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摘要：對重慶市30家大型商場進行了實地能耗調研，并選擇其中9家具有代表性的商場進行能耗分析，從建筑本體、用能系統及運行管理三個方面分析了商場能耗特性，重點研究空調設備選型對能耗的影響，并進行了節能分析，指出商場建筑能耗與制冷機組功率呈正比例關系。...

重慶商場類建筑能耗特性及節能措施分析

王  雷  姚文燕

(1．浙江泛海建設有限公司，浙江杭州310007；2．浙江飛耀建設集團有限公司，浙江杭州310007)

1、大型商場建筑的能耗狀況

    大型商場作為公共建筑的一種，由于建筑面積大、用能設備多、人流密度大、使用時間長等特點，因此與其他公共建筑比較，單位面積能耗密度高，全年耗電量大，節能潛力巨大。根據統計的數據顯示重慶市大型商場2006年總耗電量約為96745萬kWh，折合標煤33.86萬t。如果按節能50％標準計算，其年節能潛力為l6.93萬t，占重慶市年節能指標的8.9％。圖1為重慶市各類型公共建筑年節能潛力占全市年節能指標的百分比；圖2為重慶市主要類型公共建筑能耗密度。從圖中可以看出大型商場是公共建筑節能的研究重點。

2、重慶市大型商場能耗分析

    2.1總能耗分析

    重慶市直轄以來，經濟發展迅速，大型商場數量較以前有了很大程度的增加，全市商場建筑面積約為272.86萬m2，其耗電量是十分巨大的。2007年重慶市建筑節能協會對全市30家大型商場進行了能耗調查，圖3為其中具有代表性的9家2006年單位面積耗電量數據。

    從圖中可以看出，各商場之間用電量差異較大。建筑年能耗密度在288.9～448.8 kWh／(m2·a)，平均值為371.9 kwh／(m2·a)，最大值是最小值的1.7倍之多。經調研發現各商場能耗不同的原因主要有：

    (1)受人流密度、地理位置和營業狀況的影響很大，造成不同商場的能耗相差較大。

    (2)商場圍護結構熱工性能和系統設計上的差異，導致空調設備容量不同。

    (3)商場管理部門采取的節能管理措施不同，有一些商場對系統進行了優化，而有些卻沒有。

    《2007中國建筑節能年度發展研究報告》指出我國商場類建筑年能耗密度為200～300 kwh／(m2·a)，而重慶市商場建筑年能耗密度平均值為371.9 kwh／(m2·a)，大大超出此范圍，可見其節能潛力巨大。

    2.2商場能耗結構

    商場能耗主要由空調系統、照明系統及動力系統三大部分構成，其中空調系統和照明系統占較大的比重。由于目前大多數商場沒有實施用能分項計量，對各用能系統的能耗數據無法取得，因此調查只得到重慶市商場各用能設備總安裝功率比例，見圖4。

    從圖中可以看出空調系統設備安裝功率占總功率的70％，其中制冷機組占46％，可見空調系統在商場能耗中占有很大的比重。但是由于重慶地區商場冬季一般不采暖，空調設備開啟時間比照明、動力設備少，因此測算空調系統能耗比例約為60％，照明、動力系統能耗比例分別為30％和l0％。可見空調系統是商場建筑節能改造的主要對象。

    2.3空調系統能耗特性分析

    由于照明、動力系統在商場中耗能比較穩定，而空調系統用能影響因素極其復雜，所以重點研究空調系統能耗特性對商場節能具有重要的意義。商場空調能耗主要由其負荷狀況及空調設備的使用狀況決定。建筑負荷的影響因素較多，主要有室外氣象參數、室內溫濕度設定值、建筑圍護結構、新風比例、室內人流密度及用能設備密度等。商場建筑圍護結構的典型特征就是使用大面積的玻璃幕墻、玻璃門。由于玻璃幕墻選材較差，沒有設置合理的外遮陽設施；空調開啟期間門也是敞開的，沒有設置門簾等設施，這都導致建筑負荷大大增加，從而導致能耗也大大增加。新風比例的選取對建筑負荷的影響也是極其巨大的。研究表明，在人流密度及商場照明等因素不變的情況下，若將新風標準從l0m3／(h·人)提高到20m3／(h·人)，總冷負荷將增加30％。

    空調設備的使用狀況主要由設備的選型大小、能效比以及運行管理決定。調查顯示各商場空調設備能效比大體相當，但是設備選型大小及運行管理水平參差不齊。由于空調系統的設備能耗以制冷機組能耗為主，而且其他設備的選取也是以制冷機組的選型大小為依據的，因此我們主要分析了各商場年能耗密度與單位面積冷機功率之間的關系，見圖5。

    從圖中可以定性的得出能耗密度與單位面積冷機功率呈正比例的關系，從理論上分析也不難得出此結論。制冷機組的選型大小間接決定了空調系統其他耗能設備的選型，如果冷機功率過大，一方面會造成其他設備功率過大，使設備長期處于低效工作狀態點，造成能源的大量浪費即所謂的“大馬拉小車”；另一方面，若建筑圍護結構熱工性能不佳(如玻璃幕墻傳熱系數過大)或人為操作(如空調期間開門窗)導致建筑物出現能源浪費，此時冷機功率越大則浪費的能源越多。因此，合理選擇制冷機組的功率對空調系統的節能有著至關重要的作用。

3、重慶商場建筑節能淺析    

    3.1圍護結構節能

    一般來說，導致夏季室內空調能耗較大的主要原因是從窗戶進入室內大量的太陽輻射熱，圍護結構隔熱性能較差等原因。因此商場建筑節能在圍護結構方面應重點解決大面積玻璃幕墻帶來的熱傳導、太陽輻射熱等問題。玻璃幕墻的熱工性能應盡可能的好，合理的外遮陽設施也是十分必要的。

    3.2照明系統節艏

    商場照明采用高效節能型照明產品，不僅能降低照明系統的能耗，而且也能減少空調系統的能耗。照明負荷在空調總冷負荷中的比重與負荷率有關。雖然在設計工況下比重較小，但在空調運行的大部分時間內，由于人員遠沒有達到設計工況下的標準，使得照明冷負荷的比重較大，均在30％左右。因此，商場照明對空調負荷的影響較想像要大。

    3.3空調系統節能

    空調系統的節能和環保問題是一項任重而道遠的事業。針對本次調研所發現的商場空調系統存在的問題，筆者提出了一些建議：

    (1)合理選擇冷機功率，提高冷源效率；

    (2)選擇合理的室內空調運行參數；

    (3)提高空調系統的自動化、智能化程度；

    (4)充分利用自然冷源。

    3.4運行管理節能

    大型公共建筑多采用集中空調系統，具有結構復雜、設備眾多、用能相對集中、能耗水平高，彈性相對大的特點，對它的節能運行管理應從制度和技術方面雙管齊下。

    制度方面，在對空調系統的能耗進行獨立計量甚至分項計量的基礎上，對空調系統用能狀況進行審計以確定整體節能潛力的大小，同時確定管理節能的潛力大小，進而采用定額管理、合同管理、目標管理等措施，對運行管理者進行約束和激勵，達到管理節能的目的。

    技術方面，節能技術的運用才是具體管理措施實施的工具，因此，還應對運行管理人員、運行操作人員進行專業節能培訓，使之掌握正確的節能理念并使用節能技術。

4、結  語   

    本文在實際調研的基礎上，闡述了重慶市公共建筑能耗的整體狀況，得出了商場建筑是公共建筑節能的重點。在此基礎上，分析了商場建筑的能耗特性及節能重點，得出了建筑能耗與制冷機組功率呈正比例的關系，因此合理選擇冷機功率的大小對商場建筑節能有十分重要的意義。

參考文獻

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[4]楊李寧，付祥釗．重慶辦公建筑夏季空調工程設計能效比調查研究[J]．建筑節能，2007，35(7)：8—11．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)

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