2009年10月26日，國家發展和改革委員會發布了《中國應對氣候變化的政策與行動——2009年度報告》，概述了去年以來中國應對氣候變化的新進展。與此同時，中國政府也公布了控制溫室氣體排放的行動目標——到2020年，中國單位國內生產總值二氧化碳排放量將比2005年減少40% ~ 45%。節能減排將成為政府下壹階段的工作重點。目前我國現有建築400多億m2，每年新增建築也在以20億m2的速度增長。現有建築95%以上是高能耗建築，即使是新建建築，也只有不到20%能達到國家制定的強制性節能標準。高速增長和高能耗使建築業成為與工業和交通運輸並列的能源消耗大戶。建築節能是降低建築能耗最有效的手段。目前，我國已經建成了許多節能建築的案例，但這些建築的節能效益並不明顯；或者缺乏實用性，阻礙了建築節能的大規模推廣。2008年底，遠大空調有限公司開始對遠大城進行建築節能改造，目前已經完成了8棟建築的改造[2]。主要介紹了1代表建築——方舟酒店，以及在改造中應用的節能技術和獨特的空調系統，並對空調能耗進行了統計。從改造後空調的能耗來看，其節能率達到了6 L房間的標準。1項目概況方舟酒店建於1994，位於長沙東郊遠大城，主要用於接待重要客戶。建築共分四層:地下壹層1為公司總機及輔助用房；1 ~ 3層是酒店房間。建築面積為1 684 m2，空調面積為1 420 m2。改造前，建築圍護結構以240 mm厚磚墻和鋁合金單層玻璃窗為主。主空調是小型非電動空調，房間是傳統的風機盤管系統，所以沒有新風，新風主要靠開窗取。從2006年到2008年，統計了方舟酒店的能耗。據統計數據顯示，方舟酒店建築制冷、采暖燃料消耗量為354 kW-h/m2(折算為壹次能源，下同)，輸配電系統耗電量為45 kW-h，空調系統總能耗達到399 kW-h，屬於典型的高能耗建築。2空調負荷分析根據改造前建築圍護結構和空調系統的特點，利用鴻業負荷軟件計算方舟酒店的空調負荷，其空調負荷比例如圖2所示。可以看出，圍護結構負荷和新風負荷占空調總負荷的79%，而室內熱值(人員、設備、燈具)僅占空調負荷的21%。圍護結構和新風負荷成為影響建築能耗的主要因素。3改造方法及應用技術2008年6月+065438+10月，遠大空調有限公司根據空調負荷分析結果對方舟酒店進行節能改造，主要分為圍護結構改造和空調系統改造兩部分。預計改造後空調系統節能率將達到80%。3.1建築圍護結構改造建築圍護結構主要包括外墻、屋面、窗戶、外遮陽、外門五個部分。3.1.1外墻及屋面改造方舟酒店外墻及屋面總面積約1 700 m2。改造前沒有采取節能措施，是建築的主要散熱部分。改造中采用薄抹灰外保溫系統，在原外墻上粘貼150 mm膨脹聚苯板，傳熱系數降至0.24 W/ (m-2K)。屋面采用100 mm膨脹聚苯板外保溫，傳熱系數為0.34 W/(m2-K)。3.1.2窗戶節能比墻體節能更重要。單層玻璃單位面積的傳熱系數壹般是普通墻體的3 ~ 4倍。所以外窗節能首先要降低窗戶的傳熱系數。方舟酒店原有外窗均為鋁合金單層玻璃窗，傳熱系數6.2 W/(m2-K)，密封性能差。在窗戶的改造上，首先是減少窗戶的面積，原建築窗戶總面積為298 m2，但改造後窗戶面積只有75 m2，窗墻比從25%降低到6.3%。其次，將原有的鋁合金單層玻璃窗全部更換為三層的玻璃鋼框窗，玻璃隔斷之間充入氬氣，窗框與玻璃之間安裝密封條。窗戶的傳熱系數為1.65 W/(m-2K)。3.1.3遮陽改造太陽輻射通過玻璃進入室內是空調能耗高的原因之壹。方舟酒店東西向，窗戶集中在東西向，太陽輻射可以直接進入室內，造成空調能耗增加。建築本來就配有內遮陽，但無法阻止太陽輻射熱進入室內，而且容易被遮陽構件吸收，隔熱效果和節能潛力遠不及外遮陽。為了達到最大的節能效果，在東、西三層玻璃窗外安裝了外遮陽。外遮陽采用電動布卷簾的形式，可以根據室外天氣情況和室內人員的觀景需要調節遮陽面積，控制進入室內的太陽輻射。對於南向外窗，由於大部分時間太陽是斜向的，只需安裝固定遮陽板即可滿足夏季遮陽、冬季采暖的要求。3.1.4外門改造方舟酒店原外門為單層玻璃推拉門，傳熱系數大，經常有人進出時室內外空氣流通頻繁。改造中利用大門外原有的雨棚封閉四面形成大廳，外面加裝了壹層木門。天棚頂部和兩側都用150 mm保溫。木門是用60 mm聚苯乙烯板特制的。改造後的大門由兩扇門組成，中間部分形成緩沖區作為過渡區，有效防止了冷能的流失。3.2空調系統改造在負荷計算中，方舟酒店新風負荷占46%，為最大負荷。為了保證室內空氣質量，開窗新風是最常見的現象，這也直接導致了空調能耗的增加。3.2.1空調系統改造中徹底拆除了原有的空調系統，采用了新的熱回收風機和集中盤管系統(如圖9)。新型熱回收風機中安裝了高效熱交換器，其熱交換效率夏季為70%，冬季為90%。涼爽季節的空氣處理過程如圖10所示。室外新風通過換熱器與排風中的熱量進行熱交換後，從狀態點W處理到狀態點W’，再與部分室內回風混合到達狀態點c，混合空氣最終被空調盤管冷卻到18℃送入室內，接近露點(17.6℃)。全樓采用兩臺新熱回收風機，新風量為1，500m3 /h，新風換氣次數達到1.5次/h..3.2.2過渡季新風過渡季空調負荷主要是室內熱值。當環境溫度較低時，低傳熱系數的圍護結構可以防止室內熱量散失，降低供暖需求。相反，當環境溫度與室內溫度相差幾度時，傳熱系數低的圍護結構不利於內部散熱，導致室內溫度升高，需要制冷。這種情況經常發生在過渡季節和夏夜。采用全新的空氣系統，排風不與室外新風進行熱交換，直接利用室外低溫空氣作為自然冷源，可以達到很好的節能目的。室外新風由風機引入新熱回收風機，開啟新風機中的旁通閥，新風通過旁通閥直接送入室內；排出的空氣在排氣扇的作用下通過換熱器直接排出(如圖11)。新風和排風不會通過不同的路徑混合，實現全新的空氣。由於新風不經過新熱回收風機中的換熱器，風機阻力減小，風機送風量可達1.2倍額定值。3.2.3空調系統節能控制策略建築自控系統安裝在整個空調系統中，其控制策略見表2。控制過程主要是通過檢測室外溫度來實現空調主機、新熱回收風機和旁通閥的聯動。以新風模式為例，當室外溫度為10 ~ 25℃時，氣溫適宜，空調主機關閉，新熱回收風機采用新風模式，通過跟蹤排風溫度調節風機頻率，使室溫為18 ~ 26℃，既節能又滿足室內新風需求。在制冷或制熱模式下，新型熱回收風機可以通過調節風機頻率將室內空氣中CO2的體積分數控制在1 000-10-6以下。4節能改造的效益分析改造後的方舟酒店外觀與普通建築無異，但綜合節能技術的運行帶來了巨大的經濟效益和環境效益。
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