商场节能管理模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇商场节能管理，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

从目前来看,我国正在全国范围内开展节能减排的大行动,商场超市等行业纷纷响应号召,不断探索节电节能新途径,并借助专业节电技术节能降耗日益成为众多商场超市等行业实现节电目标的重要途径。

1、关于商场用电现状分析

当前,随着商场行业的竞争日益加剧,多数商场都面临着利润下降的处境,这一问题解决只能从加强市场开拓及成本控制两方面着手。相对而言,成本控制易于实施,风险也比较更小。在各项成本当中,用电是一项主要成本。

2、关于商场用电能源浪费症状分析

2.1 商场供输电系统效率低

(1)商场变压器效率偏低:商场变压器使用效率不高,尤其是晚上变压器几乎空载运行,造成变压器自身损耗很大,电压变化率偏高;

(2)商场供电线路损耗大:因商场用电设备多,供电线路分支多、长,视在功率大,存在较大的集肤效应损耗及热阻线损,致使末端电压降大,电能使用效率明显下降,且存在一定的安全隐患;

(3)商场电力品质差:一些商场线路较混乱,动力跟照明用电混合在一起,同时电子设备、电器、非线性及冲击性用电设备偏多,就会产生大量谐波电流,也构成了电力系统中电能质量的主要污染,对用电设备造成不良影响,不但会耗费大量电能,甚至造成严重危害。

2.2 商场用电设备电能浪费比较严重

(1)商场的照明用电:商场照明用电用电设备有电子式节能灯、电感式日光灯、T5灯具、金卤灯等。照明设备大多是感性负载,功率因数多在0.5到0.8之间,存在大量的无功损耗;单相供电,线路中都存在着严重的三相不平衡,致使零序电流过大,电能损失不断增加;工作电压会普遍高于额定值,不仅不会使照明灯具更有效的工作,反而会导致设备发热及过早损坏,不同程度降低了灯具寿命。

(2)商场的空调用电:空调系统在设计选型时,大多预计留了20%左右余量,但是正常运行时很少完全运行在满负荷状态;另一方面,空调水循环系统实际运行时处于最大设计固定流量下工作,不随负荷变化而变化,没法达到辅机、主机和末端舒适温度三者达到合理的动态自动调节,致使电能利用率低,电能严重浪费。

(3)商场的其它设备用电:自动扶梯及冰箱冷柜、电烘（烤）箱等用电设备中,设备本身的特性存在一定程度的空载,致使了电能的损耗。

2.3 商场相关人员节能意识不强,管理方式简单

为了实现在“十一五”期间国内单位GDP能耗降低到20%左右的约束性目标,国家舆论工具不仅以立体、平面的传播方式进行全方位宣传贯彻以外,还利用相关行业协会节能办对企业进行引导或管理。但是由于技术上没有相应得到跟进与之相配套,商场依然不知道电能主要消耗在什么地方,电能质量有没有被污染,根本不明白电能浪费的漏洞在哪里,也不清楚改善的地方有哪些,如何去进行改善。加上对能源管理方式过于简单,使多数企业只能从保障设备安全的角度对电能进行管理,而没从成本、效率和电气设备使用寿命的角度,对电能进行精益管理。

3、商场超市电费成本控制解决方案

3.1 商场能源效率审计

节能技术工程师为商场超市用电状况进行全程监测,要对供电系统中的线路、电网质量、变压器、设备、能效管理方式等进行全面测试,且对用户单位能源使用效率进行综合评审和计算。

3.2 商场施工安装及调试

要严格按照节能项目施工方案要求进行现场施工,且在施工完毕后进行系统调试和试运行。

3.3 商场节能信息咨询

节能项目经理及其技术工程师免费为商场超市用户单位提供节能信息咨询服务,如如何建立节能管理机制、商场超市节能技术改造经济分析、节能相关技术的咨询及培训等等。

3.4 商场节能改造方案设计

在工程师经过技术交流和数据分析后,要针对商场超市的整体用电状况,进行量身设计出高效、科学、经济的节能改造方案,包括节能空间测算、系统能效状况、工程实施计划、有效节能措施、节能产品组合选择、节能效益分析及投资回报率等等。

3.5 商场制定投资方案

要根据具体情况,制订多种节能工程项目实施计划供用户选择,且由此确定节能项目投资方案。

3.6 商场设备组合采购

有着丰富的节能系列产品,要针对商场超市的基本用电特点,选用不同类型产品进行组合安装使用,以此来整体提升系统电能使用效率,达到全面降低电费开支的真正目的。

3.7 商场施工方案设计

对于先进的节能技术和产品,对施工安装有着更严格要求,项目组在节能项目施工以前,要对用户单位现场进行详细了解和测算,且设计出科学、严谨的节能项目施工方案,内容包括施工时间、防护要求、施工进度、安装位置、安装工艺、项目分工、辅材规格等等,以保障节能项目实施达到最佳的效果。

3.8 商场运行改进、保养和维护

在节能项目施工完后,工程师会了解节能系统运行情况,并及时的对节能系统运行进行改进或是调整,定期对节能系统进行保养及维护,为用户提供全程的售后服务支持以确保用户能收获得相对长效、稳妥的最佳节能效果。

3.9 商场节能及效益评估

篇2

随着改革开放和经济发展，我国商业建筑的面积日趋增大，据统计目前已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼，800多家大型商场，设有中央空调系统的建筑面积约1.5亿平方米。根据商业建筑的能耗调查统计，设有空调系统的商业建筑每年的能源消耗费用接近150元/平方米，现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。商业建筑消耗的能源主要用于空调、照明、热水供应以及其它动力设备等方面。表1显示了上海地区各种商业建筑能源消耗的各成分比例。其中空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分，占总能耗的50～60％。

空调 照明 卫生热水 动力设备及其它 饭店 46.1 13.5 31 9.4 商场 40.5 33.7 10.7 15.2 写字楼 49.7 33.3 2.7 17 医院 30.3 13.9 41.8 14

空调能耗主要由以下几方面组成：补偿维护结构传热的能耗占40～50％，新风处理能耗占30～40％，空气、水输送能耗占25～30％。图1 显示了北京某著名商业建筑各设备(冷冻机、水泵、空调箱、照明、动力)电耗的积分图。该建筑的65％的电耗是空调系统。

2、中国商业建筑节能潜力

通过对中国商业建筑的调查和分析发现，商业建筑具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面：

* 中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。例如清华同方人环工程公司在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计，这些商场的全年运行能耗平均大约是188 kwh/m2.a，而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135 kwh/m2.a，也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40％。

* 同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。图2显示了北京十家大型百货商场每平方米耗电量，从图中可看出耗电量最高的商场比耗电量最低的商场能耗高出将近50％。此外写字楼和旅馆类建筑的情况也是这样的。图3中北京16家星级旅馆的1997年的能耗状况，能耗最大的旅馆能耗费是能耗最小的旅馆能耗费的将近3倍。

* 通过对商业建筑的模拟分析发现，建筑的理想能耗与实际能耗有较大差别，主要是空调系统运行管理较差、缺乏空调自控系统、原有空调系统存在许多不合理设计等原因造成。通过对这些不合理成分的改造，能以较小的投入获得极大的节能效果。例如下图所示为北京某四星级饭店的水系统，从图中可看出，标准层加压泵后的阀后压力为1.12MPa，而加压泵前的阀前压力为1.15MPa，即经过加压泵后压力反而降低，主要原因是加压泵前后的阀门开度只有25％，这说明标准层加压泵是多余的，如果取消标准层加压泵，经估算每年可节电10％，约22万度电，节省运行费16.5万元。

* 近年来已有不少的节能改造项目竣工，这些改造项目都显示出较大的经济效益，说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如北京双安商场的空调风系统的改造，通过充分利用春秋季室外新风为商场内供冷，从而减少了一个月的冷机运行时间，据统计每年可节省能耗费30万元左右。改造所需的40万元的投资一年时间就可以回收。此外在亮马河大厦，通过节能改造，一年可以节约运行费用300多万，所需的投资不到一年的时间即可回收。

上述分析表明，中外对比、同类建筑的对比、理论计算和实际测试的对比、商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑具有巨大的节能潜力，商业建筑节能改造有很好的经济效益。

3、中国商业建筑节能的途径和技术手段

技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术，而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。就是说商业建筑的节能关键不在于以后新建的商业建筑，而在于对已有商业建筑的节能改造，这是商业建筑节能的重点所在。表2显示了不同节能改造技术的经济效果，从表中可以看出，通过改善维护结构来节能的经济效益是最低的。

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引言

近年来，随着节能减排低碳理念的深入人心，在大型公共商业建筑上的要求就更加严格，由于公共建筑中空调系统占建筑能耗的比重相对比较大，因此如何提高其空调系统的节能设计与改造成为设计工作者研究的重点问题。本文主要以某大型商业建筑节能设计为例，通过对其节能设计与优化改造方案进行重点分析，为大型公共建筑的节能设计提供参考资料。

1、项目概况

1.1 建筑及能源系统概况

某商场建筑共5层，项目建筑面积为22435m2，营业面积18355m2，商场空调系统为一次泵定流量水冷式中央空调系统。中央空调系统示意图如图1所示。制冷站系统有两台850冷吨离心机，在冷冻水侧，有三台冷冻水泵（两用一备）并联后与冷机连接，冷机并联运行，冷冻水供回水温度设计值为7/12℃。在冷却水侧，三台冷却水泵（两用一备）并联与冷机连接，冷却塔位于6层屋面，分两组，每组4台，单台冷机分别与单组冷却塔采用串联方式连接，冷却水供回水温度设计值为37/32℃。制冷站系统没有安装控制系统，其运行采用人工手动模式，运行随意度大。空调末端采用全空气系统，每层设四个空调风柜机房控制A、B、C、D四个区域，新风通过外墙新风口百叶窗引入，无组织排风系统。空调箱设有自动控制水阀，在控制设定点控制回风温度。

商场室内照明公共区域的大部分灯具为节能型筒灯，功率为2*13W/盏，镇流器为电子式镇流器。部分区域（如珠宝、化妆品、超市等区域）采用射灯、大罩灯等。冷链的照明采用T8灯管，每支36W。

1.2 建筑性能基准状况

商场2007-2010年平均耗电量为611万度，其中中央空调系统全年耗电量约为260万度，单位建筑面积空调系统用电量约为111kwh/（m2·yr），而夏热冬暖地区商场空调能耗指标为100kwh/（m2·yr），高于平均能耗指标约11%。

商场三、四、五层存在冷热不均现象且部分区域过热。经过2009年11月21日测试得到证实，同层不同区域温差可达2℃-3℃，温度最高区域可达28℃。另外，商场四、五层容易产生气闷现象，经过测试发现，室内大部分区域的CO2 浓度相对偏高，除一层外，二、三、四、五层大部分区域的CO2 浓度超过800ppm，有不少区域的室内二氧化碳浓度超过1000ppm。不佳的室内舒适性情况已影响到顾客对购物环境的满意度，这也成为业主进行系统节能改造的直接动力之一。

另经过测试发现，商场一楼入口处，吹风感强烈，风速在冬季甚至达到2-3m/s，这造成了大量无组织的新风涌入，使一楼入口处的舒适性变差；在夏季也易造成冷风外泄，造成冷量浪费。

2、节能改造内容

2.1 中央空调系统节能优化控制

中央空调系统电耗一般要占整座建筑电耗的40%以上，有的甚至可达到60%，因而有效降低中央空调系统运行能耗是建筑节能的关键。

节能改造之前，中央空调制冷站系统运行采用人工手动模式，运行随意性大。然而中央空调系统设备间的运行是相互耦合且彼此影响联系的，同一个冷负荷需求，系统可以有很多种不同的运行方式来满足。如何在不同实际运行工况下，寻优发现系统的最佳运行模式、最优运行参数，以在保证系统舒适性的前提下，取得系统最佳的节能效果。

常规节能控制，一般是针对某个局部及设备进行独立控制，没能考虑系统各设备间的相互联系与平衡，缺少系统协调运行优化的“智能大脑”，常导致某个设备节能而系统里另一个关联设备却费能，从而系统整体节能效果受到限制，或者牺牲了室内舒适性。

商场中央空调系统的节能优化控制，采用了系统智能优化技术-SOD·技术，该系统优化技术追求的是系统层的“整体”优化节能，而非常规优化控制的单个设备或局部节能。其考虑各个设备之间、水系统与风系统之间控制的相互影响与联系，将中央空调系统作为一个整体来考虑，以整个系统能效最高为控制优化目标，通过采集系统运行参数，动态建立系统设备，包括冷水机组、冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔、管路水力及风系统能耗等模型，对系统进行优化联合计算，寻优求解出：保证需求的情况下，实现系统最低能耗时各设备的最优运行工况，从而实现“系统”层次的节能优化控制。

该系统优化技术包括冷冻机群控及水阀优化控制、冷冻水出水温度设定优化、冷冻水泵台数及频率控制、冷却水泵台数及频率控制、冷却水塔群控及风机频率优化控制等，其相当于为系统装上一个智能“大脑”，追求系统整体的优化节能，从而解决常见系统有“骨”无“脑”，节能效果不佳等问题。

2.2 制冷站冷却水管路系统改造

节能改造之前，根据系统设计情况，由于单台冷机分别与单组冷却塔采用串联方式连接，且制冷站系统没有安装自动控制阀门，当系统只开启一台制冷机时，为防止停机制冷机所对应冷却塔的积水盘被抽空而导致系统进气，运行人员不得不同时开启两台制冷机的冷却水阀，使冷却水系统旁通。这样导致了制冷机冷却水约只有原流量的1/2、冷却水出水温度偏高、冷冻机效率降低。

为解决制冷站冷却水系统旁通问题，且为冷却塔的群控优化提供便利条件，对冷却水管路系统进行了改造，即通过加装冷却水并联管，将原来单台冷机分别与单组冷却塔串联方式改为并联模式，从而可实现单台冷机对两组冷却塔的非旁通运行。

2.3 空调箱风系统节能优化控制

节能改造之前，空调箱仅有手动回风阀，新风通过外墙新风口百叶窗引入，无组织排风系统。空调箱自动控制水阀可自动调节以控制回风温度在其控制设定点，无CO2 浓度控制。

而商场具有内区大、内扰大、基本常年需要供冷等特点，为在新风可利用时段充分利用新风，并保证室内CO2 浓度在控制范围内，对空调箱进行了风系统改造，即添加可自动控制的新风阀、回风阀、排风阀，添加回风管及加装排风机的排风管道，并添加CO2 浓度传感器、室外温湿度传感器等。空调箱控制点示意图如图2。

该项目风系统的节能优化控制采用Op-economizer技术，其主要指对应不同的室内外参数，对新风阀、排风阀及回风阀进行实时最佳控制，以降低机械制冷负荷，提高室内舒适性。其可克服常规控制方法的不足，实现同时满足室内温湿度及CO2 要求、降低系统能耗的新/回/排风最佳控制。

2.4 空调箱冷凝水回收

空调箱在降温除湿过程中，都会析出大量的冷凝水，这些冷凝水具有温度较低、杂质很少的特点，如能加以利用对节能减排将具有很大价值。然而，这部分冷凝水常常都是直接排入污水管道中。

该项目空调箱冷凝水回收系统，直接将冷凝水进行统一回收利用，并将其作为空调冷却水系统的补水使用，从而减少了冷却塔水资源的消耗。另外，回收的冷凝水，温度较低，用于冷却水系统，有利于提高中央空调系统能效，节约空调用电量。

2.5 照明节能

由于商场大部分区域已采用节能灯具，本项目中仅对冷链系统的T8 灯具进行改造。通过采用最新的LED节能灯，替换冷链系统原有的T8灯具，在保证照度的同时，实现节能率约33%。

3、节能改造实际效果

3.1 改善室内热舒适性

通过中央空调系统及空调风系统的节能优化控制，以及对不同区域风量的平衡调节，区域热舒适性得到了很大的改善。不同区域温度可控制在设定温度偏差±0.5℃的范围内，CO2 浓度均可以控制在800ppm以内，一楼商场入口的吹风感及温度舒适性也得到了明显的改善。2011随机调查的室内舒适性顾客满意度达到87%，较2010年上升了11%。

3.2 降低系统运行能耗

2011年中央空调系统耗电相对原基准值降低了98.6万度，系统节能率约为38%。

节能改造前后中央空调系统具体的节能量见表1。

本次节能改造共投资197.1万元，按2011年实际共减少能源费用85.9万元，其中电价按0.8558元/kwh计算，整个项目投资回收期为2.3年。

3.3 提供精细化管理平台

该项目搭建的SEMS节能管控优化系统，不仅为商场能源系统提供节能优化控制，实现节能降耗目的，还为系统运维人员提供能耗计量、诊断分析、节能评估、报警管理、报表管理及设备运维管理等，为能源管理带来了极大的便利，减少了人力成本。另外，由于SEMS系统具有远程链接功能，可为商场的能源管理提供远程监管服务与支持，并可统一纳入天虹商场集团的能源监管平台中，从而确保系统的稳定、安全与节能运行。

4、结语

通过对该商场节能改造的案例分析可知，系统优化节能控制，绝不是常规节能改造的单个设备或局部节能，而是将中央空调系统作为一个整体来考虑，考虑各个设备之间、水系统与风系统之间控制的相互影响与联系，以整个系统能效最高为控制优化目标，在保证需求的情况下，实现“系统”层次的节能优化控制。

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1.引言

随着社会的不断进步，人民生活水平的不断提高，建筑室内热环境成为全社会关注的热点话题。以人体为对象的室内热环境研究，对当前的建筑节能工作及建筑热湿环境标准的建立具有重要意义。本文选择绍兴市15栋典型公共建筑进行能耗调研与夏、秋、冬三个季节的室内热湿环境连续测试，对绍兴的典型公共建筑能耗状况作了分析评价，提出存在的问题，分析节能潜力，提出可行的公共建筑节能方案。目的是对绍兴城市建设的可持续发展、节能减排和政策及技术路线制定提供了参考依据。

2.绍兴市公共建筑能耗调查

2.1调查建筑基本概况

本文选取绍兴市15栋典型的公共建筑，包括高校图书馆、学生寝室、办公楼、超市等。调查内容主要包括建筑物的基本信息、能源结构、能耗设备、一年之中每个月的能源消耗量、舒适度问卷调查，另外还对每一栋建筑进行夏、秋、冬三个季节的温湿度的连续监测，采用现场测试与问卷相结合的方式进行。

本次调查在2015年8月一2016年3月调查了绍兴市15栋公共建筑，包括1个高校图书馆、2个学生寝室、2个办公楼、3个超市、3个商场、3个宾馆和2个文化场馆，这些公共建筑大都是2000年以后建成使用的，采用的都是钢筋混凝土结构，除超市没有外窗外，其它均采用双层中空玻璃窗，而学生寝室和办公楼采用分体空调，其它采用中央空调。

2.2{查结果分析

由于绍兴市没有冬季统一供暖，目前调查的建筑都是冷暖空调的方式，能源形势单一，都是市政统一供电，所以照明、动力等基本负荷全年稳定，而空调负荷会随着季节的变化而变化。空调在能源消耗中所占比例最大，可以达到80%以上。不同建筑的能耗依次是商场、超市、宾馆、学生寝室、办公楼、图书馆、文化场馆。

建筑能耗的差别，主要与使用性质有关。还与建筑的节能维护结构有关，本次调查发现，大多数建筑没有外墙保温和遮阳等措施，更有无人状态下空调依旧运行等现象。

2.3公共建筑节能措施

本次调查发现，绍兴市公共建筑能耗偏大，浪费严重。有很大的节能潜力。公共建筑系统复杂，再加上设计、施工、运行管理等方面的不利因素，使公共建筑成为复杂的综合体，因此，对不同建筑应提出不同的对策，达到经济、社会、环境的最佳效益。

（1） 能源结构单一，在条件适合的情况下，大力发展新能源建筑。如滨水地带，可使用水源热泵，有条件的区域开发能源热电联产系统等。

（2） 设计方面。建筑应选择适当的节能维护结构，如遮阳系统与外墙保温，避免使用大面积玻璃幕墙。

（3） 空调推广变流量、变工况系统。

（4） 运行管理。主要包括：年运行管理，主要应考虑过渡季节的运行室外新风的利用、新风量的确定等；日运行管理，主要应考虑随室外温度的变化采取不同的日节能运行模式，这可采用合理的自控系统及一定的手动调节装置来实现；根据行为模式进行管理如上班提前开机，下班提前关机的管理模式。这些运行管理模式都可以为建筑节能发挥重要的作用。

（5） 加大教育宣传力度，夏天提高空调温度，冬天降低空掉温度，过渡季节采用自然通风，杜绝浪费。

3.绍兴市公共建筑室内热湿环境测试

公共建筑的室内热湿环境是影响人体舒适度的重要因素，特别是冬夏两个季节，由于集中使用空调，温度设定的高低，也直接决定建筑能耗的高低，因此，非常有必要对室内温湿度进行检测。在此基础上，才能确定建筑室内热环境、湿环境控制关键指标、关键技术及适用条件，在保证室内舒适的条件下进一步节约能源。本次的调查中使用温湿度自动记录仪和多功能风速仪对公共建筑中的温湿度分三个季节进行为期4天的自动监测。

3.1测试结果分析

（1）2015年8月6―2015年8月9日对15栋建筑进行了夏季室内热湿环境测试。为了消除室外环境变化以及不确定因素带来的影响，将测量的每一栋建筑的温湿度根据时刻平均到24小时内，观察其变化趋势。

根据测试结果，夏季室内温度和空调能耗指标基本成负相关关系，即室内温度设置越高，空调能耗指标越低。由于各个类型的公共建筑影响因素不同，故还是将公共建筑按类型进行对比，商场类建筑的空调能耗和室内温度的负相关性最高，即商场类建筑中室内温度设置对空调能耗的影响最大。

总的来说，在所调查的公共建筑中，有6栋公共建筑夏季室内平均温度低于国务院办公厅要求的26℃，占到夏季测试建筑总数的，不符合节能的要求。对而对商场类建筑室内温度进行合理设置和监测对降低空调能耗有着非常重要的意义。

（2）2015年10月16―2015年10月19日对15栋建筑进行了秋季室内热湿环境测试。测试结果发现，受建筑形式和人流活动的影响，超市和商场类建筑秋季室内和室外温度相比要高出较多，这主要是由于商场类建筑通常存在一个巨大的内区，自然通风效果较差，必需采用机械通风，其余公共建筑秋季大体上都采用开窗方式自然通风，而夜间关窗后建筑又有较好的热保温性，因此室内温湿度变化范围不大。

（3）2016年1月17―2016年1月20日对15栋建筑进行了冬季室内热湿环境测试。测试结果表明，冬季室内空调温度的设置对空调能耗的影响没有夏季那样突出和明显。甚至如商场室内温度一度达到24℃，基本和夏季室内温度相同，商场类建筑的内区本来就很保温，所以建议应降低室内温度，营造一个舒适节能的商场室内环境。大部分公共建筑的室内相对湿度较低，空气干燥，应提高空气湿度，满足人们的舒适性要求。

3.2主要问题及对策

本次测试发现的主要问题有：夏季室内温度设置偏低，秋季商场类建筑室内温度稍高，冬季室内温度偏高，相对湿度过低。而解决的方法也很简单，就是设定适当的空调温度，冬季增加空气湿度，秋季尽量采用自然通风。

4.结论

本次测试的建筑建筑能耗依次是商场、超市、宾馆、学生寝室、办公楼、图书馆、文化场馆，因此对商场类公共建筑进行节能改造和节能设计是降低公共建筑能耗的当务之急。而目前能源形式单一，应大力发展新能源，在条件适合的情况下，大力发展新能源建筑。如滨水地带，可使用水源热泵，有条件的区域开发能源热电联产系统等。

公共建筑节能还存在很多问题，例如空气品质不高、节能技术应用不多、运行管理模式有待进一步改进，在建筑节能工作中，应加强管理人员的节能培训、提高人们的节能意识、审查设计人员的节能设计、应用更多的有针对性的节能技术，使公共建筑节能有一个更大的飞跃。

本文对绍兴市15栋公共建筑进行了能耗调研与室内温湿度测试分析，但是由于时间和条件所限，所做工作还有待于进一步完善，希望对绍兴市建筑节能工作有所助力。

参考文献

[1]薛志峰.公共建筑节能.[M].北京中国建筑工业出版社，2007

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本文系2015年广东省大学生科技创新培育项目：“LED节能灯零成本置换模式研究”阶段性成果之一

中图分类号：F206;F270 文献标识码：A

收录日期：2015年11月28日

一、引言

商业置换是指在商业活动中交易双方进行物品（有形或无形）的等价交换，其核心是产权关系调整与价值对等交换，从而实现资源优化配置。广为人知的商业置换主要有土地、房产等资产的产权置换，也经常在电器、汽车等产品以旧换新的营销活动中出现。LED节能灯零成本置换是指完全由第三方（以下简称置换公司）出资为企业置换LED照明灯具，置换公司通过分享节能收益收回垫付成本并获取一定收益，从而实现为企业进行零成本置换与节能环保的目的。现代契约理论研究表明，分成合约能够节约交易成本，降低不确定性，比固定付费机制更加合理，并更加有效率。LED灯零成本置换模式通过构建收益分享的长效机制，创造性的将节能效益转化为预期的收益现金流，从而使得零成本置换项目具备了投资运营的可行性和操作性，实现公益环保与商业营运的完美契合。

二、LED节能灯市场调查分析

选择广州、深圳、中山、韶关四个地市的商场、酒店、超市、娱乐场所，对相关高级管理人员进行随机抽样式走访调查，共发放问卷500份，收回问卷数438份，问卷回收率达到87.4%。问卷调查内容主要集中在三个方面：LED照明灯具市场普及率、普及LED灯的主要影响因素和零成本置换模式的市场需求状况。

（一）在LED节能灯普及率方面。调查结果显示，在调查覆盖的几个城市中普及率最高的是中山，达到了46%。广州的情况居中，普及率为36%。韶关普及率最低，仅为30%。其中，在各场所中酒店的普及率为最高。由调查分析结果可知，用于照明的LED灯在广东的普及率还较低，即使在LED生产基地附近的城市，普及率也达不到50%，相对而言，其他边远地区和农村的普及率会更低。当然，这种情况也表明推广应用LED灯的市场潜力是巨大的。

（二）在LED灯具推广的影响因素方面。主要调查灯具价格、节能效益、使用寿命、照明效果等因素对受访者是否使用LED照明灯的影响程度。调查结果显示，超过70%的企业在决定采用何种照明灯具时首先考虑灯具价格因素，与传统的日光灯和节能灯相比较，LED灯的高昂价格导致企业不愿意支付过高的初次投入成本，这也是其普及率较低的首要原因。对已经使用或者不拒绝采用LED照明灯具的受访企业而言，使用寿命与节能效益是最重要的积极因素，分别有63%和55%的企业管理者在回答在接受LED灯具的原因时，选择了节能效益与使用寿命。在不改变照明效果的情况下，与传统照明灯相比，LED灯可以节省一半以上的电费时，LED灯的照明寿命还是普通灯管寿命的10倍以上，这就使得从长期看，不考虑资金约束，LED灯具的节能效应和耐用性可以抵消其过高的投入成本。从而若能提供一种初期投入成本的分摊机制，就会激励企业使用LED灯具。

（三）调查企业对LED节能灯零成本置换的态度。市场对零成本置换的反应较为积极，在受调查企业中，33%的样本选择“立刻置换”，39%的样本选择“考虑置换”，也就是说72%的受访企业有进行零成本置换的意愿。进一步地我们还发现零成本置换的分成机制并不会对企业的置换选择产生显著的影响。

市场调查结果表明，零成本置换模式具有很可观的市场潜力，利用零成本置换LED节能灯的项目方案将极有可能吸引到一大批潜在客户，从而推动LED灯的普及应用。

三、零成本置换的现金流收益估算

能否成功推行零成本置换模式取决于两个基础：一是较为科学地估测置换能产生的现金流;二是合理设计置换公司与企业之间现金流的分享比例。预期现金流及分享比例的大小对置换公司能否分期回收成本至关重要，只有当预期现金流大于置换公司置换成本，才能为置换公司带来一定的回报。

估算零成本置换产生的现金流，简单地说，就是要计算置换后企业节省的电费与由此带来的节能补贴。首先，计算置换后相对于置换前所产生的电费节省额。在不降低照明效果的基础上，1瓦的LED灯可以代替20瓦的普通灯泡或一个5瓦的节能灯。以此类推，一支5瓦的LED灯可以代替商场使用最广泛的20瓦节能灯管。与普通节能灯相比较，一支LED灯管1年（每天14小时）省电量大约为76.6度电。假设商场照明灯安装密度为1支/2.5平方米，商业用电价格为1元/度，若采用LED灯置换普通节能灯，1家营业面积1，000平方米的中型商场每年大致可以节省30，660元的照明电费;其次，置换后企业可申请相关政府节能奖励资金。根据《广东省合同能源管理财政奖励资金管理实施细则》（粤财工[2011]54号）规定，节能补贴标准为320元/吨标准煤，其中中央财政奖励240元/吨标准煤，省级财政在省节能专项资金中安排奖励80元/吨标准煤。1家营业面积1，000平方米的中型商场每年可获得节能补贴1，206元。由此可知，该中型商场因接受置换每年产生现金流总量为31，866元。

目前，我国LED灯饰没有统一的市场标准，价格档次差距较大。这里采用广东省中山市LED灯具批发市场平均价格作为计算置换成本，通过对中山近10家LED生产厂家进行批发询价，使用询价价格计算平均价格，单支5瓦LED灯管均价约为30元。1家营业面积1，000平方米的中型商场所需LED灯的总价为12，000元，考虑置换安装费用，置换总成本约为14，000元。由上述估算可知，进行置换后，总现金流扣除置换总成本，1家营业面积1，000平方米的中型商场第一年产生可分配现金流约为17，866元。即便将管理成本与维护成本考虑进来，只要有足够多的企业接受置换，置换公司就能将管理成本进行分摊，从而实现规模效应。

四、零成本置换模式分成机制设计

零成本置换模式的核心就是置换产生节能收益的分成机制。节省电费与政府节能补贴构成了零成本置换商业化行为的经济基础，一部分作为置换公司收入资金来源，涵盖置换成本、维护维修费用、投入回报等，另一部分返还给企业作为置换激励。对接受置换的企业而言，零成本置换模式能有效缓解企业资金压力，解决LED灯具投资成本高、回收周期长的难题;此外，接受置换的企业通过分成合同逐年分享节能收益，节省各类维修维护费用，合约到期后可无偿获得LED灯的所有权。遵循责权明确、激励相容、效率优先的原则，设计零成本置换模式的分成机制，基本内容可以简要描述如下：

1、确定置换前用电量。以置换项目竣工验收作为固定节点，选择此节点前的某个期段（如3～6个月）观测并获取商场照明的置换前用电量。双方签订能源管理（或置换）合同，由置换公司负责LED灯置换工程。合同期从置换竣工验收之后开始算起，一般不低于3年。

2、确定置换合同中可分配现金流的双方分享比例安排。双方协商确定置换收益分成条款，按约定比例分享可分配现金流。一般而言，为尽快收回置换成本，第一年所有节能收益将归置换公司所有，在置换公司收回垫付置换成本后，接受置换企业开始参与现金流的分配，此后置换公司的分成比例逐年递减，每年具体分成比例及其安排应根据项目节能效益、置换成本与投资内含报酬率来确定。

3、确定能源管理与维修费用。在合同期内，灯具非人为因素引致的维修与更换费用由置换公司承担，照明电路管理和维修由接受置换的企业负责。

4、合同期内，LED灯具照明系统所有权归置换公司，企业只有使用权。合同到期后，置换公司将该所有权移交给企业，相应地，置换公司同时停止分享节能收益。

五、应用策略

综上所述，当前LED灯具价格与政府节能补贴标准能够保证零成本置换模式的资本投入获得较高的回报，从而为LED灯具的推广使用提供了一条可行的融资路径，同时置换合约的分成机制能有效激励企业接受置换，间接地推动节能环保战略的实施。

尽管LED灯零成本置换模式具有较大的市场潜力和较强的操作性，但仍需要采用一些可行的策略和措施，提高其应用效果。其一，探索并优化对置换收益和维护管理成本的核算方法。置换收益包括节省电费与政府节能补贴，明确对各类收益与支出费用的界定，这对合理厘定置换收益分享比例和分享年限至关重要。相对而言，受现金流约束强的企业对零成本置换的需求更为迫切，应选择中小企业和大型公益性机构（如高等院校）进行合作;其二，合同中分成比例与年限设计应更具灵活性。要因地制宜、因时制宜，合同具体条款应一事一议，可以考虑将分成比例与年限进行动态化处理，以确保在可调整的区间内实现合作共赢;其三，适当的时候置换公司可考虑吸收LED灯制造商入股，为上游供应商提供足够激励，并有望通过商业信用提升公司现金流能力，进一步降低置换成本;其四，增强推广营销力度，积极争取政府政策支持。贯彻节能环保政策，必然要寻求政策支持，申请国家各类财政补贴，增加置换项目现金回报能力。

主要参考文献：

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随着国民经济的快速增长，商业企业正在飞速发展，尤其是大型商场在日益增多。目前我国的电力资源十分紧缺，能源是我国国民经济发展中的一个战略问题，实行“节能优先，结构多元，环境友好”的可持续发展战略，把节约资源提升到基本国策的高度，将“控制人口，节约资源，保护环境”并称为新时期的三大基本国策。商场消耗的能源主要用于空调及照明设备，节约能源既能够降低商场的运营成本，提高商场的竞争力，又符合我国的国策。因此，开发一套适用于商场环境的自动控制系统，在保证商场室内舒适环境的前提下，达到绿色、节能的目的，具有非常重要的意义。

一、系统组成

本系统是一个集散式控制系统。它包含两个层次的含义：一是分布式的智能数据采集系统（下位机）；另一个是数据处理和显示系统（上位机系统）。下位机通常指硬件层上的，即各种智能数据采集、控制设备。这些智能采集设备将采集到的各种参数转换成数字信号，并以串行通信的方式传送给上位机。系统组成如图1所示。

1.上位机功能

上位机选用工业控制计算机，其作用是通过与下位机的通信，实时采集商场内部的环境参数，上位机在接收到这些信息后，对数据进行处理、显示、存储，以适当的形式显示给用户，以达到监视的目的；上位机作为人机界面，还可以接受操作人员的指令，将设定的控制参数发送到下位机，以达到自动控制的目的。

2.下位机功能

下位机是以AT89C52单片机为核心的智能设备处理机，它主要完成商场室内、外温度的检测，按设定要求及当前室外的环境温度，自动控制空调机组、换风设备的工作状态。下位机的分布以楼层为单元。

温度传感器采用美国达拉斯公司生产的一线式数字温度传感器DS18B20，微处理器只需一根端口线就能与多个DS18B20通信，占用微处理器的端口少，可节省大量的引线和逻辑电路。DS18B20的温度测量范围为-55℃～+125℃, 具有12位A/D转换精度，测温分辨率：0.0625℃；微处理器通过简单地编程即可实现（12位的）数字值读数方式，与微处理器的接线如图2所示。

3.方案简介本系统的节能主要体现在以下两个方面

(1)目前，大型商场的换风系统，在给人们带来舒适购物环境的同时，也消耗掉了大量的电力能源。风机在大多数时间内处于轻载运行，风量的调节通常采用传统的节流控制方式（采用调节挡板或阀门来改变鼓风量）。虽然实际供风量改变了但电动机的额定电压和额定转速不变，使电动机长期处于高功耗、低效率下运行，造成电能的浪费，通过采用变频调速技术改造传统商场的供风系统，以变频调速的方式改变风量，能够显著地降低电能消耗。

(2)商场的中央空调缺乏自动控制系统，一年四季工作在制冷或制热状态，本系统通过采用自动检测及控制技术，充分利用春、秋季室外新风调节商场的室内环境，减少空调机组运行时间，可获得极大的节能效果。

二、系统功能

本系统为全数字化集中管理，分散控制方案。主要实现对商场内环境温度的自动调控。根据采集的室内及室外实际温度值决定是否启动空调机组的运行。当室外温度低于一定值时，不启动空调制冷，采用换风降温，并且根据室内的实际温度与设定值的差值，通过PID运算自动调节变频器的输出，控制风量的大小，保障商场室内环境的舒适性。同理，当室外温度高于一定值时，不启动空调制热，由于商场内人员密度大，温度一定会高于室外。这样，可以减少空调机组的运行时间，达到节能、环保的目的。系统控制流程图如图3所示。

1.上位机设计

上位机的应用软件采用组态软件编制，主要由主控界面、系统设置、数据采集（与下位机的通信）、数据处理（计算、存储）、系统帮助等五部分组成。系统软件具有良好的模块化程序及标准的互联接口，便于组成各种规模的系统，有利于产品和技术的更新换代，还具有较强的应用程序接口（API），以便针对特殊应用编制应用软件及进行系统功能的扩充和开发。例如，如果下位机增添商场内的灯光自动控制单元，可以方便地实现商场照明的自动控制。

2.下位机设计

下位机系统主要由：单片机、数字式温度传感器、光电隔离器、变频器等组成。通过温度传感器(室内、室外)进行数据采集，主要完成商场环境温度的检测，控制空调、换风设备的工作状态，实现商场内部环境温度的自动控制。

单片机因其体积小、价格低廉、开发应用方便，在工业控制、数据采集、智能仪表等方面得到广泛的应用。下位机的软件采用汇编语言编制，包括主程序、初始化程序、数据采集、通信程序、控制输出等。它是一个独立的测控单元，并能够通过串行总线与上位机进行数据交换。

三、系统的优越性

本设计方案充分发挥了微型计算机、单片机的优势，微型计算机具有容量大、适合进行大量的数据处理、存储和输出的特征；单片机系统成本低廉,体积小,恰到好处地弥补了微型计算机系统体积大,操作繁琐,成本高,不宜推广等缺陷。二者的有机结合，使系统结构紧凑,性能可靠,集管理、测控于一体，提高了系统的性能价格比。

四、结束语

本系统在保持商场舒适环境的前提下，充分利用外界自然资源缩短空调机组的运行时间，节约能源、延长空调寿命，为商场带来直接的经济效益，每年能为3万平方米的商场节约近百万元的资金，是商用空调系统理想的节能方案。

参考文献:

[1]刘 红:我国的能源现状及发展.商场现代化,2004(10):21

[2]DALLAS 1-Wire Digital Thermometer datasheet.DALLAS SEMICONDUCTOR

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一、前言

近年来环境污染、人口膨胀和能源短缺是当今和未来世界面临的三大问题，也是人类为了可持续发展必须寻求正常途径予以解决的重大课题。我国虽然能源总量居世界第三位，但人均能源占有量却不到世界平均水平的一半，能源短缺问题将成为我国未来经济、社会可持续发展的一个重要限制因素。大力开展节能工作则是消除这个制约因素的有效方法，也是解决我国能源短缺问题的关键。

目前现有商场存在着巨大的节能潜力，尤其是大中型商场。商场能耗包括建造能耗与使用能耗两大部分，我们一般把商场建筑节能的范围定义为减少商场使用过程中的能耗，因此，通常意义上讲的商场能耗主要是指商场使用能耗。它涉及到建筑、施工、采暖、通风、空调、照明、电器、热工、能源、环境、检测等许多专业内容。

二、商场空调节能设计

1.大中型商场应进行内外分区，在过渡季和冬季内区的供冷可以利用室外的空气直接自然供冷，为节省能量，对于商场的排风可以利用空气源热泵或者全热交换器等回收利用。

2.送风口、回风口以及排风口的布置应充分考虑商场内的柱、货架、货物的布置等因素，应对气流组织进行严格详细的计算，缩短商场内的平均空气龄，提高送风的可及性。

3.对于改造、在建和拟建商场，宜利用进行建筑能耗动态模拟分析计算软件进行模拟计算，并参照相关标准进行建筑能耗的自评，切实防止在某些环节过于”保守”或”冒进”，实行严格的用能审批制度，并建立相关的节能激励机制。

三、商场照明设计

1.采用天然采光的新技术和新材料。天然采光的新技术，如导光管、光导纤维、采光搁板、反射高窗、棱镜窗等，以及天然采光的新材料如热敏玻璃、光敏玻璃、光触媒技术等，为最大限度地利用天然光提供了可能，从而节约能源。

2.天然采光与人工照明相协调。在尽量采用天然采光的前提下，在自然光不足的情况，采用人工照明来进行补充。人工照明控制是天然采光中最难和关键的一环，常见的控制方式有手动控制、分区自动开关控制和自动调光控制。昂贵复杂的控制系统运行效率并不一定比便宜简单的控制系统高，有时，简单的开关控制比自动控制更经济、更有效。文献表明，在办公室区域采用手动控制是一个比较高效的节能措施,但是往往工作人员到达工作地点时，根据自身的判断，打开或者关办公室内的灯具，随后不管工作场所光照条件是否改变，很少再打开和关闭灯具,这也是要采取自动控制人工照明的一个原因。分区自动开关控制常采用以下原则，距离窗墙最近的一排照明灯要进行单独控制，这样在天然采光充足的时候可以关掉建筑周边的照明灯，而建筑内部的灯仍然开着对于多灯光源，可以采用分区控制，保证可以全部关闭或部分关闭同一排的照明灯;当天然光提供的照度水平不满足要求时，打开相应区域的灯具这种“开关式控制”比调光控制花费低，目前调光控制比开关控制贵，并且既可以人工控制，也可以自动控制在采用自动调光控制时，光传感器测量的室内照度，发送信号给控制系统，控制系统比较反馈值与设定值，再决定调暗或调亮照明光源光传感器可以在开路或闭路系统工作。开路系统即光传感器只探测天然采光，闭路系统即光传感器同时探测天然采光和人工照明光。传感器是天然采光自动控制系统中的薄弱环节网，最近发展的自运转光传感器技术可能会改善天然采光控制系统的性能，因为灯具的照度是与灯具的耗电功率成正比的，采用自动调光控制可以更加充分的利用天然光，比自动开关控制方式可以更节约电能。

采用以上方法，我们在大中型商场的建筑设计伊始就开始考虑建筑节能的问题，我们在建筑节能的中心课题上用尽可能少的能耗创造舒适的室内热、光环境。我国目前的建筑行业，却长期存在着两种与世界潮流严重脱节的现象:一是建筑节能方面的许多研究成果没有得到大面积的推广；二是在实际设计中，建筑师仍以使用功能与形式为主体，而很少考虑节能问题建筑节能的实施。建筑节能应该落实到从设计到施工，直至物业管理的每一个具体环节。希望本文以商场节能设计为例子能够起到抛砖引玉的作用，倡导从真正意义上去做到建筑节能。

四、节能的一些措施

1.保温

（1)建筑体形设计，应尽量避免减少护结构的总面积

根据传热原理可知，一幢建筑物在温差条件一定时，总传热量与建筑围护结构总面积成正比的。减少护结构总面积也就能减少能耗，既可节省经费开支又节约能源。

我们在设计商场建筑体形时一般要把建筑物体体形系数控制在0.30及0.30以下；如果体形系数大于0.30，则屋外和外墙应加强保温。所谓建筑物体体形系数，是指建筑物与室外大气接触的外表面积与其所包围的体积的比值。

(2)有良好的朝向和适当的建筑距离争取更多的阳光我们在规划建筑时，应该综合考虑，使得商场能够最大限度地利用自然光。现在有很多大商场，虽然装上玻璃幕墙，但是经常被大型海报覆盖着。玻璃幕墙虽然美观，但是也有其很大的弊端，不仅节能方面比较吃力而且有严重的光污染。太阳光包含大量的热辐射和丰富的的紫外线，不仅是促进人体成长和室内环境卫生、保障人体所必需，而且对建筑保温也有重要的意义。

(3)围护结构保温构造尽量采用外保温

外保温就是把保温层设置在承重层的外侧。外保温与内保温想比有很多优点：①可以降低商场主要结构所受热应力的作用，可以有效地保护商场主体结构，提高结构的耐久性；②对商场内的热稳定性好，当供热不均时，围护结构内表面与室内气温不会急剧下降；③有利于商场的节能改造，由于现在的节能材料和节能技术飞速的进步，节能的改造是不可避免的，虽然外保温材料要受到雨水冲刷和大气污染,但是外保温的维护还是比较方便的。

(4)热桥的保温

在建筑热工学中，形象地将容易传热的构件或部分称为“热桥”。如外墙体中的钢或钢筋混泥土骨架、圈梁、板材中的肋等。

(5)玻璃的保温

玻璃的热阻很小的，所以在严寒和寒冷地区的商场都会采用增加窗扇的数量，但是为了节省材料、简化构造和美观，可以在单层窗扇上安装双层玻璃，两层玻璃之间形成封闭空气层，从而加大了玻璃部分热阻。玻璃之间空气层厚度以20毫米到30毫米既可有良好的保温性能，造价也不会太高。

2.防热

(1)减少室外热作用

首先是正确地选择建筑物的朝向和布局，力求避免主要的使用空间及透明体遮蔽空间，如商场的中庭、玻璃幕墙等受东、西向的日晒；一定要在商场的周围设计一定的绿色区域，以降低环境辐射和气温。然而开辟绿地这一项，情况不尽人意。

(2)遮阳方式

遮阳是阻挡太阳光的直接射入,减少阳光对人和室内的热辐射。但是如何选择这样构件和窗口的设计就非常关键了。现在大多数的商场是采用百叶来遮挡,对于窗口的设计要求就有所下降了。

(3)通风

商场里面的通风设计往往是被忽略的，因为货架多，面积大，所以都采用机械通风。但是排风口的布置还是应充分考虑商场内的柱、货架、货物的布置等因素，应对气流组织进行严格详细的计算，缩短商场内的平均空气龄，提高送风的可及性。

3.利用

(1)太阳光的利用

在商场里面,都是天然光和人工照明结合的。怎么样做到最大限度地利用天然光是一个比较困难的设计。要最大限度地利用天然光不但是技术上的一个要求,而且对材料也是高要求。然而最难的还是人工照明的控制。现在一般都采用分区自动开关，根据相关文献，在办公室区域采用手动控制是一个比较高效的节能措施，但是工作场所光照条件的变化，人的反应却没有自动控制来的敏锐。

(2)雨水的利用

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随着改革开放和经济发展，我国商业建筑的面积日趋增大，据统计目前已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼，800多家大型商场，设有中央空调系统的建筑面积约1.5亿平方米。根据商业建筑的能耗调查统计，设有空调系统的商业建筑每年的能源消耗费用接近150元/平方米，现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。商业建筑消耗的能源主要用于空调、照明、热水供应以及其它动力设备等方面。表1显示了上海地区各种商业建筑能源消耗的各成分比例。其中空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分，占总能耗的50～60％。

表1：上海地区商业建筑能耗成分比例

空调照明卫生热水动力设备及其它

饭店46.113.5319.4

商场40.533.710.715.2

写字楼49.733.32.717

医院30.313.941.814

空调能耗主要由以下几方面组成：补偿维护结构传热的能耗占40～50％，新风处理能耗占30～40％，空气、水输送能耗占25～30％。图1显示了北京某著名商业建筑各设备(冷冻机、水泵、空调箱、照明、动力)电耗的积分图。该建筑的65％的电耗是空调系统。

图1各设备耗电量积分图

2、中国商业建筑节能潜力

通过对中国商业建筑的调查和分析发现，商业建筑具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面：

*中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。例如清华同方人环工程公司在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计，这些商场的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a，而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a，也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40％。

*同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。图2显示了北京十家大型百货商场每平方米耗电量，从图中可看出耗电量最高的商场比耗电量最低的商场能耗高出将近50％。此外写字楼和旅馆类建筑的情况也是这样的。图3中北京16家星级旅馆的1997年的能耗状况，能耗最大的旅馆能耗费是能耗最小的旅馆能耗费的将近3倍。

图2北京十家商场能耗图

图3北京16家旅馆能耗图

*通过对商业建筑的模拟分析发现，建筑的理想能耗与实际能耗有较大差别，主要是空调系统运行管理较差、缺乏空调自控系统、原有空调系统存在许多不合理设计等原因造成。通过对这些不合理成分的改造，能以较小的投入获得极大的节能效果。例如下图所示为北京某四星级饭店的水系统，从图中可看出，标准层加压泵后的阀后压力为1.12MPa，而加压泵前的阀前压力为1.15MPa，即经过加压泵后压力反而降低，主要原因是加压泵前后的阀门开度只有25％，这说明标准层加压泵是多余的，如果取消标准层加压泵，经估算每年可节电10％，约22万度电，节省运行费16.5万元。

*近年来已有不少的节能改造项目竣工，这些改造项目都显示出较大的经济效益，说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如北京双安商场的空调风系统的改造，通过充分利用春秋季室外新风为商场内供冷，从而减少了一个月的冷机运行时间，据统计每年可节省能耗费30万元左右。改造所需的40万元的投资一年时间就可以回收。此外在亮马河大厦，通过节能改造，一年可以节约运行费用300多万，所需的投资不到一年的时间即可回收。

上述分析表明，中外对比、同类建筑的对比、理论计算和实际测试的对比、商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑具有巨大的节能潜力，商业建筑节能改造有很好的经济效益。

3、中国商业建筑节能的途径和技术手段

技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术，而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。就是说商业建筑的节能关键不在于以后新建的商业建筑，而在于对已有商业建筑的节能改造，这是商业建筑节能的重点所在。表2显示了不同节能改造技术的经济效果，从表中可以看出，通过改善维护结构来节能的经济效益是最低的。

表2：不同节能改造技术的经济分析

改造投资改造收益投资回收年限

提高运行管理水平1$10～20$1～2月

更换风机、水泵1$0.8~1.0$1～1.2年

增加自动控制系统1$0.3~0.5$2~3年

系统形式的全面更新1$0.2～0.4$3~5年

建筑材料更换1$0.1~0.05$5~10

近年来，清华大学通过对数十幢商业建筑的调查和测试分析，总结出一套适合中国商业建筑节能工作开展的成套技术－MATE技术，并成功地在一些改造工程中得到了验证和完善。该技术是包括调研测试（Measure）、全面分析（Analyze）、跟踪实施（Tackle）和节能评估（Evaluate）在内的“MATE建筑节能改造技术”。

4、商业建筑节能的市场机制和可持续发展

根据已有节能改造项目的统计，节能改造每平方米可获得20～30元的直接效益，所以如果商业建筑节能按照在北京建立示范工程、在中国主要大城市建立推广中心、全国范围推广三个阶段来发展的话，各阶段的的改造效益如下：

*第一阶段：改造面积：30万平方米；直接效益：600～900万元

*第二阶段：改造面积：400万平方米；直接效益：8000～12000万元

*第三阶段：改造面积：1.5亿平方米；直接效益：30～45亿元

三个阶段的直接经济效益如果按照0.8元/度电和40％的发电效率折算成一次能源，相当于可为国家节省250万吨标准煤，减少向环境排放562万吨CO2，对全球生态环境的改善有巨大的贡献。

节能改造的投资主要有以下几个方面：

*计量仪表及安装费用

安装计量仪表的目的主要是计量改造效果，让业主看到效益，有利于推动节能改造工作发展。根据已有改造工程的统计，计量仪表的投资约为2.5元/平方米，所以一、二、三阶段的仪表投资分别为75万元、1000万元、3.8亿元。

*培训费用

*制定标准和政策费用

*宣传、传播费用

*建立节能改造中心和节能小分队费用

*节能改造工程投资

由于节能改造有较大的经济效益，改造工程投资可以在3年左右收回，所以改造工程投资可以说服业主承担或采用其它的融资方式。

篇9

随着改革开放和经济发展，我国商业建筑的面积日趋增大，据统计目前已经建成大约2000多幢高级宾馆和写字楼，800多家大型商场，设有中央空调系统的建筑面积约1.5亿平方米。根据商业建筑的能耗调查统计，设有空调系统的商业建筑每年的能源消耗费用接近150元/平方米，现有商业建筑的每年的能源消耗费用就高达225亿元人民币。商业建筑消耗的能源主要用于空调、照明、热水供应以及其它动力设备等方面。表1显示了上海地区各种商业建筑能源消耗的各成分比例。其中空调能耗是商业建筑的能耗的主要部分，占总能耗的50～60％。

表1：上海地区商业建筑能耗成分比例

空调照明卫生热水动力设备及其它饭店46.113.5319.4商场40.533.710.715.2写字楼49.733.32.717医院30.313.941.814

空调能耗主要由以下几方面组成：补偿维护结构传热的能耗占40～50％，新风处理能耗占30～40％，空气、水输送能耗占25～30％。图1显示了北京某著名商业建筑各设备(冷冻机、水泵、空调箱、照明、动力)电耗的积分图。该建筑的65％的电耗是空调系统。

图1各设备耗电量积分图

2、中国商业建筑节能潜力

通过对中国商业建筑的调查和分析发现，商业建筑具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面：

*中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。例如清华同方人环工程公司在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计，这些商场的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a，而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a，也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40％。

*同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。图2显示了北京十家大型百货商场每平方米耗电量，从图中可看出耗电量最高的商场比耗电量最低的商场能耗高出将近50％。此外写字楼和旅馆类建筑的情况也是这样的。图3中北京16家星级旅馆的1997年的能耗状况，能耗最大的旅馆能耗费是能耗最小的旅馆能耗费的将近3倍。

图2北京十家商场能耗图

图3北京16家旅馆能耗图

*通过对商业建筑的模拟分析发现，建筑的理想能耗与实际能耗有较大差别，主要是空调系统运行管理较差、缺乏空调自控系统、原有空调系统存在许多不合理设计等原因造成。通过对这些不合理成分的改造，能以较小的投入获得极大的节能效果。例如下图所示为北京某四星级饭店的水系统，从图中可看出，标准层加压泵后的阀后压力为1.12MPa，而加压泵前的阀前压力为1.15MPa，即经过加压泵后压力反而降低，主要原因是加压泵前后的阀门开度只有25％，这说明标准层加压泵是多余的，如果取消标准层加压泵，经估算每年可节电10％，约22万度电，节省运行费16.5万元。

*近年来已有不少的节能改造项目竣工，这些改造项目都显示出较大的经济效益，说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如北京双安商场的空调风系统的改造，通过充分利用春秋季室外新风为商场内供冷，从而减少了一个月的冷机运行时间，据统计每年可节省能耗费30万元左右。改造所需的40万元的投资一年时间就可以回收。此外在亮马河大厦，通过节能改造，一年可以节约运行费用300多万，所需的投资不到一年的时间即可回收。

上述分析表明，中外对比、同类建筑的对比、理论计算和实际测试的对比、商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑具有巨大的节能潜力，商业建筑节能改造有很好的经济效益。

3、中国商业建筑节能的途径和技术手段

技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术，而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。就是说商业建筑的节能关键不在于以后新建的商业建筑，而在于对已有商业建筑的节能改造，这是商业建筑节能的重点所在。表2显示了不同节能改造技术的经济效果，从表中可以看出，通过改善维护结构来节能的经济效益是最低的。

表2：不同节能改造技术的经济分析

改造投资改造收益投资回收年限提高运行管理水平1$10～20$1～2月更换风机、水泵1$0.8~1.0$1～1.2年增加自动控制系统1$0.3~0.5$2~3年系统形式的全面更新1$0.2～0.4$3~5年建筑材料更换1$0.1~0.05$5~10年

近年来，清华大学通过对数十幢商业建筑的调查和测试分析，总结出一套适合中国商业建筑节能工作开展的成套技术－MATE技术，并成功地在一些改造工程中得到了验证和完善。该技术是包括调研测试（Measure）、全面分析（Analyze）、跟踪实施（Tackle）和节能评估（Evaluate）在内的“MATE建筑节能改造技术”。

4、商业建筑节能的市场机制和可持续发展

根据已有节能改造项目的统计，节能改造每平方米可获得20～30元的直接效益，所以如果商业建筑节能按照在北京建立示范工程、在中国主要大城市建立推广中心、全国范围推广三个阶段来发展的话，各阶段的的改造效益如下：

*第一阶段：改造面积：30万平方米；直接效益：600～900万元

*第二阶段：改造面积：400万平方米；直接效益：8000～12000万元

*第三阶段：改造面积：1.5亿平方米；直接效益：30～45亿元

三个阶段的直接经济效益如果按照0.8元/度电和40％的发电效率折算成一次能源，相当于可为国家节省250万吨标准煤，减少向环境排放562万吨CO2，对全球生态环境的改善有巨大的贡献。

节能改造的投资主要有以下几个方面：

*计量仪表及安装费用

安装计量仪表的目的主要是计量改造效果，让业主看到效益，有利于推动节能改造工作发展。根据已有改造工

程的统计，计量仪表的投资约为2.5元/平方米，所以一、二、三阶段的仪表投资分别为75万元、1000万元、3.8亿元。

*培训费用

*制定标准和政策费用

*宣传、传播费用

*建立节能改造中心和节能小分队费用

*节能改造工程投资

由于节能改造有较大的经济效益，改造工程投资可以在3年左右收回，所以改造工程投资可以说服业主承担或采用其它的融资方式。

篇10

【Abstract】Public Building Energy Saving is a systems engineering， HVAC system energy efficiency in public buildings occupy an important position. Research and development of energy-saving technologies and use of the building systems， the basis of energy-saving air-conditioning system， the relevant departments of government attention and support， it is to achieve substantial energy savings， have a significant environmental and social benefits， ensure the promotion of economic development. Papers for this case the use of theoretical analysis and a combination of methods， hot summer and warm winter areas of energy-saving air-conditioning design optimization study.

【Key words】public buildings; air conditioning; energy

众所周知，公共建筑具有很大的空调节能潜力，正确设置冬、夏天室内设计温度能产生良好的节能效果。不过我国当前的建筑物室内温度常常存在夏天设定过低，冬天设定过高的现象，造成能源的大量浪费。其实通过加强中央空调运行管理，杜绝“跑冒滴漏”的浪费现象，可节能5%-10%;通过提高水泵风机等输配设备的运行效率及应用变频调速技术可节能10%-20%;此外通过改善过渡季节设备运行方式，避免冷热不均、增加自动控制系统等措施，也可实现10%-20%的节能效果。综合各项节能措施，公共建筑空调的节能潜力应在30%-50%。本文在于通过结合某商场夏热冬暖地区的气候条件和商场特点做空调设计优化节能分析，并进一步按照采用优化的的空调系统方案进行节能分析，论证了建筑空调节能的重要性和可行性，对建筑空调系统节能的设计和运行有着重要的指导和参考价值。

1 大型商场的建筑特点

(1)空间较大，货架、柜台的摆放位置可以多样化，人流众多，要合理安排顾客流动路线和货物进出路线，避免交错混杂。(2)根据商品特性安排营业部位，贵重商品一般设在楼上，日用商品设在最方便的地方，笨重商品多安排在一层或地下层。(3)营业大厅要求宽敞，且有良好的通风、采光设施，柜台平面布置应有较大的灵活性，以适应经营商品交换的需要。(4)因人流集中，应特别注意安全消防措施等。

2 大型商场空调冷负荷形成影响的因素分析

2.1 建筑围护结构对能耗的影响:建筑的围护结构主要由外墙、屋面、外窗、地面、内分隔几部分组成。围护结构类型主要随着地区的不同而变化。严寒地区的建筑应充分满足冬季保温设计的要求;适当兼顾夏季防热;温暖地区的建筑应兼顾冬季保温和夏季防热:炎热地区应以满足夏季防热设计要求为主，适当兼顾冬季保温。即使在同一地区，围护结构也有许多种不同型式。外围护结构方案的选择是建筑节能设计首先要考虑的问题。外维护结构的热工性能是决定建筑能否节能的基础，外围护结构的组成部分之间是相互影响，相互制约，单纯地加强某一个或几个方面的节能性能，并不一定能使建筑达到良好的总体节能效果和实现节能的经济型。据有关部门的数据统计，我国的建筑耗热量:外墙大体上为气候条件接近的发达国家的4-5倍，屋顶为2.5-5.5倍，外窗为1.5-2.2倍;门窗透气性为3-6倍，总耗能是2-3倍，因此，推广节能显得愈加重要。在上世纪80年代以前，基本没有机械降温手段，大型商场地区比较重视自然通风和建筑遮阳隔热，居室空间较高，通常采用240毫米以上厚度的砖外墙、斜屋面或大阶砖架空通风屋面、窗户飘蓬遮阳等结构形式，起到较好的通风、隔热效果。根据近年对商业楼的能耗调查表明，空调系统能耗占整个建筑能耗的50-60%左右，因此有必要针对外围护结构的热工性能进行分析。

2.2 建筑照明对能耗的影响:

在商场的照明设计中，合理运用光源的特性，可为广大消费者营造舒适的光环境和烘托商业气氛，是商场建筑不可缺少的部分。而这部分的能耗也相当可观，照明用电占商场用电量的40%-50%，在商场运营成本中占着一定的比重，降低照明能耗对于提高商场的商业竞争力具有重要作用。而在对空调总负荷各组成部分分析时，可看出照明负荷在其中占的比例较小，很容易被忽视，因此针对前述的商场照明现状做分析，说明商场照明节能对空调节能的意义。

2.3 人员新风负荷对空调冷负荷的影响形成:

随着人民生活水平的不断提高，为繁荣市场，适应商业竞争机制的需要，城市兴建商场建筑呈上升趋势。通过调查走访的情况来看，有空调的商场比无空调的商场年营业额多约16%，利润增加约26%，但增设空调势必增加能耗、初投资和运行费用，直接影响商场的经济效益。同时商场夏季工况的空调设计冷负荷中最大比例是人员的新风负荷，占到了总冷负荷的60%。可以看出，新风负荷占了相当大的比重，而新风负荷的计算取决于人员密度的取值，与同时在场的人数有关系，而这个人数是个动态的、难以确定的数值。客流量不仅与季节、天气、节假日等时间因素有关，而且随着商场所在位置、商场规模及经营范围、经营因素、柜台多少、货源情况、商场中空气环境的好坏等因素而变化。

3 大型商场的特点及节能设计优化

3.1 实行自然和机械相结合的通风运用:

《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第4.2.8条:“外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%，透明幕墙应具有可开启部分或设有通风换气装置。”公共建筑一般室内人员密度比较大，建筑室内空气流动，特别是自然、新鲜空气的流动，是保证建筑室内空气质量符合国家相关标准的关键。无论在北方地区还是在南方地区，在春、秋季节和冬、夏季的某些时段普遍有开窗加强房间通风的习惯，这也是节能和提高室内热舒适性的重要手段.外窗的可开启面积过小，会严重影响建筑室内的自然通风效果。因此，这条规定是为了使室内人员在较好的室外气象条件下，可以通过开启外窗来获得热舒适性和良好的室内空气品质。所以做好自然通风气流组织设计，保证一定的外窗可开启面积，可以减少房间空调设备的运行时间，节约能源，提高舒适度。为了保证室内有良好的自然通风，明确规定外窗的可开启面积不应小于窗面积的30%是必要的。笔者设计的某商场五层屋面局部设有中庭采光天窗，本来商场的中庭贯通一至五层，空间高大，在炎热的夏季，中庭内的温度很高，应考虑在中庭上部的侧面开设一些窗户或百叶式的通风口，充分利用自然通风，达到降低中庭温度的目的。但是此商场建筑设计师考虑中庭的采光天窗标高几乎与室外实体屋面标高一致，没有开启外窗或通风口的可能，因此为了达到有关规范、标准的要求，必须考虑在中庭上部设置排风机加强通风，改善中庭热环境，同时此排风系统又可以兼做火灾的排烟风机。这样的设计系统简单，排风机布置多台，在夏季中央空调运行时，只开启部分风机排风，排风量约为新风量的80%， 以保证室内的微正压，由于室内空气能够部分排出，也使组合空调的新风能够顺利进入，形成对流，使室内空气形成流动，排除有害气体，让商场工作人员有个健康舒适环境。

3.2 实行全热回收设计:

《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)第5.3.14条:“建筑物内设有集中排风系统且符合2.设计新风量大于或等于4000m3/h的空气条件系统，且新风与排风的温度差大于或等于8℃时，宜设置排风热回收装置。排风热回收装置(全热和显热)的额定热回收率不应低于60%。”设计商场空调时，考虑到商家的利益，空调机房面积总是被限制，空间利用率有限，而且室外进风口和排风口的距离要求尽量间隔远，避免气流短路，由于热回收装置有四个接管，系统中管路较为复杂。由于城市空气质量较差，积灰现象较严重，过滤器易堵塞，使用中应注意经常清洗过滤器。全热回收必要条件是新风系统与排风系统布置在一处，这就要求设计时对系统划分、风道布置、送排风机和热回收装置的设备等统筹安排，使系统趋于合理.要使风系统趋于合理，布置风系统需结合建筑平、立面，周详考虑。全热交换器的大小是按空调供冷或供暖时的最小风量确定。必须注意的是过渡季节或冬季采用新风供冷时不能用全热交换器，这是因为新风被排风加湿、换热后，会降低新风供冷的效果。因此，必须采用新风供冷时，应在新风道和排风道上分别设旁通风道，使空气绕过全热交换器。同时根据某商场所处的的气候特点，(四季不分明，炎热时间长)，采用这种热回收技术虽然初投资相对大一些，却节省了运行费用，而且节能效果是显著的。而现实中，虽然在前期设计工作时，设计师会给业主提供采用这个热回收系统后有关的初投资增加、运行费用的减少以及增加的初投资的回收期长短分析，但是业主往往单纯地从经济效益方面来权衡热回收装置的设置与否，对于商场而言，热回收装置投资的回收期会稍长一些，而且全热回收系统设计要充分考虑安装尺寸，运行的安全可靠性以及设备配置的合理性，这牵涉到占用商场面积，业主往往会否定这一做法，这种现实情况给设计师推广节能技术带来阻滞。 3.3 实行大温差空调冷冻水系统节能设计:

对空调末端而言，采用大温差系统后，由于供回水温差加大，将对其热工性能及运行效率产生很大影响。对于按常规温差设计的空调机组，在大供回水温差的工况下运行，会出现空调系统由于空调机组冷水温升过小而冷量不够，空调机组的除湿能力下降，导致室内相对湿度增加，使人员的舒适度降低等问题，因此，在冷冻水大温差工况下，不能按常规温差选择空调末端。同时为了使空调末端获得与标准温差相同的制冷量，可以通过增加表冷器排数和表冷器传热面积，改变表冷器程数，降低空调机组进水温度以及改变表冷器的肋片材质等措施解决.为了不至于增大换热器的水阻力或增大空调机组的安装有效建筑面积，一般采用增大换热器的排数的方法。根据热工计算，对于标准温差，一般空气处理机6排盘管的换热器即可满足要求。根据计算和厂家提供的数据，大温差空气处理机的换热面积需增大约20%，也就是说增大排数(最多增至8排)的方案即可满足要求，相对风机盘管也最多增至4排(标准为3排)可满足要求。

3.4 实行空调冷冻水泵变频运行:

在空调水系统中，采用电制冷方式时，冷却水泵和冷冻水泵的耗能大约为空调冷水机组的26%-37%。目前我国空调冷水机组普遍设有能量调节装置，可根据空调负荷变化自动调节主机运行能耗，达到节能的目的。而空调水系统过去一般不设变频器，如果选型大了则不仅会增加设备投资，还会使水系统运行能耗增加较多。有资料表明，大中型公共建筑供暖空调电力消耗中，60%-70%由输送和分配冷量热量的风机水泵所消耗，而这部分电耗有可能降低60%-70%。空调负荷主要来自围护结构传热和新风负荷，是随室外气象因素等条件的变化而变化的，此外，室内的设备和人体散热也是随时间变化的，特别是人员流动性大的场所，空调系统设计通常是根据空调的最大负荷设计的，且空调水系统流量不变，是按定流量设计的.根据资料显示，在夏热冬暖地区，夏季热负荷高峰期一般为6-8月，中至低负荷为5月、9-11月，一天之中空调系统高负荷一般运行在中午至下午的时间段。因此空调系统在大部分时间内工作于部分负荷状态，由此可见，虽然空调水泵的能耗相比较冷水机组占的比重较小，目前在工程运行中一般以能耗为代价采用节流方法调节水流量，当用户端负荷变化需要变化冷冻水循环水量时，传统的流量调节方法是通过对循环水泵的出口阀门开度的调节，只是关小、调大，处于较机械简单的调节状况，这种调节方式因节流的不可逆性会造成能量损失，电耗浪费明显，系统运行的经济性变差，现在较科学的解决方法是采用水泵的变频调速技术，可以减少电能的消耗，提高系统运行的经济性。因此水泵的节能空间潜能较大。

总之，通过结合某商场特点，对空调方案优化分析后，笔者认为可以考虑对夏热冬暖地区商场采用自然和机械相结合的新风、排风全热交换的通风方案;采用大温差小流量的空调冷冻水系统方案;采用空调冷冻水变频运行方案。

参考文献

[1] 董子忠，许永光，温永玲等.炎热地区夏季窗户的过程研究[J].暖通空调，2003，33(3)，93-96