求,又不破坏环境,还可以改善环境的可持续发展材料。此外,健康、环保型的涂料、地毯、壁纸、管道纤维、复合地板、乳胶漆和强化石膏板等建材,也逐渐的被应用,镀锌管也逐渐被塑料金属的复合管取代。
第三,和绿色建筑相关规范、标准的出台。我国即将出台、已经出台的和绿色建筑相关的规范、标准包括:《民用建筑节能设计标准》,《建筑隔声评价标准》,《住宅隔声标准》,《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》,《外墙外保温施工技术规程》,《天然石材产品放射防护分类标准》,《北京市绿家装工程验收规范》等。这些规范、标准正是在建筑的施工过程中所必须要遵守的行为规范。同时,随着新技术的不断出现,新标准还将会不断的出台,并逐步取代旧的标准、规范。
第四,国家与各级地方政府所制定的一系列法规和政策,保障了绿色环境顺利的实施。国家的经贸委、建设部、建材局以及质量技术的监督局联合的《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》,推广应用硬聚乙烯塑料排水管和符合《排水用柔性接口铸铁管及管件》的柔性接口机制铸铁排水管,禁止使用冷镀锌钢管,同时推广交联聚乙烯管与铝塑复合管等。此外,还规定了各个沿海地区、直辖市的大、中城市和人均占有耕地面积,禁止实心牯土砖的使用,积极推广采用新型建筑结构体系及与之相配套的新型墙体材料。
第五,我国先后于多个城市展开了建筑节能试点小区与试点工程的建设。在农村,建设了一批生态农业园,如张家港生态农村的建设。
第六,发达国家组织起来的探索、实现可持续发展的道路。如美国匹斯堡的CCI中心等。
3 发展趋势和建议
结合我国目前面临的具体困难与绿色建筑的发展实情,绿色建筑技术的发展、定位应当都会更加明确。适时的拓宽研究方向、转变技术理念以及调整技术路线等都能够有效的促进其快速、健康的发展。
3.1技术路线的调整
(1)构建技术体系的多维度。
与传统建筑技术体系的割裂、独立与单一不同,绿色建筑技术的体系具有相互联系、复合和多维度等特点。具体可分为三个层次:一,绿色建筑可以作为一个城市之中的单体模块功能配置分配;二,绿色建筑个体的内部技术集成系统;三,从全寿命周期的角度来构建出绿色建筑于使用、设计和施工中技术的综合系统。绿建技术的体系组成,要兼顾建筑单体与城市整体,并兼顾建筑内部不同的专业技术系统,以及从时间的维度之上,兼顾到每个阶段技术的集成。
(2)集成优化的路线。
改革也将在技术的组织方式上开展,传统技术的路线割裂而封闭,而绿色建筑技术,要求组织的模式整体化、系统化和模块化,只有进行了技术的优化,才能使得每项技术的作用发挥到最大、取得的效果最佳。技术的集成度是最大限度发挥各种技术优势的关键所在。如果孤立地提高系统各部分的效率,反而易使整个系统效率降低;不分主次的一一满足功能需求,没有技术进行优选,多项技术的简单叠加,也容易造成系统冲突和成本增加。因此,注重技术集成与优化,才能最大程度地发挥技术在绿色建筑中的功效。
(3)分布式的能源系统的推广。
分布式的能源系统是于较小区域之内,利用水能、风能等可再生的能源与煤层气、天然气等新的能源来实现电、冷、热三联供装置,以及与其配套的装置一起构成了集成系统。而分布式的能源系统的优势在于能够根据用户对能量的需求特点,同时利用一系列的适合当地生产和满足环保要求的能源供能方式,按照需要供能,于用户端将能源的梯级利用实现,达到降低能源成本、提高能源利用率、保护周围环境、减少环境污染、提高可靠性与安全性的目的,提供给了用户更多的选择。传统集中式的能源系统,面对突发灾害与用能的高峰期的应对能力很差,并且于能源的传输上也存在着很大的浪费。以采暖供能为例,我国北方地区建筑物冬季采暖消耗的能源达1.3亿t标准煤,占全国能源生产的11%,向空气中排放的CO2达1.9亿t,SO2约300多万t,烟尘30多万t,如果采用建筑物小规模联供技术,相对于目前利用化石燃料的能源技术相比,污染物排放较少,有助于改善目前严重的环境污染问题。
3.2技术理念的转变
(1)环境理念
恩格斯曾说:“人类不能陶醉于对自然的胜利,每次胜利之后都是自然的报复。”技术在人类的历史上,一直都是人类用来征服、改造自然的工具。人和自然的关系,一直被技术至上的思想左右。科学技术,是从自然界中索取资源来服务人类。 以人为本一直被误解成极端的以人类作为中心的主义,随着可持续发展观念的提出,以人为本将转向以自然为本,这两者之间并不矛盾。更多的技术应用应当将生态的效益放到首位,保证在自然生态利益的前提下,使人类最根本的生存利益得到保障。
(2)能源理念
2006年我国房屋建筑总面积为395亿m2,总商品能源消耗约5.63亿t标准煤,占当年社会总能耗的23.1%,而1996年建筑总商品能源消耗为2.43亿t标准煤,10年时间增加了1.3倍。2006年底,全国政协调研组就建筑节能问题提交的调研数据显示:按目前的趋势发展,到2020年我国建筑能耗将达9.1亿t标准煤的水平。我国绿色建筑技术应用体系是架构于“节能、节水、节地、节材和环境保护”的整体思想之上,其中又以“节能”为目前绿色建筑推进工作中的突破口。我国发展绿色建筑节能的具体目标是“大力推动新建住宅和公共建筑严格实施节能50%设计标准,直辖市及有条件地区实施节能65%。我国建筑能耗还有很大的下降空间,降低建筑行业能耗将是整个节能减排计划中的重要环节。同时,我们也应适时转变能源观念,从传统的节约思想――节流,转向可再生思路――开源,只有开发新的替代性能源和可再生能源才能解决根本问题。
(3)经济理念
生态效益经济是一种生态环境、经济增长与经济效益三者间的相互协调以及有机统一的社会再生产活动。生态环境、经济效益和经济增长三者间相互作用、相互影响以及相互依存。若为追求经济增长与经济效益而将生态环境置之不理,当时的经济虽然得到迅速发展,但必然会导致生态环境的严重破坏和自然的恶意报复。而后经济发展将会停滞不前,甚至萎缩后退。绿色建筑技术不能只专注于技术本身,而应面对除了技术本身之外、影响技术发挥效用的种种因素,经济效益和生态效益是对其影响最大的因素之一,在两者之间找到最佳的平衡点,谋求共同利益、和谐发展,才能保证绿色建筑的健康发展。
3.3研究方向的拓宽
(1)本土化引进技术。
积极引进新技术和新产品是短期内迅速达到与国际先进水平接轨的有效途径,但引进技术必须经过本土化改造,才能适应本国国情。绿色建筑技术是基于当地气候条件,符合当地社会经济文化水平、行为模式和生活方式,保护当地生态环境的技术,因此,其本质具有较强的地域性。深入研究如何将引进技术本土化,有益于采用地方材料来降低成本,有助于提高技术能效,更加有利于在地方迅速推广技术。
(2)技术的开发应具有适宜性。
适宜性技术是依据地域自身条件的限制,针对地方资源、自然气候特点、经济发展状况、地域文化传统,将现代技术有选择的与地方传统技术结合起来采用的技术解决方案,“因地制宜”是其最主要的特征。适宜性技术既不主张依赖高技术,也不主张只采用低技术,只需符合现实需要和实际情况,结合当地的建造方式,选取适宜的、有效的、适度的技术。开发适宜性技术是引进绿色建筑技术本土化的主要方法,同时也是全球化与现代技术对于地域性的回应。
小结:
作为古老行业的建筑业,若想实现可持续的发展,则必须走绿色建筑这条道路。与此同时,还应依靠多学科与多专业的专家队伍开展合作,对其进行相应的研究,并结合实际将其系统不断的完善。经过不断的摸索与验证,构建出一个高效、综合、生态以及经济的绿色建筑的技术体系。实现绿色建筑和自然的和谐共生,将实现经济与环境、资源以及人口的相互协调发展。
参考文献:
[1] 焦民顺.谈新型环保型节能材料的发展及应用.山西建筑.2009(10).
关键词:楼宇自控 研究报告 在我国建筑业大力兴建的环境下,建筑智能化市场迅速成长起来,而给人们带来舒适工作及生活环境的楼宇自控系统的市场随之越来越大。
通过楼宇自控系统(这里指通常所说的小BA系统或狭义BA系统),采用先进的计算机控制技术,以丰富灵活的控制、管理软件和节能程序,使建筑物机电或建筑群内的设备有条不紊、综合协调、科学地运行,从而达到有效地保证建筑物内有舒适的工作环境、实现节能、节省维护管理工作量和运行费用的目的。 在工程数据的积累中,楼宇自控系统工程造价数据可参考为:
住宅小区:约2元/m2;大型工建及商业建筑:约20~30元/m2。这里造价的最高与最低可有一倍之差。
1 楼宇自控市场期待规范化管理
调查数据表明:当前的楼宇自控市场有喜有忧,喜的是这个市场很大,国内外楼宇自控厂家纷纷争抢这块大蛋糕;而忧的是目前这个市场存在着一定的问题,缺乏统一的管理。
就中国的大环境而言,建筑智能化的市场前景非常乐观。加上近两年,业主对智能建筑的要求越来越高,这给楼宇自控厂家提供了一个很大的市场,各楼宇自控厂家竞相使出法宝,以抓住有利商机。
尤其是2008年第29届奥运会带来更多的商机,有几个楼宇自控厂家专门为此成立了相应的部门,如霍尼韦尔(天津)有限公司成立了场馆设施项目部、西门子楼宇科技(中国)有限公司成立了奥林匹克项目部等,以期用完善的技术解决方案来服务北京奥运。
2003年厂家重要市场举措:
施耐德电气收购瑞典TAC公司
2003年6月12日,施耐德电气宣布收购著名楼宇自控公司瑞典TAC公司。TAC是一家世界知名的楼宇自控公司,市场价值约110亿欧元,并正在以每年6%的速度增长。TAC 在其产品中采用了包括LonWorks网络等许多开放技术,这些技术与施耐德的”透明工厂”概念能够完美地结合。收购TAC将为施耐德公司在楼宇自控领域奠定坚实的基础。
霍尼韦尔抓住发展契机 亚太总部移师中国
2003年6月18日,霍尼韦尔公司宣布:即日起将亚太公司总部从新加坡移至中国上海,在上海张江高科园内建立新基地。
将公司总部移至上海是霍尼韦尔商业战略的一个重要组成部分,它有助于抓住亚太地区的发展机会,尤其是在中国这样的新兴市场。在过去的几年里,中国的投资不断增加,基础设施不断完善,客户群、供应商及专业人才都有迅速的增长。
江森自控与QAD战略合作开发新一代准时制
2003年7月9日,江森自控有限公司与QAD公司(全球制造业协作商务解决方案的供应商)宣布:双方已携手建立合作伙伴关系,共同为QAD的旗舰产品MFG/PRO开发新一代准时制(Just-In-Time)顺序交付模块。通过建立合作关系,QAD公司可以得到汇聚了江森自控有限公司10余年的知识和专业经验的准时制顺序交付软件模块开发成果,同时还可获得江森最好的专业知识和建议,从而可以进一步改进 QAD产品的设计并减少该项产品上市的准备时间。
市场竞争的结果势必会引起一些问题,如竞争手段、技术水平、服务质量等方面,同时也会造成利润的下滑。在这种情况下,就需要有机构来出面管理这个市场。在这方面,国家对行业的管理机制特别重要。建立行业协会、制定行业标准、规范行业市场,是产品成熟化的标志。如何定义智能建筑BA系统行业厂家,如何制定行业标准,关系到产品化的目标能否真正实现,也关系到BA市场能否走向规范。
目前,国际上尚未有完整的关于楼宇自控的设计与施工的标准,其主要原因是世界上的建筑物设备工程因地域、传统、能源、标准等差异,建筑设备的系统设计方案有很大的不同,因此针对建筑设备监控的BA系统其设计方法也会有较大的不同。
国际上一些供热、制冷空调学会或协会等组织,分别在其制定的协议与标准中不同程度地包含了一些关于BA系统工程设计的规定。如用于楼宇自动控制网络的数据通信协议BACcom,就是由美国冷暖空调工程师协会组织(ASHRAE)的标准项目委员会(SPC)135P于1995年6月制定的。 2002年1月30日,北京市质量技术监督局了《建筑及住宅小区智能化工程检测验收规范》(DB11/146-2002),从2002年2月 20日起实施。其中,第三部分”建筑设备监控系统”适用于建筑设备监控系统的检测验收,相应的改、扩建工程也可参照使用。
2002年,上海市建设与管理委员会责成同济大学社区信息化与智能建筑研究中心组织中国上海测试中心、上海市智能建筑检测中心、浦东科技局和上海市设备安装公司起草上海市工程建设规范《建筑设备监控系统检验标准》,目前已完成报批稿。
2 楼宇自控系统的发展趋势
2.1 我国建筑智能化市场初具规模
近年来,我国许多专家访问了欧美与亚洲发达国家,并与这些国家的专业人士就智能建筑技术进行交流,得到的结论是发达国家并没有象我们那样对智能建筑的热情,也不存在专业权威的智能建筑协会组织,对智能建筑的热烈谈论曾是多年前的历史。现在发达国家的智能建筑系统大都是按照建筑物使用功能进行设置,尽管没有刻意把智能化放在建设目标上,但是智能化系统的装备技术是先进的,系统的设置是完备的,系统的工程设计是合理的,系统的运行状态是良好的。
经过业界各方人士多年来的探索、推进,我国建筑智能化系统工程得到了迅速发展。目前,无论是智能建筑的理论、设计理念、建设法规、设计方法、施工技术、工程管理,还是建筑智能化行业管理及智能物业管理,都通过教训与经验的总结,日臻成熟完善。
就目前而言,我国智能建筑的建设理念与建设目标并不低于国外,某些理念高度甚至超过了一些发达国家。但是,在准确把握智能建筑的设计定位、高质量的工程实施与系统有效运行管理方面,还有一定的差距。
近年来,建设部与各地建设主管部门对智能建筑工程加强行业管理力度是很有必要的,但是政府无法也不可能解决所有的问题,大量的工程与技术问题、市场问题最好由相关的行业协会来牵头解决。
2.2 楼宇自控系统的集成化
2.2.1 以楼宇自控系统为基础的系统集成方式
系统集成主要通过建筑与建筑群综合布线系统和计算机网络技术,使构成智能建筑的各个主要子系统具有开放式结构、协议和接口都标准化和规范化。
系统集成的方式主要包括:
(1)智能建筑的系统集成可采用以BAS为中心,通过LonWorks或BACcom等技术实现和集成模式。
当前BAS的结构大多采用二级网络形式,即上层为以太网,下层采用RS485、LonWorks等速率较低的标准工控总线方式,具备集成的有利条件。此外,以BAS为中心的集成模式还可通过开发与第三方系统的网络接口(网关或网络控制器),将各种系统数据集成到网络主干上,这样BAS网关就能将SAS、FAS等第三方系统的协议转化为BAS级通信主干协议,从而实现了以BAS为中心的集成目的。
各楼宇自控系统厂家基本都依照以上的集成原理进行系统集成,有的楼宇自控系统厂家还专门开发了系统集成的管理软件。
(2)智能建筑是以信息集成为核心,连接所有与之相关的对象,并根据需要综合地相互作用,以实现整体的目标。可采用OPC技术和ODBC技术实现智能建筑的系统集成。
(3)新的集成技术是将信息集成建立在建筑物(群)内部网Intracom 的基础上通过Web服务器和浏览器在整个网络上的信息交换、综合与共享,实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问。
(4)实时数据的集成和管理数据的集成。
智能建筑中包括多个子系统,涉及实时控制和分时管理两个不同的信息处理领域。由于处理对象差异,各个子系统无论在硬件和软件结构上都有着很大的不同。系统集成的实质是一种横向集成,是把各个子系统通过物理集成、网络集成、应用集成而连接成一个完整的大系统。
对于智能建筑来说,实时数据的集成是最为重要的,也是首先实现的要充分利用先进的产品和技术,实现对建筑物消防、安全防范、电梯控制、灯光控制、停车等诸多子系统实时数据的集成,并完成各子系统之间的联动控制。
2.2.2 智能化对建筑物的影响
由于我国经济发展的不同,各地区的智能建筑建设速度及水平也有相应的变化。上海作为我国的现代化大城市,城市智能建筑的建设发展很快,出现了街区智能建筑群的建设现象。上海同济大学社区信息化与智能建筑研究中心曾对上海市淮海中路商业街区建筑群智能化系统深入的调查研究,对该地区智能化系统工程建设的现状作了分析。
表1
表2
(2)智能化系统投资与大楼经营效益
弱电投资、智能化水平与出租率之间的关系,见表3。
表3
令 x —— 单位建筑面积的弱电系统投资(元/m2)
y —— 大楼设备所达到的智能化水平(%)
z —— 大楼出租率(%)
由表3中的相关关系可见,单位建筑面积弱电系统投资越大,其智能化水平越高,则其出租率也越高。
弱电投资、智能化水平与大楼租金之间的关系,见表4。
表4
令 x——单位建筑面积的弱电系统投资(元/m2)
y——大楼设备所达到的智能化水平(%)
z—— 大楼租金($/ m2.月)
各大楼的租金虽然取决于以下诸多方面:大楼的设计、建造标准;大楼建造的年代;物业管理的水平;建筑物所处的地段;大楼的装修标准、风格;物业营销策略,而且大楼租金与实际成交价之间有差异,但是单位建筑面积弱电系统的投资、大楼智能化程度,对大楼租金有着一定程度的影响。[节选摘自《智能建筑与城市信息》2003年第2期《商业街区智能建筑群的工程建设》]。
2.3 楼宇自控系统的数字化
2.3.1 数字化楼宇自控系统的概念
最近几年,未来的楼宇被人们认为将会是充满了各种各样的智能设备。楼宇控制网络中的传感器、执行器、阀门等都是智能的。楼宇的基础设施能无缝隙的将数据网和控制网连接起来,形成整体的楼宇网络。
整体的楼宇网络将成为未来楼宇控制的典范。整体的楼宇网络概念已不再是一个对将来的期望,今天它正在发生中。提供智能设备、子系统和系统的厂家正在如指数般的成长。这种推动力主要来自于业主们,他们对楼宇物业集成度的要求越来越高,这也是合理的。因为在今天,楼宇自控子系统如门禁、闭路电视、电梯、空调暖通、保安和消防中的智能产品都已问世了。
虽然这许许多多的智能产品正在导致楼宇子系统的逐渐更新,但真正的整体的楼宇网络系统仍然少见。生产厂商们一方面表示他们全面向开放性系统靠拢,但另一方面又限制互操作性产品的发展,因为他们必须面对一个标准网络通信协议和真正的开放性结构所带来的市场变化。大公司愿意维持现状大多是因为利益上的考虑。许多大厂商在他们的底层设备中采用了LonWorks技术,是因为发现使用LonWorks平台这一经济有效的技术可以实现他们的封闭系统中的设备互通信息。
2.3.2 楼宇自控系统的远程监控
基于因特网的楼宇设备远程监控结构可以基于各种操作系统平台。对于市场上的BA系统,如江森和霍尼韦尔等产品,其系统内置有专用的数据库,并提供有接口,可以转化为标准的数据库,通过前面提到的方法,用户可以从远程通过调用数据库来了解整个BA系统的情况。如果他想获得BA系统的实时状况和实时控制BA系统,可以直接通过浏览的方式监控BA系统。
现代的楼宇自动化系统应基于Intercom来实现信息交互、综合与共享,实现统一的人机界面和跨平台的数据库访问,真正做到局域和远程信息的实时监控,数据资源的综合共享,以及全局事件快速的处理和一体化的科学管理。一旦将传统的BAS系统延伸到因特网上,建筑管理人员即便是在千里之外也可以完成他的职责。可以说因特网与智能建筑是分不开的,通过因特网,不仅可以完成监控职责,而且还有很多便利,比如楼宇设备厂家可以通过因特网持续了解自己设备的运转情况,当设备运行在非正常状态时,厂家可以立即采取措施避免事故发生,当然可以减少运行管理费用。可以说,基于因特网的BAS技术代表着楼宇自动化的发展方向。
2.4 楼宇自控系统被控设备日趋智能化
2001年,根据BSRIA的估计,中国的商用中央空调市场总价值约在9亿美元。而家用空调如果按产量来估算价值(考虑到价格战的因素),估计在60~70亿美元之间。两者相加不到80亿美元。而当年美国开利公司的全球销售额就接近90亿美元。 BA系统的价值与意义就在于降低初投资,节约运行费用和人工成本,更好地实现舒适性控制要求并协调各个系统,BA系统是集中空调系统不可或缺的组成部分。
3 智能建筑的节能与管理
智能建筑特别是BAS(楼宇自动化)与研究高层建筑节能有着极为密切的关系,检测建筑物各项能耗的各类传感器和仪表是BAS的组成部分之一,建立能量使用数据库是研究节能的基础,是BAS核心软件的组成部分,集散控制系统是完成BAS各子系统控制功能的主要手段,更是实施节能的媒介。良好的管理可减小高层建筑能耗10%,通过优化设备的运行可节能10%,而这二者都可由BAS的软件来实施。
智能建筑中BAS的核心是HVAC(供热、通风、空气调节)系统,此部分投资比重大,能源消耗大,占建筑总能源消耗的50%以上。因此HVAC系统智能化的程度不仅是实现环境控制效果也是取得直接经济效益的关键。
智能建筑中实现节电节能,重在HVAC系统节电节能。国外BAS,系统节能率一般可达30%左右,也正是业主投资建筑智能化所期待的主要回报内容之一。然而目前国内在智能建筑中,真正能做到这一点并不多。其主要原因是市场管理和技术管理方面的问题。
技术管理方面的问题是HVAC自控设计与HVAC系统设计存在着脱节现象。在智能建筑中,HVAC及其自控系统的工程实施的步骤大体上是建筑设计院的暖通空调专业人员进行HVAC设计,并提出HVAC自控要求,由自控设备厂商进行控制部分的方案设计和施工设计,并安装调试,然后移交给物业管理部门进行运行管理。这几个环节包括了建筑设计院、设备安装、自控厂商和业主等单位。工程实施本应形成密切配合,一环扣一环的运转;然而,实践表明,目前其中各个重要环节常常脱节,遗留后患,给BA系统的正常运行和节能效果带来严重的问题。因此,应针对上述问题采取有力措施加以解决,使节能效果真正实现。
智能建筑中还有其它系统节电节能,如照明、电梯等应通过优化设计,采用先进的节电技术,以获得良好的节电节能效果。照明系统能耗占商业建筑能耗的26%,照明系统的节能设计可以较大比例地减少高层建筑的能耗。
4 2003年楼宇自控系统市场调查数据
主要针对国内外楼宇自控系统品牌进行了调查。
(1)楼宇自控系统的满意度。
性价比满意度,见表5/图1;
表5
图1
销售服务满意度,见表6/图2。
表6
图2
(2) 楼宇自控管理软件的满意度,见表7/图3。
表7
图3
(3) 常用的控制器/传感器品牌,见表8/图4。
表8
图4
(4) 常用的执行器品牌,见表9/图5。
表9
图5
(5)常用的变风量控制系统品牌,见表10/图6。
表10
图6
(6)常用控制系统品牌
常用的空调控制系统品牌,见表11/图7;
表11
图7
常用的新风机控制系统品牌,见表12/图8;
表12
图8
常用的变配电控制系统品牌,见表13/图9;
表13
图9
常用的给排水控制系统品牌,见表14/图10。
表14
图10
能源管理合同在实施节能项目投资的企业(“用户”)与专业的能源管理公司之间签订,它有助于降低企业的技术和资金风向,推动更多节能项目的开展。在传统的节能投资方式下,节能项目的所有风险和所有盈利都由实施节能投资的企业承担;而在合同能源管理方式中,可以由专业化的节能服务公司进行项目投资。由于我国三十年来经济的飞速发展导致了多数企业和城市发展方式都是处于高耗能阶段,所以合同能源管理作为市场化的节能服务的代表机制在当下转型期得到了我国政府的青睐。
从公约到自主减排
2012年12月,联合国气候变化框架公约(UNFCCC)第18次缔约方大会(COP18)和《京都议定书》第八次缔约方会议(CMP8)在俄罗斯、日本和加拿大退出《京都议定书》,美国仍未加入但第二承诺期得到了延续的结果下于多哈结束。CDM,也就是清洁发展机制要坚决维系的重点就在于决议要求成员国家(尤其是已完成工业革命的发达国家)承担其在经济社会发展过程中导致产生由于大量温室气体排放带来的全球气候变暖等问题的减排责任,同时,多耗能国家可以通过购买多减排国家的二氧化碳排放量来抵消协议里达成的需要完成的配额。而减排压力过大,节能成本过高,则是一些发达国家拒绝参与《京都议定书》的最根本理由。中国,作为一个发展中国家,并未达到如美国等一些发达国家人均每年20吨的碳排放量(我国估计人均碳排放量为每年5吨),但是在认识到人类的生存坏境在人类文明的快速发展同时也在不断恶化的现实情况下,我国一如既往地继续主动承担到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%的承诺。
而自“十二五”规划到十会议以来,我国将“生态文明”的建设发展提到了非常重要的位置,建设“美丽中国”的脚步也在大踏步地前进。从要求各行各业进行节能减排到进行碳交易的试点,我国对于绿色发展的顶层设计也在陆续落实到位。(“碳交易”简单而言就是把市场机制作为解决二氧化碳为代表的温室气体减排问题的新路径,即把二氧化碳排放权作为一种商品,从而形成了二氧化碳排放权的交易。)但是要让碳交易市场活跃起来,需要首先满足够量的二氧化碳排放权的交易体量以及足够活跃的参与者积极性,继而就必须要让减排行动得到大力推广,才能使得碳交易的基础得到夯实。然而,在国际上的碳交易基本框架《京都议定书》都举步维艰的实际情况也提醒着我们国内碳交易市场的建立速度或将进行得较为缓慢。于2008年就逐步建立起来的北京环境交易所的董事长杜少中就告诉记者说,“中国的碳交易市场并没有真正开始运作。但是这个市场的期望值很高。”杜少中就认为,“环交所搭建的交易平台就是希望以市场化的手段来达到全社会进行减排的目的。”如果仅从政府和国际组织方面的倡议框架来推行完成节能减排优化生活环境这一巨大工程确实远远不够,只有激励企业参与到节能减排的工作中,在各行业自主承担其相应应当承担的节能义务的意识形成下,同时对于我国粗放式的发展结构进行调整,才能使得优化生产、生活配置走上长远的可持续发展道路。
节能服务是实现减排任务的重要抓手
在十报告里把“生态文明”建设列入中国特色社会主义总布局,并把加快转变经济发展方式作为重大而紧要任务的框架下,国家发展改革委张平主任就在2012年12月18日的全国发展改革工作会议上对于2013年“扎实推进生态文明建设的主要任务”中提到“要加快实施节能技术改造、合同能源管理推广等节能减排重点工程。”
自上世纪70年代中期以来,一种基于市场的、全新的节能新机制——“合同能源管理”(简称EPC)就在市场经济国家中逐步发展起来,而基于这种节能新机制运作的专业化的“节能服务公司”(在国外称ESCO,在国内简称EMCo)的发展就十分迅速。合同能源管理机制的实质就是:以减少的能源费用来支付节能项目的全部成本 。这样一种节能投资方式允许用户使用未来的节能收益为工厂和设备升级,以及降低目前的运行成本。能源管理合同在实施节能项目投资的企业(“用户”)与专业的能源管理公司之间签订,它有助于降低企业的技术和资金风向,推动更多节能项目的开展。在传统的节能投资方式下,节能项目的所有风险和所有盈利都由实施节能投资的企业承担;而在合同能源管理方式中,可以由专业化的节能服务公司进行项目投资。由于我国三十年来经济的飞速发展导致了多数企业和城市发展方式都是处于高耗能阶段,所以合同能源管理作为市场化的节能服务的代表机制在当下转型期得到了我国政府的青睐。《节能减排“十二五”规划》就把“合同能源管理推广工程”列入十大节能减排工程;《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》则提出要大力推行合同能源管理新业态;国务院《“十二五”节能环保产业发展规划》、工业和信息化部《工业节能“十二五”规划》、住房和城乡建设部《十二五建筑节能专项规划》、交通运输部《公路水路交通运输节能减排“十二五”规划》、国务院机关事务管理局《公共机构节能“十二五”规划》、铁道部《铁路“十二五”节能规划》均提出:大力推行合同能源管理,开展合同能源管理推广工程。可以看出,这样一个可以将各个行业领域的节能工作进行服务性升级的市场化手段能受到我国领导层的强烈重视,要求对其进行更大力度的推广,从侧面反映了该机制的可靠性以及可推广性。不可否认,合同能源管理模式的灵活性实际上已成为协助我国进行转变经济发展方式这一攻坚时期的重要市场化手段。
“合同能源管理正处于黄金发展阶段。”中国节能协会节能服务产业委员会(EMCA)主任赵明告诉记者。合同能源管理业务的一大特点是一个该类项目的成功实施将使介入项目的各方包括:节能服务公司、客户、节能设备制造商和银行等都能从节能效益中分享到相应的收益,从而形成多赢的局面。对于分享型的合同能源管理业务,节能服务公司可在项目合同期内分享大部分节能效益,以此来收回其投资并获得合理的利润;客户在项目合同期内分享部分节能效益,在合同期结束后获得该项目的全部节能效益及节能服务公司投资的节能设备的所有权,此外,还获得节能技术和设备建设和运行的宝贵经验;节能设备制造商销售了其产品,收回了货款;银行可连本带息地收回对该项目的贷款,等等。正是由于多赢性,使得合同能源管理具有持续发展的潜力。“事实上合同能源管理模式是在1998年登陆的中国。当时,国家发展改革委、财政部联合世界银行、全球环境基金共同实施了《中国节能促进项目》,同时在北京、辽宁、山东成立了示范性节能服务公司。”赵明介绍道。运行几年来,三家示范公司无论在节能项目以及合同能源管理机制探索方面都获得了宝贵经验并取得了良好的社会效益和经济收益。赵明认为,“天时地利人和”可以说是目前节能服务产业所处的阶段。她认为,节能事业大发展不仅在全球已是不可逆的趋势,在我国也受到了非比寻常的重视,要尽可能地推行市场化机制,对市场进行培养,节能服务公司将尽其用为节能做好服务。区别于传统服务产品,合同能源管理业务不是一般意义上的推销产品、设备或技术,而是通过合同能源管理机制为客户提供集成化的节能服务和完整的节能解决方案,为客户实施“交钥匙工程”;节能服务公司不是金融机构,但可以为客户的节能项目提供资金;节能服务公司不一定是节能技术所有者或节能设备制造商,但可以为客户选择提供先进、成熟的、适用的节能技术和设备;节能服务公司也不一定自身拥有实施节能项目的工程能力,但可以向客户保证项目的工程质量。对于客户来说,节能服务的最大价值在于:可以为客户实施节能项目提供经过优选的各种资源集成的工程设施及其良好的运行服务,以实现与客户约定的节能量或节能效益。赵明也提到说,“对于节能服务产业的法律体系规范包括对其财税、会计事务问题方面的建设仍然有待完善。于此同时,在节能体系的不断丰满之时,我国的绿色发展意识也在不断提高,这样也使得节能服务公司的宣传成本在降低,融资能力也随之提高。虽然较于已经对合同能源管理进行发展近20-30年的欧洲国家而言,我们起步较晚,整体水平较弱,但是从几年前的‘夹缝求生’到现在的蓬勃发展态势,节能服务产业进行飞跃式发展正合时宜。”
做合同能源管理要“耐得住寂寞”
作为我国第一批三家节能服务示范公司之一的北京源深节能技术有限责任公司就见证并参与了合同能源管理在中国最初的成长过程。“刚开始的时候,合同能源管理的模式备受质疑,多数人认为这种‘天上掉馅儿饼’的事是不可能的。同时,节能服务在发展初期也经常面临账款回收问题,这个问题在行业里到目前为止仍然存在,但是逐步地,市场开始接受我们。”北京源深节能技术有限责任公司分公司总经理刘方就表示说。合同能源管理通常对客户的节能项目进行投资,并向客户承诺节能项目的节能效益,因此,合同能源管理承担了节能项目的大多数风险。可以说,合同能源管理业务是一项高风险业务。这也是为什么起初节能服务公司的客户不理解合同能源管理这种“天上掉馅儿饼”服务模式的原因。据刘方介绍,源深不仅为其隶属的京能集团进行节能技术改造,当下也正在为北京地铁进行LED灯的全面改造,为客户方进行发电厂综合节电改造、燃煤发电机组凝结水节流优化控制等方面进行节能服务。
从本质上来说,节能服务公司提供的就是从能源审计、能源效率评估、节能方案设计,到投资、施工、监测、维护等内容,所以“合同能源管理业务的成败关键就在于对节能项目里各种风险的分析和管理。”刘方告诉记者。“不少的同行都有‘耐不住寂寞的时候’,也就是在出现资金链问题的时候转移其业务重点。由于合同能源管理是合同制的契约服务性行业,如果节能后的共享收益出现拖欠,节能服务公司很容易步入资金链断裂的窘境,如此一来,导致不少的节能服务公司就做起了节能产品,久而久之,反而抛弃了合同能源管理的根本业务。” 刘方接着说,“当市场逐步扩大以后,如果各个节能服务企业能对自身优劣势进行总结,就会发现合作大于竞争。大型的ESCo可以通过平台的合作实现总体节能量的提高。就节能服务公司的组成来看,现在大部分的节能服务公司体量都比较小,不得不承认,仍然有些企业是冲着政策补贴投入到这个领域的。同时企业也在面临不少央企介入节能服务市场的竞争,由于很多央企本身就存在对自身工程进行节能技术改造等问题,索性不如成立自己的节能服务公司,自给自足。但是要长期的发展合同能源管理业务确实要求企业具备较高的技术、项目操作以及风险管控能力,做节能服务的企业需要对发展方向有清楚的布局才能使其得到长足发展。”既然是一种高风险业务模式,那同时也意味着高回报的可能性,节能服务产业在今天正面临着大批的新入群体,对节能服务本质的清晰认识和对客户节能项目提供完整服务的操作以及掌控力是刘方认为目前在热切投入行业时许多企业需要提升的能力。
节能服务的联动效应受瞩目