技術手段指導行為節(jié)能：辦公建筑行為節(jié)能分析實例

引言自從進行國家機關辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理和節(jié)能改造以來，我國正在逐步建立起能耗綜合管理平臺，實現(xiàn)建筑能耗數(shù)據(jù)的分項計量，為大型公共建筑的節(jié)能改造提供了基礎數(shù)據(jù)，建筑節(jié)能也取得了一定的成果。但是目前建立的建筑能掛管理系統(tǒng)，對獲得數(shù)據(jù)的研究和分析工作還需進一步加強，未能夠針對能耗數(shù)據(jù)反映出來的具體問題提出相應的解決方案。本文通過對江西省某辦公建筑的能耗數(shù)據(jù)進行分析，總結其用能特點，找出用能不合理的地方，并針對用戶提出行為節(jié)能建議，從而進行建筑的無成本或低成本節(jié)能改造。1建筑概況該辦公建筑位于江西省南昌市，總建筑11400㎡，地下1層，主要為車庫、設備用房；地上12層，主要為辦公樓。本建筑工程屬于二類辦公建筑，建筑高度為43.6m，結構形式為剪力墻框架，基礎形式為鋼筋混凝土框架結構，防火等級為二級。該辦公建筑在地下1層設有變配電室，采用2臺干式變壓器，其中一臺變壓器供照明設備用電，另一臺供空調設備用電。建筑中沒有采用中央空調系統(tǒng)，而是采用分體式空調進行制冷和取暖，并設有專門的供電回路進行能耗的計量。照明用電針對于該建筑的主要功能區(qū)域，主要包括日常照明、插座用電、走廊照明用電，而應急照明則區(qū)別于一般的照明用電，對之進行獨立計算。2能耗數(shù)據(jù)監(jiān)測及采集本建筑采用綠色建筑能效管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對建筑的供配電系統(tǒng)、空調系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、特殊功能設備等的能效綜合管理，以及對各區(qū)域的電、水能耗進行監(jiān)測，對各重要機電設備的耗能和運行參數(shù)進行實時的監(jiān)控。根據(jù)建筑的用能類別，能耗分項數(shù)據(jù)分為以下幾項進行監(jiān)測。1）照明系統(tǒng)本建筑的照明支路用電包括：照明、辦公設備、其它插座設備用電和應急照明用電。照明系統(tǒng)可實現(xiàn)各區(qū)域的分項測量。2）空調系統(tǒng)本建筑的空調系統(tǒng)用電主要按以下實現(xiàn)分項計量，包括1到12層各樓層的空調、1-4層空調、5-8層空調、9-12層空調和南昌銀行空調。3）動力系統(tǒng)本建筑的動力系統(tǒng)用電主要按以下實現(xiàn)分項計量，包括電梯用電（屋頂電梯、屋頂消防電梯）、水泵（水泵房、消防水泵）、屋頂風機。4）特殊用電區(qū)特殊用電區(qū)主要包括：網絡中心、培訓部、大廳值班室、報告廳、人防分區(qū)和變電所。5）其它設備建筑用電負荷監(jiān)測的其它設備包括：各種備用設備及其它設備。3建筑用能的監(jiān)測分析對獲取的2011年11月到2013年1月期間的建筑分項用能數(shù)據(jù)進行分析。3.1夜間運行能耗的監(jiān)測圖1四層照明的部分負荷曲線從圖1中可以看出，該四層照明的夜間正常負荷為0，即夜間關閉所有照明用電設備。但是在17日這一天，夜間卻出現(xiàn)了照明負荷并一直不變，到了18日夜間照明負荷恢復到0值，說明17日晚下班后有部分照明用電設備（電燈或電腦等）未關閉。3.2季節(jié)負荷的監(jiān)測該建筑2012年的逐月空調能耗如圖2所示。圖22012年空調的逐月負荷從圖2中可以看出，由于該建筑處于冬冷夏熱地區(qū)，空調設備基本全年進行運行。其中，冬季（1～3、11、12月）和夏季（6～8月）空調用電負荷較高，分別用來進行取暖和取冷；而在過渡季節(jié)（4、5、9、10月）天氣不冷不熱，不需要開空調也可以達到人們的舒適程度，但此時卻出現(xiàn)了一定比例的空調負荷，說明空調的全年運行存在問題。3.3非工作日能耗的監(jiān)測通過分析該建筑第二層照明的用能特點，發(fā)現(xiàn)該辦公建筑中存在加班現(xiàn)象，具體用能負荷曲線如圖3所示。圖3正常和異常的周負荷曲線圖3為該辦公建筑第二層照明正常周負荷和異常周負荷的曲線對比圖。由圖得知，正常情況下，二層的夜間照明負荷和周六日的照明負荷均為0，即非工作時間段內二層所有照明用電設備處于關閉狀態(tài)。但是從2012年7月9日到15日的二層照明周負荷曲線可以發(fā)現(xiàn)，周六日（14、15日）存在一定量的照明負荷，而周六日并非法定節(jié)假日調休，因此這兩天有人加班。3.4電梯用電的監(jiān)測電梯是建筑主要的動力設備之一，其能耗具有較強的時間段規(guī)律，因此也具有比較大的節(jié)能潛力。電梯運行的負荷曲線如下面圖4和圖5所示。圖4電梯運行的周負荷曲線圖5電梯運行的日負荷曲線由圖4和圖5可以看出，電梯用電的日負荷曲線主要分為四個時間段：8：00～12:00，12:00～14:00，14:00～18:00和下班時間。其中，8：00～12:00和14:00～18:00屬于上班時間，產生用電高峰；12:00～14:00午休時間段內，電梯用電接近上班時間段用電的一半；其它時間電梯多處于待機狀態(tài)。此外，周末電梯負荷相當于工作日午休時間段內的負荷水平。3.5分項用電的關聯(lián)分析空調和照明是整個建筑用電的兩大主要部分，通過對各分項用電的用能特性分析，發(fā)現(xiàn)照明和空調用電具有很強的關聯(lián)性，其用電都遵循辦公建筑的辦公時間規(guī)律，在空調運行季節(jié)，照明和空調一般都是白天使用，夜間關閉。對同一監(jiān)測點，其照明和空調運行負荷曲線如下面圖6所示。圖6照明與空調用電的對比曲線從圖6中可以看出，照明和空調用電都是在上班期間處于高峰，到了晚間均下降到一個幾乎恒定平穩(wěn)的值，即夜間的運行能耗。通過實時監(jiān)測并對比分析負荷的運行曲線，可以發(fā)現(xiàn)用能不合理需要改進的地方。以位于該建筑一層的南昌銀行為例，2011年12月10～12日的照明和空調用電負荷曲線分別如圖7所示。圖7南昌銀行的照明和空調運行負荷曲線由圖7可見，采樣點46～54這一段時間（即11日晚上10點到12日上午7點），銀行下班，照明負荷幾乎接近于0，正常情況下空調負荷也應隨之下降到夜間的運行能耗值，但是空調負荷卻明顯高于其它日的同時間段負荷，并且一直居高不下，判斷可能由于下班忘記關空調引起。同理，如果同一辦公地點，同一時間段內，空調負荷下降為最低值，而照明負荷卻一直居高不下，說明有可能下班沒有關燈或沒有關電腦。4小結通過對該辦公建筑能耗以及節(jié)能潛力的分