建筑物節(jié)能改造：促進供熱改革熱源改造

     2000年中國建筑耗能量已達1.8億噸標準煤，約占全國能源消費總量的14%，而且呈上升趨勢。建筑物空調(diào)（采暖、供冷）耗能量約占建筑耗能量的60%，所以，建筑節(jié)能潛力主要在建筑物的采暖與供冷方面。由于多種原因，中國建筑物單位面積采暖能耗是氣候相近的發(fā)達國家的3倍左右，說明中國建筑節(jié)能的潛力很大。當前中國正在民用建筑領(lǐng)域按照JGJ26-95號行業(yè)標準，推進民用建筑節(jié)能工作，要求自2000年開始，新建建筑必須按節(jié)能50%的標準設計與建設，原有建筑物要按該標準進行節(jié)能改造。完成這一節(jié)能改造目標，粗略測算節(jié)能潛力有3000多萬噸標準煤。針對浪費能源的主要問題，可采取以下6項技術(shù)改造措施，它們是①改善建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)，②改福利供暖為按戶計量收費，③采暖熱源節(jié)能改造，④空調(diào)冷源節(jié)能改造，⑤供暖管網(wǎng)節(jié)能改造，⑥使用新熱源?，F(xiàn)分述如下。

    ①改善建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)

    中國建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)耗能量很大，與發(fā)達國家相比，外墻耗能量是他們的4-5倍，屋面耗能量是他們的2.5-5.5倍，外窗耗能量是1.5-2.2倍，門、窗空氣滲漏是他們的3-6倍。節(jié)能改造的措施是：外墻在黏土磚墻上加保溫層，實踐證明外保溫層效果好于內(nèi)加保溫層，造價稍高；屋面要在原屋面板上加鋪適當厚度的保溫層；外窗由鋼框單玻璃窗換成塑鋼、鋁塑或玻璃鋼框單玻或雙玻璃窗。這項改造措施可獲30%左右的節(jié)能量，節(jié)能改造費用每平方米建筑在100-200元之間，投資回收期較長。

    ②改福利供暖為按戶計量收費

    長期以來，中國職工享受著免費取暖的福利待遇，采暖費由職工

    所在單位按地方統(tǒng)一標準和居住面積向供暖部門支付，用戶的用熱量既不能按需調(diào)節(jié)，也無法計量，結(jié)果是舒適度較差，能源耗費卻很多。中國政府已經(jīng)決定，z*遲2010年全國采暖地區(qū)要普遍實施按戶計量收費制度，實施這項改革是鼓勵廣大用戶參與節(jié)能的有力措施，實現(xiàn)這項改革的先決條件是實現(xiàn)用熱量可以按需調(diào)節(jié)與按數(shù)計量。

    實施這項改革，EMC可做的工作是創(chuàng)造上述先決條件，即對現(xiàn)有大量頂層輸入單管串聯(lián)系統(tǒng)的各層散熱器處加裝跨越管，并在散熱器前端加裝溫控閥，在散熱器上加裝熱量計。改造投資須20元/平方米左右，可獲得20%左右的節(jié)能量。

    ③采暖熱源節(jié)能改造

    中國采暖地區(qū)的城鎮(zhèn)采暖方式有三類，一是主要由熱電廠提供熱源的城市集中供熱，二是區(qū)域鍋爐房供熱，三是分戶小煤爐取暖，以上三類均為燃煤取暖，所以，成為采暖地區(qū)采暖季節(jié)大氣污染的主要來源。各自的改造措施簡述如下。

    A、城市集中供熱

    除熱電廠和輸熱管網(wǎng)的節(jié)能改造措施以外，用熱方主要是區(qū)域（或單位）換熱站提高換熱效率，減少換熱損失和能源消耗，使用按負荷變化（包括室外溫度變化）實時調(diào)節(jié)供熱量的自控系統(tǒng)。

    B、區(qū)域鍋爐房供熱

    由于熱源是工業(yè)鍋爐，節(jié)能改造內(nèi)容已在“工業(yè)鍋爐節(jié)能改造”項目線中論及。

    C、分戶小煤爐取暖

    小煤爐能源效率極低，低空污染嚴重，環(huán)境舒適性很差。出于節(jié)能、環(huán)保和提高生活質(zhì)量的需要，應予改造。示范EMC已經(jīng)試范成功用高效電暖器和蓄熱式高效電暖器取暖取代小煤爐，在供電部門的支持下，得到很好的效果?，F(xiàn)正在大面積推進。

    D、蓄熱式電采暖

    蓄熱式電采暖系統(tǒng)分集中、戶用與分室3種，它的應用既可以對電力負荷移峰填谷、削減冬夏季負荷差，為電力企業(yè)節(jié)約能源、緩解基建投資，也可使用戶節(jié)省建設投資，節(jié)約能源，減少采暖費用。示范EMC正在實施用蓄熱式電鍋爐取代燃煤、燃油鍋爐區(qū)域采暖的示范項目。

    ④空調(diào)冷源節(jié)能改造

    中國民用建筑大量使用集中供冷，始于上個世紀80年代初期，均為常規(guī)送風，90年代集中供冷領(lǐng)域引入了先進設備和先進的系統(tǒng)設計方案，既可節(jié)約能源，增加建筑物的使用價值，又能改善環(huán)境的舒適性，為老舊供冷系統(tǒng)的改造升級，提供了物質(zhì)、技術(shù)基礎。

    A、制冷設備節(jié)能改造

    在用的制冷設備有不少屬于效率較低，能耗較高，甚至使用不合理，須要進行改造。如新型溴化鋰制冷機組的耗熱量比舊型機組少10%—20%，使用低品位余熱，節(jié)能效果更加顯著；新型熱泵機組的效能系數(shù)比舊型機組增大15%左右，這些都是可供選擇的。改造投資須20元/平方米左右，可獲10%-20%左右的節(jié)能量。

    B、供冷系統(tǒng)節(jié)能改造

    常規(guī)供冷系統(tǒng)主、輔機的裝機容量是按照能滿足z*大冷負荷的需要設計的，導致供冷系統(tǒng)大部分時間處于低負荷、低效率的運行狀態(tài)，造成系統(tǒng)建設投資和長期運行能耗的浪費。

    蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的應用，既可以對電力負荷移峰填谷，為電力企業(yè)節(jié)約能源，緩解建設投資的增長，也可以為用戶節(jié)省建設投資，節(jié)約能源，減少供冷費用，還可為業(yè)主增大建筑物的使用價值。原因是由于裝設了蓄冷裝置，制冷機組的裝機容量減小了許多，減少了投資；由于它可以經(jīng)常運行在滿負荷高效狀態(tài)，而且1/3以上運行時間是低價電時段，所以，既節(jié)能又節(jié)運行費。低溫大溫差蓄冷空調(diào)系統(tǒng)，除了以上優(yōu)點之外，由于供冷輔機和管道容量也都縮小了，所以，減少了占地面積和空間，因而，提高了業(yè)主建筑物的使用價值。低溫大溫差系統(tǒng)由于送風溫度低，環(huán)境的舒適度因而提高。這種系統(tǒng)更適合新建工程。

    自上世紀90年代初，中國開始在民用建筑使用蓄冷空調(diào)技術(shù)以來，初期使用水蓄冷較多，上世紀90年代中期以后，建設的水蓄冷項目，多在有消防水池的建筑物中。

    冰蓄冷技術(shù)使用初期是圓球型冰球，由于結(jié)構(gòu)的原因，存在著空調(diào)系統(tǒng)整體造價較高，運行能耗及供冷成本均較高的問題。鑒于以上缺欠，人們開發(fā)了蕊心冰球，由于改良了球的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)能源效率有所提高，其他如運行供冷穩(wěn)定性和冷凍水溫難于進一步降低的問題依然存在，不能適應低溫大溫差送風的要求。

    盤管蓄冷技術(shù)是90年代中期引入中國的，比起冰球蓄冷，既能降低空調(diào)系統(tǒng)整體的建設費用，又能減少系統(tǒng)的運行能耗與供冷成本，還能增加建筑物的使用價值，所以，近幾年盤管蓄冷空調(diào)系統(tǒng)的應用增長速度比冰球蓄冷快。

    當前，中國企業(yè)開發(fā)、生產(chǎn)的造價更低、可靠性更高的盤管蓄冷空調(diào)系統(tǒng)已成功地運行。示范EMC已開始涉足這個領(lǐng)域。     ⑤供暖管網(wǎng)節(jié)能改造

    供暖管網(wǎng)的能源損失有壓力損失和散漏損失兩種，散漏損失占輸送熱量的5%—10%，對管網(wǎng)實施良好、完善的保溫，加強維修與管理，可以清除散漏損失的大部分。

    中國有許多居住區(qū)是經(jīng)多次擴建而成的，供暖管網(wǎng)也是如此，自然會產(chǎn)生壓力失衡，導致水力失衡，即熱力失衡，造成系統(tǒng)遠端供暖不足，近端過剩。為了保證遠端室溫盡量高些，系統(tǒng)被迫采取大流量小溫差的運行方式，即浪費能源，又增加循環(huán)水量和循環(huán)水泵的耗電量。消除的辦法比較簡單，即使用平衡閥使系統(tǒng)分區(qū)分段達到水力基本平衡。節(jié)能效果很好，有的1個采暖季即可收回節(jié)能技改投資。

    ⑥空調(diào)新熱源

    地溫水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)既能供暖，也能供冷，與一般空調(diào)系統(tǒng)相比，只是熱（冷）源與轉(zhuǎn)換設備不同，熱（冷）源不再是各種燃料而是地溫，轉(zhuǎn)換設備是水源熱泵機組取代了鍋爐（制冷機組）。

    地層是一個龐大的恒溫蓄能庫，各地區(qū)不同深度地層的溫度是長年不變的，人們利用這一寶庫，可獲得很大的收益。地溫資源是極豐富的，地下水、河、湖、海水均可使用，地下無水地區(qū)，可在地層一定深度埋管存水使之恒溫也可使用；城市中水基本上是恒溫的，也可以使用。

    水源熱泵的效能系數(shù)已達到4或以上，其工作溫度一般為10℃，有的可低到7℃，對水的要求一個是溫度，只要高于熱泵的工作溫度；再一個是水量，如從水中抽取5℃溫差的熱量，寒冷地區(qū)每萬平方米建筑物約需60噸/時；第三是水質(zhì)，只要對熱泵的冷凝器和蒸發(fā)器長期無腐蝕，不堵塞即可。

    使用這種系統(tǒng)供暖在中國自1997年冬季開始，次年夏用于供冷，至今在賓館、辦公樓、商務樓、醫(yī)院、居民住宅等類建筑中已有幾十個成功案例，示范EMC于2000年開始實施此類示范項目，已成功復制了一批。這類系統(tǒng)的特點是1套設備3種用途，所以節(jié)省建設投資，同時由于熱泵的效能系數(shù)較大，所以，節(jié)能效果也不錯。

    建筑物節(jié)能改造所節(jié)省的能源是煤炭和石油制品，所以，具有很好的環(huán)境效益，可以少排大量的溫室氣體CO2,有益于緩解q*氣候變暖，同時可以減少酸雨氣體SO2和總懸浮顆粒物的排放量，有利于改善地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

    建筑節(jié)能與改善人們的工作與生活環(huán)境密切相關(guān)，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，近5年來更受各方重視，將成為節(jié)能服務的新熱點。