建设工程节能评估中主要设备能耗预测计算

胡 敏

(六安职业技术学院，安徽 六安 237008)

建设工程节能评估中主要设备能耗预测计算

胡 敏

(六安职业技术学院，安徽 六安 237008)

结合工程实例，对建筑工程节能评估中电梯、空调、无负压供水系统、变压器等主要设备能耗的预测计算方法进行了研究，统计了各项设备的能耗量，为建筑工程的节能评估提供参考。

建设工程，节能，评估，设备

0 引言

国务院《大气污染防治行动计划》(国发[2013]37号)文件中明确指出：未通过能评的项目，不得批准开工建设，不得提供土地，不得提供贷款支持，不得供电供水。这表示国家将加大新建项目节能评估和审查约束力度，从而充分发挥其源头控制作用，让能评制度在完成节能目标和能源消费总量控制的同时，也为大气污染防治做出应有贡献。我国建筑能耗约占整个社会能耗的30%，其中楼宇年电力消费总量占全国总消耗10%，能源费用超过800亿元，加强建筑节能迫在眉睫。

《固定资产投资项目节能评估工作指南》(2014年修订本)中要求建设项目节能评估报告从八个方面进行论证，其中项目建设方案节能评估为报告中的重要内容，主要能耗设备节能评估为报告中的核心内容。建设工程项目主要供用能系统包括供配电系统、空调系统、通风系统、供水系统和天然气供应系统。电力耗能设备主要是电梯、供水、空调、通风、室内电器、照明、变压器等。本文结合工程实例论述建设工程项目中主要设备能耗预测计算的方法。

1 项目概况

本项目为房地产开发项目，总建筑面积106 960 m2(包括地下车库11 960 m2)，项目建设内容包括1号、2号楼24层，1层、2层为小型商业，3层～24层为住宅；3号楼24层，1层、2层为配套用房，3层～24层为住宅；4号楼18层，1层、2层架空，3层～18层为住宅；5号、6号楼5层为购物广场以及附属设施。

2 项目电梯能耗计算

本项目电梯12部，自动扶梯10部。按照GB 50016—2006建筑设计防火规范7.4.10的要求高层住宅选择中速电梯(v=1.5 m/s)，自动扶梯选择低速电梯(v=1.0 m/s)。

按照GB/T 10058—2009电梯技术条件的附录A提供的电梯能耗预测计算模型估算电梯耗电量。本项目拟选用达到节能要求的VVVF永磁同步无齿轮曳引机电梯。

电梯能耗计算式为：

Eelevator=(K1×K2×K3×H×F×P)/(V×3 600)+Estandby

(1)

其中，Eelevator为电梯使用一年能耗，kWh；K1为驱动系统系数，K1=1.6(交流调压调速驱动系统时)，K1=1.0(VVVF驱动系统时)，K1=0.6(带能量反馈的VVVF驱动系统时)；K2为平均运行距离系数，K2=1.0(2层时)，K2=0.5(单梯或两台电梯并联多余2层时)，K2=0.3(3台及以上的电梯群控时)；K3为轿内平均载荷系数，K3=0.35；H为最大运行距离，m；F为年启动次数，一般在100 000～300 000之间；P为电梯的额定功率，kWh，且:

P=P1×P0

(2)

其中，P1为与平衡系数相关的系数，P1=1.0(平衡系数为50%时)，P1=0.8(平衡系数为40%时)；P0=(0.5×额定载重量×额定速度×gn)/(1 000×ns×ng×nm)；ns为悬挂效率，默认值ns=0.85；ng为传动效率，ng=0.75(蜗轮蜗杆传动系统时)，ng=1.0(VVVF驱动系统时)；nm为电动机效率，nm=0.75(交流调压调速驱动系统时)，nm=0.85(VVVF驱动系统时)；gn为标准重力加速度，为9.81 m/s2；V为额定速度，m/s；Estandby为一年内待机总能耗，kWh，一年内待机总能耗按电梯使用一年能耗的5%估算。

根据式(2)计算本项目电梯的额定功率P，详见表1。

表1 项目电梯额定功率计算

根据式(1)计算项目电梯年耗电量为5.301×104kWh。

3 项目空调能耗计算

本项目空调用电量估算方法是根据建筑面积确定空调安装功率，再根据经验数据确定空调的运行时间和负荷系数，依据安装功率、运行时间、负荷系数的乘积得出耗电量。按照DB 34/1466—2011安徽省居住建筑节能设计标准和DB 34/1467—2011安徽省公共建筑节能设计标准,空调计算期应为当年6月15日～8月31日，共计78 d；采暖计算期应为当年 12月1日～次年2月28日，共计90 d。

3.1 住宅空调能耗

根据《民用建筑空调设计》表2-71，住宅类空调冷负荷指标为150 W/m2，安装空调设备的面积约占总建筑面积的80%，能效比按3.4计算，本项目住宅建筑面积37 752.5 m2，则空调设备制冷功率约为1 332.44 kW，制热功率以制冷功率的1.2倍计算。夏季空调耗电按平均6 h，需要系数0.6，冬季采暖空调耗电按平均6 h，需要系数0.6。

则：空调制冷年耗电量：

1 332.44×78×6×0.6=37.41×104kWh。

空调供暖年耗电量：

1 332.44×1.2×90×6×0.6=51.81×104kWh。

住宅空调年耗电量为：

37.41×104kWh+51.81×104kWh=89.22×104kWh。

3.2 商场空调能耗

本项目商场采用风冷热泵空调机组。根据《实用供热空调设计手册》、CJJ 34—2002城市热力网设计规范，选择冷负荷指标180 W/m2,热负荷指标100 W/m2。依据GB 19577—2004冷水机组能效限定值及能源效率等级选择能效比，制冷能效按3.4，制热能效按2.6计算。商场建筑面积43 014 m2，按空调面积占建筑面积的60%计算。可得空调机组的冷负荷值4 645.51 kW,热负荷值2 580.4 kW。夏季空调耗电按平均10 h，需要系数按0.7计算。冬季采暖空调耗电按平均10 h，需要系数按0.7计算。

则：空调制冷年耗电量：4 645.5÷3.4×78×10×0.7=74.60×104kWh；空调供暖年耗电量：2 580.4÷2.6×90×10×0.7=62.53×104kWh；商场空调年耗电量为：74.60×104kWh+62.53×104kWh=137.13×104kWh。

3.3 空调总能耗

小型商业、地下商业长廊、公建空调能耗，因篇幅原因不再具体计算，计算方法同上。小型商业空调年耗电量29.81×104kWh，地下商业长廊空调年耗电量24.47×104kWh，公建空调年耗电量2.33×104kWh。

空调总能耗:89.22×104+137.13×104+29.81×104+24.47×104+2.33×104=282.96×104kWh。

4 项目无负压供水设备能耗计算

项目生活给水水源以市自来水公司管网达标水质为水源，采用加压和无塔变频供水系统进行运作，通过供水管网供给且水质符合国家《生活饮用水卫生标准》要求，自来水厂的水压能满足本地块商业用水和3层、4层住宅用水。5层以上采用变频无负压供水，依据GB 50015—2003建筑给水排水设计规范、市政管网水压、项目建筑的初步设计等，高层建筑生活给水系统应竖向分区，本项目二次加压恒压变频给水分区：5层～11层由A区变频无负压给水设备供水，设备服务户数154户；12层～18层由B区变频无负压给水设备供水，设备服务户数148户；19层～24层由C区变频无负压给水设备供水，设备服务户数80户。

表2 项目供水设备年耗电量计算表

项目每个分区最低卫生器具配水点处的静水压力不大于0.35 MPa，每户水表前压力不小于0.1 MPa。经初步计算，项目需要无负压供水设备的供水分区设计流量、扬程等技术参数及设备参数，详见表2。供水能耗计算对于各区变频无负压供水设备按每天用水高峰及中峰时段16 h，启动2台泵；低峰时段8 h，启动1台泵计算。参考《民用建筑电气需要系数表》各个时段启动泵的负荷需要系数平均按0.7计算。本项目供水设备年能耗为18.91×104kWh。

5 项目变压器能耗计算

依据JGJ/T 16—2008民用建筑电气设计规范、安徽省工程建设地方标准DB 34/T 1469—2011居住区供配电系统技术规范，项目建筑用电负荷估算详见表3。

表3 项目用电负荷量计算

依据安徽省工程建设地方标准DB 34/T 1469—2011居住区供配电系统技术规范，为确保供电电压质量，满足生活用电需求，应在变压器低压母线侧安装无功自动补偿装置，并在高峰负荷时，配电变压器低压侧功率因数应达到0.95以上。则变压器计算负荷最低为4 892.84 kVA。拟配置7台1 000 kVA的SCB11系列干式变压器，变压器负载率为70%。

表4 变压器损耗量计算

本项目变压器年电能损耗量(A)：A=n[PnT+Pk(β)2t]。

其中，n为变压器台数；T为变压器运行小时数，不计停电时间，h；Pn为变压器空载耗损，kW；Pk为变压器负载耗损，kW；β为变压器负载率；t为最大负荷损耗小时数，取t=3 000 h。初步估算，本项目年变压器损耗量为17.85×104kWh。变压器损耗量计算见表4。

[1] 国家发改委[2010]6号，固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法[S].

[2] 皖发改环资[2011]18号，关于印发《安徽省实施固定资产投资项目节能评估和审查暂行管理办法》细则的通知[Z].

[3] DB 34/1466—2011，安徽省居住建筑节能设计标准[S].

[4] DB 34/1467—2011，安徽省公共建筑节能设计标准[S].

[5] JCJ 134—2010，夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S].

[6] JGJ/T 16—2008，民用建筑电气设计规范[S].

[7] GB 50015—2003，建筑给水排水设计规范[S].

The main equipment energy consumption prediction and calculation in construction engineering energy saving evaluation

Hu Min

(Liu’anVocationalTechnicalInstitute,Liu’an237008,China)

Combining with the engineering example, this paper researched the prediction and calculation method of elevator, air conditioning, non negative pressure water supply system, transformer and other main equipments energy consumption in construction engineering energy saving evaluation, calculated the energy consumption of each equipment, provided reference for energy consumption prediction of building engineering.

construction engineering, energy saving, evaluation, equipment

2015-06-28

胡 敏(1966- )，女，高级工程师，注册监理工程师

1009-6825(2015)25-0189-02

TU201.5

A