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宜昌建管大楼绿色改造节能与经济性分析研究

更新时间:2009-03-28

我国正处于经济建设高速发展时期,能源形势严峻,随着城镇化进程的快速推进,人民生活水平不断提高,人们对建筑室内环境的热舒适度要求越来越高,导致建筑能耗所占社会商品能源总消费量的比例不断攀升,建筑能耗总量及其中电力消耗逐年增长[1]

与新建建筑相比,我国既有建筑建造年代早、存量大,受限于当时的技术水平和节能意识落后,且没有相应的标准规范进行限定约束,导致95%以上的既有建筑为高能耗建筑[2]。结合发展现状,以绿色建筑作为实现节能减排和可持续发展的有效手段,对既有建筑进行绿色改造,节能潜力巨大。

1 项目概况

宜昌建管大楼位于宜昌市西陵区体育场路,设计于1998年,用地面积4766.28m2,总建筑面积8669.56m2,地上9层,主要功能为办公和会议用房,项目周边基本无绿化(图1)。

项目外墙为普通加气混凝土砌块,外窗使用单层玻璃塑钢窗,由于长期风吹日晒,外立面老化,部分窗框已开始变形,屋面存在漏水现象;项目全部办公区域采用分体空调,设备老旧,性能落后,能耗较高;项目内卫生用水器具、照明设施陈旧,存在很大程度上的资源和能源浪费问题。

项目自建成投入以来,由于产权分割零散,内部交通组织错综复杂,缺乏有效的管理,运营过程中也同时带来额外的能耗负担,且存在一定的消防安全隐患,亟待实施改造并统一管理。

为进一步推动宜昌地区既有建筑改造工作的发展,现决定将建管大楼改造作为既有建筑绿色改造的典型示范,在节能改造的基础上,通过绿色改造,使其达到二星级绿色建筑标准。

二胡没有固定的指板,也没有按音品位,导致按音的准确性一直难以有效把控,也成为当前演奏者最为看重的关键所在。对于音准而言,难以控制的主要原因有:演奏者的听觉迟钝、在实际演奏过程中无法准确把握音感。部分学生在二胡演奏学习初期所花费的时间很短,进度太快,还没有打好基础就开始进行乐曲训练。这就导致在实际演奏过程中,他们会下意识或者不由自主地看着自己的手指或是二胡本身,这些行为动作会在一定程度上影响听觉的感知,从而使得二胡音不准。

①空调系统:改造后项目全部采用2级能效的变频分体空调。②可再生能源应用:在屋面设置太阳能热水系统,利用太阳能供应生活热水,空气源热泵为辅助热源,合理利用可再生能源以达到节能效果。

鉴于无人参与的纯粹“人工智能创作”在版权法中的特殊性,人工智能创作中自然人的人工干预程度对于判断“人工智能创作”的版权法属性至关重要。由于版权法保护对象实际上是作品中的独创性表达,因此,如果人工智能使用者可以通过控制系统设定、外部输入或输出端选择的方式控制人工智能输出结果的表达或部分表达,则不属于本文所说的纯粹“人工智能创作”。

2 绿色改造技术方案

依据《既有建筑绿色改造评价标准》(GB/T51141—2015),结合以往既有建筑绿色改造相关经验[3-5],制定项目绿色改造技术方案。

方案制定初期,首先对项目现场进行实地调研,分析项目自身特点与场地周边环境,确保改造不会对场地及周边生态造成影响;其次对项目进行了结构安全性鉴定,鉴定结果建筑主体结构及构件符合安全性要求,改造过程中对其主体结构全部保留;随后对其进行节能诊断分析,对现有围护结构热工性能进行检测,核算现有变压器容量是否能够满足改造后的使用要求,对大楼内部主要功能房间照明功率密度、照度值进行测量,参考建筑历年电耗、水耗等运营数据,综合分析项目改造的节能潜力;绿色改造方案主要包含以下几个方面:

2.1 规划与建筑

①建筑能耗监测系统:对大楼用水、用电按功能和区域进行分项计量。②动力照明改造:将建筑物内照明灯具更换为高效节能的LED照明,并采取分组、分区控制、延时控制等节能控制措施;合理优化设置变压器,使变压器工作在经济运行区。改造后效果参看图2。

  

图1 建管大楼现状图

  

图2 改造后建管大楼效果图

  

图3 建管大楼DB模型

②屋面改造:将现有平屋面全部清理至结构层,改造成种植屋面,屋顶绿化采用屋面覆土种植的方式;重新设置防水层、避雷带,屋面增加隔热保温层,改善顶层环境。

③公共部位改造:根据办公功能需求,对部分内部空间重新划分,优化室内交通组织,贯通消防通道,使交通流线通畅;场地及大楼内部增设无障碍设施及标识牌。

④室外景观铺装改造:地面绿地采用复层绿化,场地内铺设透水砖。

⑤停车设施改造:在大楼东面设置独立的立体停车库,同时在地面适当位置,合理布置有停车位;在大楼前后共设置6组充电桩,作为宜昌市第一个充电桩公共停车场,鼓励使用新能源;同时在建筑南面入口侧设置自行车停车棚。

 

表1 宜昌市建管大楼绿色改造项目规划设计阶段自评得分情况

  

得分情况 规划与建筑 结构与材料 暖通空调 给水排水 电气总分值 共100分 共100分 共100分 共100分 共100分自评得分77.0 70.0 37.0 68.0 62.0不参评分2.0 0.0 15.0 2.0 3.0折算得分78.6 70.0 43.5 69.4 63.9权重系数0.2 0.2 0.3 0.1 0.2权重得分16.5 13.3 11.8 9.0 12.8提高与创新 0 总分63.4 自评星级 二星级

 

表2 改造前后建筑模型参数设置

  

参数设置 改造前模型改造后模型仅改外窗仅改外墙仅改屋面仅改照明围护结构传热系数外墙W/(m2·K)0.91 0.56 0.91 0.56 0.91 0.91屋面W/(m2·K)4.97 0.66 4.97 4.97 0.66 4.97外窗/( m2·K)6.26 2.4 2.4 6.26 6.26 6.26遮阳系数0.86 0.38 0.38 0.86 0.86 0.86(窗墙比)0.26 0.26 0.26 0.26 0.26 0.26能效指标 分体空调EER 2.7 3.5 2.7 2.7 2.7 2.7照明功率密度W/m2 15 8 15 15 15 8

 

表3 改造前后建筑能耗模拟结果

  

(注 其中照明改造部分节能21.61%包括照明能耗降低16.15%和空调采暖能耗降低5.46%)

 

改造前模型 改造后模型 仅改外窗 仅改外墙 仅改屋顶 仅改照明总能耗(kWh)861052.78 531265.08 785834.18 853068.08 843849.8 674996.49单位面积能耗(kWh/m2)110.49 68.17 100.84 109.46 108.28 86.61热负荷能耗(kWh)132649.9 40450.75 123327.86 116430.2 121895.98 135834.19冷负荷能耗(kWh)428973.15 330483.31 363076.59 437208.15 422524.09 378831.28照明能耗(kWh)299429.73 160331.02 299429.73 299429.73 299429.73 160331.02相对节能率 —38.30% 8.74% 0.93% 2.00% 21.61%

 

表4 增量成本清单

  

(注 数据摘录自宜昌建管大楼绿色改造项目工程概算文件)

 

序号 绿色节能改造的措施 单价(元) 应用量 增量成本(万元)1门窗工程69.85 2屋面及防水工程22.71 3保温、隔热、防腐工程18.66 4墙面涂料25.95 5电气暖通设备安装工程24.03 6给排水工程12.07 7能耗监测公示系统 250000 1项25.00 8监控整合、统一物业 80000 1项8.00 9弱电工程 50000 1项5.00 10 热水系统 100000 1项10.00 11 绿化工程14.69合计235.96

2.2 暖通空调

目前,该项目已通过中国城市科学研究会组织评审及公示,获得了二星级绿色建筑设计标识。

水面上,露出几只青蛙的脑袋,但就像她说的,这些青蛙都不叫。它们当然不叫了。我在池塘边练功,嫌蛙声吵,将麦麸撒到水里,青蛙一叫,就觉得喉咙难受,结果都不叫了。

2.3 给水排水

运用DesignBuilder软件对建管大楼进行全年动态模拟,建筑模型参看图3。

同时,项目屋面设有太阳能热水系统,总集热面积为49.2m2,为卫生间洗手盆及职工食堂供应生活热水,通过计算,项目太阳能热水系统日均产生热水量Qw=1.97m3,每年可节约加热耗电量836.3kWh。则项目每年共节约用电能耗33.06万kWh,节能效果显著。

2.4 电气

①立面改造:项目外墙增设保温层,采用30mm厚岩棉板,喷涂反射漆,同时在西立面增设钢结构双层隔热表皮;外窗采用双层中空玻璃断热型铝合金窗(6Low-E+12A+6),部分采用带中空内置百叶的双层中空玻璃断热型铝合金窗(6Low-E+20A+6)。

通过上述改造,参照《既有建筑绿色改造评价标准》,经评估项目规划设计阶段控制项全部达标,评分项与加分项的分值为63.4分,达到设计阶段二星级的要求60分,各专业得分情况参看表1。

3 绿色改造节能性分析

①室内给排水改造:将大楼内用水器具更换为高效节水器具;设置分集水表,对用水进行分类、分级计量。②绿化灌溉方式改造:绿化灌溉采用喷灌节水灌溉方式。

模拟项目改造前后节能情况,模型主要参数设置参看表2,建筑室内空调区域温湿度、人员在室率、照明开关时间、设备使用率等参数设置参照《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)附录B中表格参数选取。

酒店的会员顾客可凭借双频会员卡在酒店的自助设备上自行办理入住手续而无须亲自去酒店前台办理。显然,自助入住服务的面向对象也是酒店的会员顾客。

根据模拟结果,仅改造外窗相对节能率为8.74%,仅改造外墙相对节能率0.93%,仅改造屋面相对节能率2.00%,仅改造照明系统相对节能率21.61%,建筑改造后相比改造前节能38.30%,每年可节约运行能耗32.98万kWh。

两组患者均实施CT诊断;使用本院提供的螺旋CT机,常规连续扫描患者颅底直至颅顶,头颅横断面参数为:层距和层厚约为8 mm,对患者均实施诊断,将诊断结果详细记录[2] 。

4 绿色改造经济性分析

项目绿色改造项目总体工程概算为793.92万元,其中为实现建筑绿色节能而增加的初投资成本约为235.96万元,增量成本具体情况参看表4。通过模拟结果可知,项目绿色改造后每年节约用电能耗33.06万kWh,依据湖北省电网(已开征城市公用事业附加费地区)销售电价表,一般工商业及其他用电(不满1千伏)按0.87元/kWh计算,每年节约运行费用约为28.76万元,则该项目为实现绿色节能的静态投资回收期为

结语

宜昌建管大楼对建筑围护结构、室内用水器具、暖通动力照明设备、室内空间布局、场地功能优化等方面进行绿色改造,达到二星级绿色建筑标准。通过DB模拟分析,绿色改造后相比改造前节能38.30%;为实现绿色改造的增量成本约为235.96万元,绿色改造后每年可节约运行费用约为28.76万元,静态投资回收期约为8.2年。该项目作为宜昌市首个既有建筑绿色改造典型示范工程,具有良好的社会效益,有力的推动了宜昌地区既有建筑绿色改造工作的发展,为指导今后既有建筑绿色改造奠定了坚实的基础。

由此可见,在经济、文化全球化的时代变迁中,在信息科技日新月异的变革中,大数据时代要求科学改革大学英语教学,使其担当历史使命,顺利实现国家发展战略规划。

2018年7月4日,巴彦淖尔市副市长郭占江率领各旗县基层农业干部和共产党员100多人前来考察。大佘太镇党委书记曹东及村委领导等都对配肥站给予了高度评价,并希望在全村及周边范围内大力推广。

资料来源:

文中图表均为作者提供。

参考文献

[1] 清华大学建筑节能研究中心. 中国建筑节能年度发展研究报告2015[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2015:18-22.

[2] 丁建华. 公共建筑绿色改造方案设计评价研究[D]. 哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013:4.

[3] 陈宏,彭波,王凡. 武汉建设大厦节能改造及运行效果[J]. 暖通空调,2014,44(11):8-13.

[4] 王清勤,王军亮,范东叶,等. 我国既有建筑绿色改造技术研究与应用现状[J]. 研究探索,2016,34(8):12-16.

[5] 黄凯,江泽鹏,刘永刚,等. 既有机关办公建筑绿色建筑改造实例分析[J]. 建筑节能,2014(1):35-39.

 
石茸
《华中建筑》 2018年第06期
《华中建筑》2018年第06期文献

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