天津市某賓館建筑節(jié)能改造方案分析

摘 要

摘要：以天津市某賓館建筑為研究對象，對賓館建筑用能存在的問題進行了探討，提出了從圍護結(jié)構(gòu)、供暖空調(diào)系統(tǒng)、生活熱水供應(yīng)、動力照明系統(tǒng)及行為管理上進行節(jié)能改造的方案。關(guān)鍵
摘要：以天津市某賓館建筑為研究對象，對賓館建筑用能存在的問題進行了探討，提出了從圍護結(jié)構(gòu)、供暖空調(diào)系統(tǒng)、生活熱水供應(yīng)、動力照明系統(tǒng)及行為管理上進行節(jié)能改造的方案。
關(guān)鍵詞：賓館建筑；能耗；節(jié)能改造
Analysis of Energy-saving Reconstruction Scheme for Buildings of a Hotel in Tianjin City
REN Shengfeng YIN Hongliang  LV Jian
Abstract：Taking buildings of a hotel in Tianjin City as researeh object，the problems existing in energy consumption in hotel building are discussed.An energy-saving reconstruction scheme is proposed in terms of building envelope，healing air-conditioning system，domestic hot water supply，power lighting system and behavior management.
Key words：hotel building；energy consumption；energy-saving reconstruction
    天津位于北方寒冷地區(qū)，相當(dāng)一部分既有公共建筑能耗巨大，熱適應(yīng)性差，實施建筑節(jié)能改造已勢在必行。在對既有公共建筑的節(jié)能改造中，由于賓館建筑有其自身的特點，如人員流動性較大、對舒適性要求較高等，應(yīng)在節(jié)能改造時采取有針對性的措施。本文以天津市某賓館建筑為例，在分析其能耗現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出適合該建筑的節(jié)能改造方案。
1 項目概況
    該賓館建筑為四星級，其主體建筑分為兩部分，其中老樓建于19世紀中期，為文物保護建筑，位于新樓南側(cè)，地上4層，地下1層，建筑面積為6200m2。新樓于1984年建成，位于老樓北側(cè)，地上7層，無地下室，建筑面積為12610m2。該賓館共有223間客房，293個床位，平均入住率為80%左右。功能房間主要有餐廳、客房、超市、商務(wù)、銀行及辦公室。
2 建筑總體用能狀況
    賓館用能有蒸汽、天然氣、電。由于備用燃氣鍋爐一般情況下不運行，烹飪耗天然氣量根據(jù)入住率變化較大，因此本文不考慮天然氣的消耗。圖1、2分別為2007—2009年蒸汽和電的消耗情況。
 

    由圖1、2可知，6～9月是全年能耗的高峰，夏季采用蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組制冷，蒸汽耗量較大。受賓館入住率的影響，建筑用能狀況波動較大，這也是賓館類公共建筑最大的用能特點。
3 調(diào)查情況及節(jié)能改造方案
3.1 圍護結(jié)構(gòu)
    賓館老樓外圍護結(jié)構(gòu)為500mm厚青磚外墻，未采取絕熱措施；平屋頂敷設(shè)150mm厚珍珠巖絕熱層；外窗為普通單層玻璃窗。新樓為框架結(jié)構(gòu)，外墻為250mm厚加氣混凝土砌塊，也未采取絕熱措施；外窗為普通單層玻璃窗。
   ① 墻體改造
   由于老樓為文物保護建筑，不宜改變外貌，可采用外墻內(nèi)保溫方法，最大限度地保護原有建筑的風(fēng)貌。新樓由于不涉及外觀保護，可采用擠塑聚苯板進行外墻外保溫節(jié)能改造[1～3]。
   ② 外窗改造
   為降低施工難度以及控制節(jié)能改造成本，對于使用的單層玻璃窗，可采取再加一層單層玻璃窗的改造方法。窗框與墻體接縫處可用彈性密封材料密封，以減少冷風(fēng)滲透。對陽光照射時間較長的南向窗戶，可設(shè)置外遮陽設(shè)施，有效降低空調(diào)負荷[4～7]。
3.2 供暖空調(diào)系統(tǒng)
    夏季，空調(diào)系統(tǒng)采用風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，制冷機組采用蒸汽型溴化鋰吸收式制冷機組，蒸汽(0.9MPa，170℃)由熱電廠提供。冬季，供暖期由市政熱網(wǎng)熱水通過板式換熱器換熱后供熱，在供暖期前后半個月利用熱電廠蒸汽經(jīng)板式換熱器換熱后供熱，換熱后的熱水經(jīng)風(fēng)機盤管為房間供暖，凝結(jié)水經(jīng)回收后僅供給洗衣房使用。
    經(jīng)現(xiàn)場實際測試，夏季冷水循環(huán)系統(tǒng)存在大流量小溫差現(xiàn)象，個別時段冷水供回水溫差甚至不到1℃。僅有一臺冷水循環(huán)泵配置了變頻器，冷水循環(huán)泵實際工況點偏離了最佳工況點。測試中發(fā)現(xiàn)，各房間溫度均較低，送風(fēng)溫度只有11℃左右。賓館局部配置8臺分體式空調(diào)器，分別置于計算機房、驗貨部、洗衣房等處，總制冷量為40kW，總功率為13.8kW?？头恐袃H在衛(wèi)生間設(shè)排風(fēng)機，且由客人手動控制。
    ① 對于冷水循環(huán)泵容量過大問題，在制冷機組制冷量允許的前提下，可采用增加空調(diào)面積的改造方法?？煞笤O(shè)冷水管道至計算機房、驗貨部等設(shè)分體式空調(diào)器的房間，以分配一部分冷水。這樣不僅可使冷水循環(huán)泵靠近最佳工況點運行，也降低了分體式空調(diào)器的耗電量。冷水循環(huán)泵應(yīng)采用變頻調(diào)節(jié)，根據(jù)供回水溫度調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，進而調(diào)節(jié)冷水流量以適應(yīng)負荷需求。
    ② 客房中僅在衛(wèi)生間設(shè)排風(fēng)機，且由客人手動控制，若不開排風(fēng)機，排風(fēng)與新風(fēng)量將嚴重失衡，從而導(dǎo)致新風(fēng)不能按設(shè)計風(fēng)量送入，空調(diào)系統(tǒng)沒有承擔(dān)新風(fēng)負荷，也會造成室內(nèi)空氣品質(zhì)較差。因此，應(yīng)對客房排風(fēng)機應(yīng)進行改造，采用集中控制來解決這一問題。
    ③ 冬季蒸汽凝結(jié)水溫度達到90℃以上，且凝結(jié)水量較大，僅供給洗衣房使用是不合理的，還可以用于加熱生活熱水、廚房洗滌用水等，這樣將節(jié)省大量能源。改造后的凝結(jié)水利用系統(tǒng)流程見圖3。經(jīng)供暖汽-水換熱器、生活熱水汽-水換熱器換熱后的高溫凝結(jié)水經(jīng)單向閥流向自動加壓器，經(jīng)加壓后送往凝結(jié)水回收器中，然后送到廚房、洗衣房以及生活熱水水-水換熱器中制備生活熱水。當(dāng)生活熱水需求量較小時，可單獨采用生活熱水水-水換熱器，需求量較大時可同時采用兩臺換熱器。
 

3.3 動力照明系統(tǒng)
    生活熱水由一臺定速循環(huán)泵提供動力，全年不間斷運行，另外生活熱水儲罐未進行絕熱處理。飲用水由電熱開水器提供，每間客房均設(shè)1臺，在入住客房中熱水器處于常開狀態(tài)。通過實際測試，賓館的生活熱水用量波動很大，因此生活熱水循環(huán)泵應(yīng)加裝變頻裝置。生活熱水儲罐應(yīng)進行絕熱處理。
    由于賓館新樓距老樓較近.影響了建筑的整體采光，全樓的走廊及共享大廳須24h照明，照明強度較大。燈具種類為部分節(jié)能燈，部分白熾燈。共有7臺電梯，其中6臺客梯，5臺不間斷運行，使用頻率相差較大。照明系統(tǒng)耗電量較大，應(yīng)盡量提高節(jié)能燈的使用率，在保證照度的前提下盡量使用自然光，定期清除燈具周圍的積灰。若條件允許，可設(shè)置智能照明系統(tǒng)，實現(xiàn)人走燈熄，或采用程序設(shè)定開關(guān)時間等[8]。
3.4 行為與管理節(jié)能
    ① 提高運行人員的技術(shù)水平，在過渡季節(jié)盡量利用室外空氣的自然冷量。
    ② 供暖空調(diào)及電氣設(shè)備的啟停時間應(yīng)合理設(shè)定，既可保證舒適度的要求，還可以節(jié)約電能，延長設(shè)備的使用壽命。電梯應(yīng)提高使用效率，使用率低的電梯可以分時段開啟。
    ③ 由于賓館建筑的特殊性，客人往往只對舒適性有較高的要求，而忽視了節(jié)約能源。因此，建議經(jīng)營者主動對客人進行節(jié)能提示，在節(jié)能的同時也體現(xiàn)了人性化經(jīng)營。
    ④ 建議賓館管理者堅持普及節(jié)能知識及意識，實行領(lǐng)導(dǎo)負責(zé)制，建立能源管理機構(gòu)，制定節(jié)能管理規(guī)定和節(jié)能措施，出臺能源定額管理、重點用能設(shè)備操作與管理人員持證上崗等制度性文件。
4 結(jié)論
    ① 在既有公共建筑的節(jié)能改造項目中，從投資收益的角度出發(fā)，應(yīng)優(yōu)先考慮提高運行管理水平，增加自動控制系統(tǒng)為主的改造方式。若經(jīng)濟條件允許，可考慮用能系統(tǒng)的全面更新以及建筑材料的更換。
    ② 既有公共建筑具有很大的節(jié)能空間，應(yīng)根據(jù)具體條件，針對不同公共建筑的功能提出不同的改造方案。在改造時，既要重視對建筑本身及各種設(shè)備的改造，也要提高人們的節(jié)能意識，從行為和管理上實現(xiàn)節(jié)能。
參考文獻：
[1] 李博.既有歷史風(fēng)貌辦公建筑圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能改造(碩士學(xué)位論文)[D].天津：天津大學(xué)，2008：15-16.
[2] 黃春華，葉勇軍，王漢青.節(jié)能建筑保溫外墻的節(jié)能和減排特性研究[J].煤氣與熱力，2006，26(8)：73-76.
[3] 徐夢萱，韓毅.外墻外保溫技術(shù)的技術(shù)與經(jīng)濟性分析[J]，煤氣與熱力，2005，25(10)：44-46.
[4] 符向桃，謝朝學(xué).影響建筑外窗節(jié)能的因素與優(yōu)化設(shè)計[J].浙江建筑，2005(4)：56-58.
[5] 姜曙光，高貝，張云.北方地區(qū)建筑節(jié)能的幾種途徑[J].山西建筑，2006，32(1)：236-237.
[6] 姚健，閆成文，周燕，等.夏熱冬冷地區(qū)外窗傳熱系數(shù)對建筑能耗的影響[J].煤氣與熱力，2008，28(9)：A09-A11.
[7] 王蘭，王云山，高玲.外窗對寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能的影響[J].煤氣與熱力，2009，29(12)：A11-A17.
[8] 宋全.樓宇節(jié)能改造整體解決方案[J].低壓電器，2007(14)：57-59.
 
(本文作者：任繩鳳 殷洪亮 呂建 天津城市建設(shè)學(xué)院 能源與機械工程系 天津 300384)