王海涛
潍坊市苇丰大厦(原潍坊市建设局办公楼)建筑面积5859m²,结构形式为框架结构体系,建成于1994年。该建筑自建成以来一直未进行节能改造,外围护结构无任何保温措施,门窗为普通铝合金推拉窗,中央空调设备跑冒滴漏严重,单位面积能耗强度大。我中心为降低建筑能耗,同时也为既有建筑升级改造为被动式超低能耗绿色建筑提供示范,申报了2016年度山东省被动式超低能耗绿色建筑示范项目,并于2017年11月26日顺利通过山东省住建厅组织的被动式超低能耗绿色建筑示范工程专项验收。
大厦的被动式超低能耗绿色建筑(公共建筑)改造主要控制指标:
1.节能率达到85%以上;
2.气密性指标:换气次数N50≤0.6次;
3.室内环境参数:室内温度为20℃~26℃;室内相对湿度30%~60%;室内的新风量≥30 m3/( h•p);噪声昼间≤40dB、夜间≤30dB;PM2.5均值≤35ug/m3;围护结构内表面温度与室内温度差值≤3℃。
大厦的被动房做法:
1.外墙保温采用220mm聚苯板保温,传热系数0.13W/m2.K;
2.屋面采用250mm挤塑聚苯板保温,传热系数0.13W/m2.K;
3.门窗型材采用铝包塑90系列,玻璃采用双Low-E充氩气中空玻璃( 5Low-E+16Ar+5Low-E+16Ar+5 )。
4.空调采用多联机作为冷热源,新风采用热回收新风机组,额定热回收效率78%。机组内置冷热盘管,在冬季保证出风温度在16℃以上,避免风口结露。热回收芯采用石墨烯改性抗菌透水膜,该产品防霉等级为0级,即不滋生霉菌级;大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率99.99%。
大厦配有能耗监测系统,监测数据自2018年5月13日开始,基于统计数据本文仅对供冷需求进行分析。
根据DB37∕T5074-2016《被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》,潍坊的供冷期是5.23至9.24,共125天。与空调耗电有关的数据统计如下,单位kWh。
| 耗电量 | 备注 |
空调外机 | 30331.1 |
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新风机 | 16173.5 |
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| 16274.5 | 含普通照明、插座、空调室内机、电动门控制箱 |
总计 | 62779.1 |
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本项目地板面积折合系数0.77,实际供冷空间使用面积5859x0.77=4511平方米。
因本项目空调室内机与室内普通照明、插座(主要供计算机、打印机等办公设备用电)等共用一个电气回路,无法单独对室内机能耗单独计量,故供冷需求计算计入上述能耗。
年供冷需求:62779.1/4511=13.9kWh/(m2·a),根据DB37∕T5074-2016,年供冷需求指标为≤25 kWh/(m2·a)。可见本项目夏季制冷能耗完全符合被动房要求。
以下列举几种历史曲线做简略分析,统计日期自2018年5月13日至12月13日。
1、空调外机能耗曲线:
图中两处最大值是因数据中断所致,实际用电高峰出现在8月3日,空调外机电耗542.5kWh;低值出现在10月7日,仅22.4kWh。
2、新风机能耗曲线:
新风机的能耗基本不受外界影响,同时看出8月10日之前新风机因故未全部开启。
3、项目总电耗变化曲线:
据了解,入驻单位的全年业务量比较均匀,在这种情况下,总能耗出现季节性波动,可见受空调能耗的影响还是比较大的。