大型综合办公建筑能源利用模式探讨

针对济南市某大型综合办公建筑，定量分析了各项能源利用方案。从提高建筑设备及系统的能源利用效率和采用可再生能源以降低建筑暖通空调能耗的角度出发，提出最优能源利用方案。

引言
对全国公共建筑的调查表明，建筑总能耗由各个部分组成，供暖空调系统的能耗约占 40% ～ 50%，照明能耗约占 30% ～ 40%，其他用能设备约占 10% ～ 20%[1]。在公共建筑中，冷热源的能耗占空调系统能耗的 40%以上。当前各种机组、设备类型繁多，电制冷机组、溴化锂吸收式机组及蓄冷蓄热设备等各具特色，地源热泵、蒸发冷却等利用可再生能源或天然冷源的技术广泛应用。在选择冷热源设备时，会受到能源、环境、工程状况、使用时间等各种因素的制约，因此，只有对冷热源方案进行全面客观的技术经济比较分析，方可确定合理的冷热源方案[2]。
1 工程概况及冷热负荷计算
1.1 工程概况
该项目位于山东省济南市历城区，总建筑面积93622.07 m2，其中地上建筑面积 70430.7 m2，地下建筑面积 23191.37 m2。地上为主楼、辅楼及裙房3部分，主楼地上建筑面积 50599.57 m2，辅楼及裙房地上建筑面积19831.13 m2，地下车库建筑面积为 23191.37 m2。主楼和辅楼的建筑高度分别为 76.95 m和 28.95 m。主楼地上19 层，地下 2 层 ；辅楼地上 7 层，地下 2 层 ；裙房地上 3层，地下 2 层；地下车库地下 2 层。主楼主要作为某公司管理及各类办公用房 ；辅楼为餐厅、档案用房、调度中心、200 人会议室及员工宿舍 ；裙房为主辅楼次要交通空间、食堂配套用房、餐厅包间、档案办公等房间 ；地下室的主要功能则作为职工食堂、地下停车库、机电用房等。
1.2 负荷计算
1.2.1 使用中央空调系统的建筑面积
使用中央空调系统的区域为主楼裙房地上部分、辅楼地上及地下一层，总共建筑面积为52271.57+18108.41+1600＝71980 m2。
1.2.2 空调冷热负荷计算
根据相关规范，在方案设计阶段，空调冷热负荷计算可使用冷热负荷指标进行必要的估算[2]。空调冷热负荷的大小，直接影响空调系统的设计及造价。选取的负荷在满足项目实际需求的同时，也要考虑经济因素。为避免负荷指标选取过大而增加项目投资成本，在冷热负荷估算时依据相关设计手册并参考同类型项目的负荷选取情况，进行空调冷热负荷优化[3]，空调冷热负荷估算结果如表1所示。

2 冷热源方案
根据业主需求，该项目办公部分需供冷供暖季节开启空调 ；宿舍部分除需供冷供暖季节开启空调外，还需过渡季开启空调 ；档案用房、调度中心等需要常年供冷与供热。针对本项目空调系统的使用特点，结合国家及地方引导与优惠政策，在选择冷热源方案时，充分利用可再生能源，并设置辅助冷热源来满足建筑的需求[4]。方案阶段选取了3种形式，冷热源方案汇总如表2所示。

3 初投资及运行费用分析
该项目周边市政条件配套齐全，有城市集中供热和供电。在进行初投资及运行费用分析时，以冷源使用水冷机组，热源使用市政热网为参照模型进行对比。根据安装工程预算定额，分析了水冷机组+市政热网系统及地源热泵复合系统的初投资，分别如表3及表4所示。

投稿会员：芳华