,既有建筑节能改造技术及案例,同济大学中德工程学院 潘毅群（博士、教授、博导） 中国宁波，2012.07,既有建筑节能潜力和改造流程 既有建筑能源管理现状 既有建筑的节能潜力 既有建筑节能改造流程 既有建筑节能改造技术介绍 围护结构节能 照明系统节能 采暖空调、热水系统节能 其它机电系统节能 可再生能源 不同类型既有建筑的节能技术及案例 酒店建筑节能技术及案例 办公建筑节能技术及案例 商业建筑节能技术及案例 节能效果测量与验证（M&V） 测量与验证方法,既有建筑节能改造技术及案例,既有建筑节能潜力和改造流程,1,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑能源管理现状,自有自用楼宇： 企业：当能源费用占据企业成本中较大比例时才重视能源管理，一般采用最简单的“节约型”管理；当企业主业经营较好时就会忽视能源管理。如金融企业，其万元GDP的能耗基本就是消耗在建筑上，因此只要分母（产值）足够大，能耗成本比例就足够小。 高等学校：大学校园是一个小社会，囊括了居住建筑、公共建筑和工业建筑等所有建筑形态。没有哪位校长不重视能源管理，因为能源费支出占各大学支出中很大的份额。在校园的日常运营中将节约型管理发挥到了极致。尤其是对住校学生。因此，大学校园的能源管理“人性化”较差。 政府或事业单位：能源费在日常开支中一般占最大比重，因此相对比较重视。采用“节约型”管理会影响工作效率，因此比较容易接受ESCO方式的“设备更新”型管理。由于物业管理人员在单位中地位低下，难于有“优化管理”的积极性。个别领导对环境的不合理要求，以及财务“鞭打快牛”政策都是能源管理的障碍。,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑能源管理现状,出售型楼宇： 公用设施（如电梯、空调等）一般不敢轻易采用“节约型”管理，怕引起小业主们的不满；但也很难取得业主们投资设备更新的共识。因此应采用“管理优化型”，特别重视能耗计量和收费制度。,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑能源管理现状,出租型楼宇： 能源费用按面积摊派给用户。因此此类建筑最没有节能的积极性。 在房地产出租市场竞争的形势下才有可能重视能源管理。但这样一来往往会降低服务质量。 首先需要有节能管理的标准法规出台；其次是要建立业主和管理者的节能责任制，并实行超定额的加价收费制度。,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑能源管理现状,建筑能源管理普遍存在的问题：,（1）对管理对象能耗现状不了解 （2）设计先天不足 （3）缺乏科学的能耗指标和评价标准,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑能源管理现状,缺乏对单位面积或人均能耗量量化的概念 缺乏对各设备系统（例如空调、照明、动力）分项能耗量的量化 多数BA系统能源管理功能薄弱 BA系统的控制功能不起作用 房地产市场的不稳定，导致某些公共建筑在使用上的复杂性,（1）对管理对象能耗现状不了解,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑能源管理现状,（2）设计先天不足,粗略估算负荷，设备选型偏大。 注重外表，“面子工程”。 专业之间缺乏协调。 建筑师/业主主宰。 一般建筑很难做到精心设计，建成后的建筑也没有经过精心调试。 对管理的需求考虑不够。,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑能源管理现状,（2）缺乏科学的能耗指标和评价标准,公共建筑是提供服务的设施，用单一的能耗限额指标（EUI，energy use index）即单位建筑面积一年的能耗量，并不能客观反映出服务质量的高低。 万元GDP能耗对工业能耗评价有效。 对某些新技术（如蓄冰空调）评价的尴尬。,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑的节能潜力,不同类型建筑能耗组成,酒店建筑,办公建筑,商业建筑,根据相关文献分析，不同类型既有建筑的建筑能耗组成中，空调能耗最大，照明能耗也相当可观，空调和照明节能潜力较大。,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑的节能潜力,参考国内对既有建筑的能源审计，既有公共建筑普遍存在30%以上的节能潜力。 由于国家公共建筑节能设计标准2005年才颁布，而目前多数公共建筑具有10年左右的建设历史，在当时建筑设计中存在着先天不足。 由于国家日益重视建筑节能，中国颁布了多项建筑节能政策，随着节能技术的迅猛发展，大量先进、成熟的建筑节能技术已可替代原有陈旧、低效、不合理的建筑设备。,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑节能改造流程,对既有建筑进行能源审计，分析用能情况，测量重要设备的效率及运行状况，找出节能潜力,提出和设计提高能源利用效率、较低能耗成本的方案,协商既有建筑改造工程实施及验收方式、效益分享方式、节能量监测方式等 签署服务合同,向客户投资或提供融资服务 资金来源有自有资金、银行贷款或其它渠道,原材料和设备采购，以及施工、安装和调试工作,为客户培训设备运行人员 设备和系统的保养和维护,共同检测和确认节能效果 根据双方实际监测的数据，按照合同中约定可分享节能改造的效益,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑节能改造流程,以上既有建筑节能改造流程中，第3、4、7阶段工作内容是合同能源管理（EMC）重要的组成部分。 合同能源管理（EMC）是一种以减少的能源费用来支付节能项目全部投资的节能投资方式： 这种节能投资方式允许客户使用未来的节能收益实施节能项目，客户与节能服务公司之间签订节能服务合同； 这种机制有助于推动技术上可行、经济上合理的节能项目的实施。,既有建筑节能潜力和改造流程,既有建筑节能改造流程,合同能源管理,既有建筑节能改造技术及案例,既有建筑节能改造技术介绍,2,既有建筑节能改造技术介绍,既有建筑节能改造技术,既有建筑节能改造技术包括： （1）围护结构节能，墙体/屋面保温隔热、窗户/幕墙隔热、外遮阳等； （2）照明系统节能，高效照明灯具、电子镇流器、LED等、智能照明控制； （3）采暖空调、热水系统节能，热回收、高效空调系统、变频技术、冷却塔免费供冷等； （4）其它机电系统节能，能源管理系统、电梯、灶具节能等； （5）可再生能源，太阳能热水系统。,既有建筑节能改造技术介绍,（1）围护结构节能,围护结构负荷占空调总负荷的1030%左右。 在冬季，围护结构热损失是影响采暖能耗的重要因素。 加强围护结构保温隔热，即可以减少采暖空调能耗，又可以提高建筑的舒适性。 对于夏热冬冷地区，围护结构隔热是较重要的。,既有建筑节能改造技术介绍,（1）围护结构节能,在建筑改造条件允许的情况下，对建筑围护结构进行保温隔热改造，措施有： （1）外墙和屋面增加保温材料，如EPS板、岩棉等。 （2）屋面采用屋顶绿化措施，可降低室内温度2以上。 （3）玻璃进行保温隔热改造，如单玻改成中空玻璃，玻璃采用镀膜或low-E玻璃等。 （4）玻璃幕墙自然通风改造，如呼吸式玻璃幕墙等。 （5）建筑外遮阳改造，如采用可调节外遮阳板、遮阳百叶等。,既有建筑节能改造技术介绍,（1）围护结构节能,在建筑改造条件有限的情况下，围护结构节能改造措施有： （1）外窗或幕墙采用太阳隔热膜。,紫外线吸收99.9%,可见光透过,红外线反射,既有建筑节能改造技术介绍,（1）围护结构节能,（2）外墙和屋面采用隔热涂料。 （3）建筑局部围护结构节能改造： 1）建筑天窗通风、遮阳改造，如遮阳帘、遮阳板等，在不同季节可调节角度或开启； 2）冷、热桥部位保温改造，此部位热损失较大； 3）建筑大门节能改造，在大门处设置避风阁、更换旋转门、增加冷、热风幕，可解决建筑大堂在冬季偏冷的问题。,既有建筑节能改造技术介绍,（2）照明系统节能,照明系统能耗占建筑总能耗的30% 40%左右。 照明负荷也是空调负荷的重要组成部分，减少照明负荷，可影响空调系统选型。 照明节能技术发展日新月异，LED照明有普及推广的趋势，而且照明与可再生能源技术结合，可产生更显著的节能效益。,既有建筑节能改造技术介绍,（2）照明系统节能,荧光灯节能,荧光灯的选用： 办公室、机房、控制室、商店、餐厅、客房及卫生间的镜灯等宜用直管灯，装饰要求高的场所可用紧凑型荧光灯(下称 CFL) 应选用细管径灯：直管灯应选T8(直径26mm)或T5(16mm)型 应选用三基色荧光粉制作的三基色荧光灯，不再用卤磷酸钙荧光粉灯管 办公室、机房、控制室、餐厅、暗槽内灯，应选用4呎长灯管(T8-36W、T5-28W)，不用2呎长小灯管,既有建筑节能改造技术介绍,（2）照明系统节能,整流器节能,荧光灯可采用以下两种镇流器，其特点是： 节能电感式：可靠、寿命长、谐波小 电子式：能效更高、频闪小、噪音低、重量轻、可调光,既有建筑节能改造技术介绍,（2）照明系统节能,LED照明,LED光源与传统光源相比主要有以下特点：a.节能，普通白炽灯大约只有10%的能量转化成光能，LED灯绝大部分的能量都转化成了光能；b.使用寿命长，LED灯的使用寿命在50000小时左右；c.LED采用的是直流电，无频闪，光线柔和。,既有建筑节能改造技术介绍,（2）照明系统节能,智能照明控制,智能照明系统采用智能控制技术实现楼宇照明的定时控制、远程控制、光控、声控和灯光调节。照明系统的智能控制一方面避免长明灯，有助于照明系统的节能管理，另一方面智能照明系统的灯光调节技术可以根据不同功能的需求，自动实现各种场景模式，如会议模式、投影模式、演讲模式等，提高建筑照明的灯光效果。,既有建筑节能改造技术介绍,（3）采暖空调、热水系统节能,采暖空调能耗一般占到建筑总能耗的40%以上。 在采暖空调节能改造中，一些采暖空调系统可同时提供生活热水。 采暖空调能耗中，一般制冷主机能耗最大，其次是风机、水泵及冷却塔。 采暖空调系统节能潜力最大，即可以通过技术进行节能，运行管理节能潜力也可观。,既有建筑节能改造技术介绍,（3）采暖空调、热水系统节能,风冷热泵余热回收系统,系统简单，操作维护方便，无冷却塔，无锅炉，无烟气，减少环境污染，节能效果明显，制冷同时可回收高达120%的热量，最高出水温度55度，综合COP可达到7-8。,既有建筑节能改造技术介绍,（3）采暖空调、热水系统节能,带热回收冷冻机系统,系统冷凝侧增加热回收冷凝器，从压缩机排除的高温、高压的制冷剂气体进入到热回收冷凝器中将热量释放给被预热的水，此项技术适用于同时需要冷量和热量的项目。,既有建筑节能改造技术介绍,（3）采暖空调、热水系统节能,能源塔热泵系统,能源塔，在夏季用作冷却塔，利用水蒸发冷却为热泵机组提供冷源；冬季用作热源塔，利用低温防冻溶液提取空气中的热能，从而为热泵机组提供热源。该设备冷热源合一，一塔三用(制冷、制热和生活热水)，既节能又环保。,既有建筑节能改造技术介绍,（3）采暖空调、热水系统节能,一次泵变流量系统,一次泵变流量系统中选择可变流量运行的冷水机组，当机组运行时，蒸发器的供回水温差基本恒定，蒸发侧流量按负荷侧流量的变化而变化，从而达到按需供应，并使得降低水泵在部分负荷时的供水量成为可能，最终降低系统运行能耗。,既有建筑节能改造技术介绍,（3）采暖空调、热水系统节能,水泵、风机变频,电机拖动技术根据电机的负荷需求，即时调整电机的转速，从而调整电机的运行功率，达到降低电机能耗的目的。,既有建筑节能改造技术介绍,（3）采暖空调、热水系统节能,机组群控,中央空调智能控制系统采用先进的计算机技术、控制技术、系统集成技术和变频调速技术，实现了中央空调系统运行的智能控制，在保障空调效果舒适性的前提下，最大限度地减少了空调系统的能源浪费，达到了最佳节能的目的。,既有建筑节能改造技术介绍,（3）采暖空调、热水系统节能,冷水机组变水温运行,通过由温度控制系统将空调的冷冻水温提高，降低压缩比的方式，可实现节电3%5%，主机节能18%（冷冻水由7提高到13时）,既有建筑节能改造技术介绍,（3）采暖空调、热水系统节能,过渡季节/冬季冷却塔免费供冷,冷却塔免费供冷是指，在常规空调水系统基础上适当增设部分管路及设备，当过渡季节/冬季室外湿球温度低至某个值以下时，关闭制冷机组，以流经冷去他的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷，以达到节能的目的。,既有建筑节能改造技术介绍,（4）其它机电系统节能,其