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[關(guān)鍵詞] 節(jié)能運(yùn)行中央空調(diào)系統(tǒng)能耗
空調(diào)能耗是商業(yè)類建筑能耗的主要部分，據(jù)統(tǒng)計空調(diào)能耗占總能耗的50%～60%。所以，中央空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用也成為商家重要的資金投入，引起商家的廣泛關(guān)注。筆者在河北省廊坊市的公共建筑空調(diào)系統(tǒng)中進(jìn)行實(shí)地調(diào)查觀測，并發(fā)出20份調(diào)查報告，收回13份，其中商場空調(diào)系統(tǒng)3份，均為全空氣系統(tǒng)。本文針對該地區(qū)中央空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題，對目前空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行管理進(jìn)行探討。
一、商場空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題
1.冷水機(jī)組長期處于工作狀態(tài)，沒有溫度設(shè)定，進(jìn)行開啟，即使設(shè)定了溫度，也不能有效地對冷水機(jī)組的開啟進(jìn)行自動控制。
2.主要運(yùn)行設(shè)備（如水泵、風(fēng)機(jī)、冷卻塔）能耗過大。
3.系統(tǒng)運(yùn)行中的水系統(tǒng)隨室外氣溫變化，其波動性較大，加大了其在管路中的阻力，且穩(wěn)定性差。
4.多數(shù)商場都存在空調(diào)能耗大，過度季、冬季不能采用大量新風(fēng)，全年制冷機(jī)運(yùn)行時間過長，并經(jīng)常出現(xiàn)過度期或冬季室內(nèi)溫度偏熱現(xiàn)象。
5.長期以來，由于各種原因，一直缺乏比較完善、簡便有效的計量核算、運(yùn)行管理制度。
二、商場空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn)
商場空調(diào)屬于舒適性空調(diào)，設(shè)置目的是為顧客創(chuàng)造一個舒適的購物環(huán)境，并有利于商品的儲存。商場負(fù)荷的主要特點(diǎn)是：大中型商場有較大的內(nèi)區(qū)，人員多，人員結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人員負(fù)荷和新風(fēng)負(fù)荷占冷負(fù)荷的大部分，而建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷所占比例很小。為保證商場的采光和廣告效應(yīng)，商場使用的各種照明設(shè)備較多且發(fā)熱值高（如投射燈、鹵素?zé)舻龋?，?dǎo)致照明負(fù)荷很大。
三、運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行的影響
室內(nèi)參數(shù)的高低，與空調(diào)能耗的多少有密切的關(guān)系，其中溫度對其影響最大。很多資料給出了室內(nèi)計算溫度與能耗的關(guān)系，如《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計手冊》：“供暖時，每降低1℃，可節(jié)能約10%～15%；供冷時，每提高1℃，可節(jié)能約10%左右”。因此，在不降低室內(nèi)舒適度標(biāo)準(zhǔn)的前提下，通過合理的設(shè)定室內(nèi)空調(diào)的運(yùn)行參數(shù)，可以收到明顯的節(jié)能效果。
四、運(yùn)行管理方案探討
1.機(jī)組的節(jié)能運(yùn)行。在空調(diào)系統(tǒng)中，主機(jī)能耗占總能耗60％以上，因此主機(jī)的節(jié)能運(yùn)行是整個系統(tǒng)節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。在空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，主機(jī)都要按最大負(fù)荷進(jìn)行設(shè)計，而空調(diào)系統(tǒng)對每個具體工況而言，都有一條最佳的特性曲線，滿足這條曲線工作，主機(jī)效率最高，能耗最小，控制主機(jī)盡量滿足其特性曲線，則可以達(dá)到節(jié)能的目的。
正如上述第三點(diǎn)所述，選擇合理的運(yùn)行參數(shù)將會對空調(diào)節(jié)能運(yùn)行起到明顯的效果。設(shè)計中避免送風(fēng)溫度過低，因?yàn)楫?dāng)送風(fēng)溫度由18℃降到14℃時，在同樣的房間溫度下（26℃，相對濕度50％），處理新風(fēng)的能耗會增加25％。因此，從健康、舒適、節(jié)能考慮，舒適性空調(diào)夏季室內(nèi)設(shè)計溫度確定取比室外環(huán)境溫度低5℃～8℃為好，同時室內(nèi)外相對濕度差也不宜太大。
2.水泵的節(jié)能運(yùn)行。由于水泵在設(shè)備選型時大都留有余量，因此水泵的出水側(cè)閥門都不會全開，有的僅能開到二分之一，這就造成了閥門的節(jié)流損失。同時由于閥門限制水量，使主機(jī)的制冷效果不理想。設(shè)計負(fù)荷運(yùn)行時間約占總運(yùn)行時間的6％～8％，水泵的能耗約占空調(diào)系統(tǒng)總能耗量的15％～20％。為此，采用變頻變流量系統(tǒng)，使輸送能耗隨流量的增減而增減，具有顯著的節(jié)能效益。
3.減少水系統(tǒng)的隱性能耗。在空調(diào)系統(tǒng)中，冷卻水和冷凍水兩大水系統(tǒng)的節(jié)能，即如何降低水系統(tǒng)的隱性能耗，往往被人們所忽視。實(shí)際上，這兩大水系統(tǒng)水的耗失量是相當(dāng)大的，水的大量耗失，一則增大水資源的壓力，二則也增加冷水機(jī)組、水泵和冷卻塔的電能消耗，即隱性能耗。(1)冷凍水系統(tǒng)的節(jié)能。冷凍水在空調(diào)系統(tǒng)中主要起著中間載冷作用，在隱性能耗方面主要表現(xiàn)在管路保溫的冷量損失及冷凍水流失方面，其中后者往往被忽視。冷凍水流失絕大部分是因?yàn)榕盼坶y、旁通閥失效或關(guān)不死所致。(2)冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能。冷卻水系統(tǒng)中水的流失主要在如下三個方面：①蒸發(fā)耗水。冷卻塔內(nèi)熱水通過蒸發(fā)釋放潛熱而達(dá)到自身的冷卻。大風(fēng)量導(dǎo)致的出水溫度降低，并不能達(dá)到節(jié)能的目的。②控制飛水，節(jié)約水耗?？諝鈱⑺畮С隼鋮s塔，造成水耗稱為冷卻水飛水。這是冷卻水系統(tǒng)的另一種隱性能耗。③排污換水消耗。盡管排污換水消耗是不可避免的，但是保持水系統(tǒng)清潔卻可以減小換水的頻率。
4.啟停最佳控制?？照{(diào)裝置消耗的電能等于裝置運(yùn)行的時間和裝置的容量的乘積，如果運(yùn)行時間減少，消耗的電能就會按比例下降。對大樓不同場所的空調(diào)負(fù)荷進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查分析，尋找最佳啟停控制方式，并在過度季節(jié)，盡量采用室外新風(fēng)送風(fēng)，關(guān)閉機(jī)組，減少機(jī)組全年的運(yùn)行時間，這樣將既能滿足人們對空調(diào)環(huán)境的要求，又能符合節(jié)能的要求。
5.加強(qiáng)運(yùn)行管理。建立嚴(yán)格的運(yùn)行管理制度，引入專業(yè)管理人員，在管理人員上崗之前要進(jìn)行專業(yè)的運(yùn)行管理培訓(xùn)，并進(jìn)行實(shí)際操作的考核。定期對運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)際的觀測和記錄，做到“天天有記錄，月月做總結(jié)，年年定計劃”，并按照實(shí)際觀測情況填寫《中央空調(diào)運(yùn)行情況記錄表》和《中央空調(diào)運(yùn)行情況統(tǒng)計表》。
五、結(jié)論
綜上所述，對于商場空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行，要在各個環(huán)節(jié)緊緊把握，不疏忽任何一個環(huán)節(jié)，這樣才能有效的控制能耗。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞：商場建筑；能耗模擬；正交試驗(yàn)法；節(jié)能
Analysis on Energy Efficiency and Energy Consumption
Simulation of a Shopping Mall
XIAO Shu-ying1, SUN Rui-jun2
(1.Tianjin Chance Architecture Design Co.,LTD, Tianjin, 300074,China;
2. Tianjin ShangHeng Architecture Design Co.,LTD, Tianjin, 300221,China)
ABSTRACT: Energy simulation software named DesignBuilder was used to develop an energy consumption model of a shopping mall in Weihai. A method named orthogonal experiment is chosen to analyze and select the main factors affect the market energy consumption. And the corresponding energy-saving measures are proposed.
Keywords: emporium building; energy simulation; orthogonal experiment; energy-saving
中圖分類號： TE08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
0 引言
商場類建筑由于建筑面積大、營業(yè)時間長、客流密度大和用電密度高等特點(diǎn)，與其他類型公共建筑相比，單位面積電耗密度高且全年總能耗量大[1]。并且，隨著人們對購物環(huán)境舒適性要求的不斷提高，商場類建筑的能耗還會持續(xù)增加，因此商場類建筑的節(jié)能任務(wù)極其艱巨。本文以威海市某商場為例，借助DesignBuilder能耗模擬軟件對商場建筑能耗進(jìn)行分析，找出影響商場建筑能耗大小的主要因素，并提出商場類建筑節(jié)能的關(guān)鍵措施。
1 商場概況及模型的建立
1.1商場概況
該商場建筑位于山東省威海市，建于2004年，總建筑面積為34662m2，坐北朝南，主體5層，建筑高度23.8m，地下局部兩層，建筑體形系數(shù)為0.11，東、西、北面墻窗墻比為0.12，南面墻窗墻比為0.40，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)。該商場地下一層為超市，地上1-5層為商場賣場。冷熱源形式為“冷水機(jī)組+市政熱水”，空調(diào)系統(tǒng)形式為“全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)”。
1.2模型的建立
該商場建筑外墻和屋面的圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體構(gòu)造和熱工特性見表1所示：
表1 典型商場建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主體構(gòu)造和熱工性能
該商場建筑室內(nèi)照明設(shè)備采用懸頂式熒光燈，局部區(qū)域?yàn)橥怀鑫锞靶Ч捎冒谉霟粽{(diào)光，部分專柜照明采用射燈。商場室內(nèi)照明的運(yùn)行時間與營業(yè)時間同步，為早9:00～晚22:00。室內(nèi)照度設(shè)置為600lx，照明功率25w/m2。
該商場人員密度設(shè)置為0.4人/m2；商場內(nèi)人員勞動類型為輕勞動，群集系數(shù)取0.9；最小新風(fēng)量20m3/(hp)。
該商場室內(nèi)空調(diào)溫度設(shè)置為25℃，采暖溫度設(shè)置為20℃。冷水機(jī)組COP設(shè)置為4.0。
在該商場建筑數(shù)字化模型建立的過程中，對模型進(jìn)行了適當(dāng)?shù)暮喕涸诒３纸ㄖ黧w構(gòu)造材料、建筑內(nèi)擾、外擾等設(shè)定不變的情況下，對建筑每層不再進(jìn)行分區(qū)，將整層作為大空間建筑處理，像樓梯間、洗手間等全部當(dāng)作賣場進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
根據(jù)上述參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，得到如圖1所示的商場建筑數(shù)字化模型。
圖1 典型商場建筑數(shù)字化模型
2 全年總能耗模擬結(jié)果
對該商場建筑全年逐日能耗進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果見圖2所示，該商場建筑總能耗為215.88kWh/(m2a)，其中電力能源消耗為199.11 kWh/(m2a)，熱力能源消耗為16.77kWh/(m2a)。熱力能源消耗僅占總能耗的7.9%。從圖中可以看出全年耗電量和耗熱量的逐月變化變化趨勢，耗電量在7～9月份達(dá)到峰值，在12～2月份達(dá)到谷值。
此外，模擬結(jié)果顯示，該商場建筑的電力能源消耗中，照明系統(tǒng)耗電量、空調(diào)系統(tǒng)耗電量、動力系統(tǒng)耗電量和其他設(shè)備耗電量分別占總耗電量的比例為36.9%、49.4%、9.8%、3.9%。
該商場模型的能耗模擬結(jié)果，與實(shí)際審計得到的全年逐月耗電量、耗熱量基本相符，印證了所建模型的準(zhǔn)確性。
圖2 典型商場建筑全年逐日能耗模擬圖
（圖中上面的曲線為電力能源消耗，下面的曲線為熱力能源消耗）
3 建筑能耗主要影響因素分析
影響該商場建筑能耗大小的因素有很多, 其中的關(guān)系也比較復(fù)雜。研究該商場能耗影響因素的主次關(guān)系，從最主要“矛盾”入手進(jìn)行節(jié)能改造，可以用有限的資金達(dá)到最好的節(jié)能降耗目的。本文采用正交試驗(yàn)法對各影響因子進(jìn)行分析，以確定外墻類型、外窗類型、人員密度、照明密度、機(jī)組COP等因素對商場建筑能耗的影響。
3.1正交試驗(yàn)設(shè)計[2]
根據(jù)影響建筑物能耗的因素，取外墻類型、外窗類型、屋頂類型、人員密度、照明密度（包括商品展示照明）、制冷機(jī)組COP值以及是否遮陽7個指標(biāo)。本試驗(yàn)主要目的是定性的考察因子顯著性，而不是定量考察因子的影響規(guī)律，故而對每個因子只選取兩個水平進(jìn)行考察，設(shè)計7個因子2個水平的正交試驗(yàn)，用型的正交試驗(yàn)表格。
正交模擬因子的取值見表2所示：
表2 各因子不同水平的取值
表2 中水平1代表該商場建筑現(xiàn)有水平，水平2取值部分參考《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB 50189-2005中的相關(guān)規(guī)定。由于水平1、2室內(nèi)設(shè)計溫度均為25℃，故在正交試驗(yàn)安排中，沒有把室內(nèi)設(shè)計溫度作為因子來考慮。
借助能耗模擬軟件對商場建筑模型各個試驗(yàn)進(jìn)行模擬分析，試驗(yàn)?zāi)M結(jié)果見表3第9列所示。
3.2試驗(yàn)分析
表3為模擬結(jié)果直觀分析表，從結(jié)果可以看出，照明密度因素對應(yīng)的極差最大，遠(yuǎn)大于其它各項因素，說明照明密度對全年能耗的影響最大，是最關(guān)鍵因素，照明設(shè)備不僅本身要耗能，而且其散發(fā)到空氣中的熱量又間接影響空調(diào)負(fù)荷，導(dǎo)致夏季空調(diào)能耗也隨之增加；而各種圍護(hù)結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的極差都較小，說明圍護(hù)結(jié)構(gòu)對夏季總冷負(fù)荷的影響為次要因素。因此，對于該商場建筑，采用直觀分析法根據(jù)極差大小，對各因素影響建筑總能耗程度的排序?yàn)椋赫彰髅芏?人員密度>機(jī)組COP>外窗類型>是否遮陽>外墻類型>屋頂類型。這里還需要說明的是這種排序不是固定的，當(dāng)試驗(yàn)條件變化時它們之間的排序也要變化。
表3不同方案能耗模擬結(jié)果及直觀分析表
4 該商場建筑節(jié)能途徑舉例
4.1照明系統(tǒng)節(jié)能
從正交試驗(yàn)分析得到的結(jié)論來看，照明密度是最顯著因子，因此，在不影響室內(nèi)亮度的前提下如何降低照明能耗是該商場節(jié)能的重點(diǎn)之一。商場應(yīng)盡可能采用高效節(jié)能的照明燈具，這樣不僅能使照明系統(tǒng)能耗降低，還能減小空調(diào)熱負(fù)荷從而減少空調(diào)系統(tǒng)的能耗。商場內(nèi)若采用高效節(jié)能的緊湊型熒光燈或細(xì)管熒光燈等燈具，在相同的亮度下，耗電量是普通白熾燈的25%，是普通熒光燈的90%[1]。
4.2空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能
空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗是該商場建筑總能耗中另一所占比例較高的部分，對于空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施，可以兼顧運(yùn)行與管理節(jié)能，從以下兩方面入手：
1.技術(shù)方面：優(yōu)化溫度設(shè)定值，選擇合理的室內(nèi)空調(diào)運(yùn)行參數(shù)；提高空調(diào)系統(tǒng)自動化和智能化控制程度；利用可再生能源；合理選擇冷熱機(jī)功率，提高冷熱源效率。
2.管理方面：充分運(yùn)用分項計量、能耗審計等得到的能耗結(jié)果，有針對性的采用合同能源管理或節(jié)能目標(biāo)管理等管理措施，形成及時發(fā)現(xiàn)問題并及時加以解決的管理體系，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的長期節(jié)能運(yùn)行。
4.3圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能
該商場是在《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189-2005) 頒布實(shí)施之前修建的，其護(hù)結(jié)構(gòu)很多都沒有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求。
外墻方面：相同厚度下擠塑聚苯板（XPS）的保溫性能要高于膨脹聚苯板（EPS）和膠粉聚苯顆粒；在同種材料、相同厚度的情況下，外保溫優(yōu)于內(nèi)保溫[3]。因此應(yīng)積極采用并推廣外墻外保溫技術(shù)，保溫材料首選XPS。
外窗方面：目前雙層中空玻璃窗應(yīng)用較為廣泛，窗框型材主要有塑鋼和斷熱鋁合金兩種。如果采用同樣的玻璃系統(tǒng)，塑鋼窗的保溫性能略優(yōu)于斷熱鋁合金窗[4]，但后者在抗風(fēng)壓強(qiáng)度和水密性等綜合方面有明顯優(yōu)勢。玻璃方面，推薦使用隔熱性能和光學(xué)性能良好的LOW-E玻璃。
5 結(jié)論
1.通過對威海市某商場建筑能耗進(jìn)行模擬分析，得出商場建筑熱力能耗消耗與其他類型公共建筑相比要小的多，僅占總能耗的7.9%；該商場建筑空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和動力系統(tǒng)耗電量分別占總耗電量的49.4%、36.9%和9.8%。
2.采用正交試驗(yàn)法并借助能耗模擬軟件對影響該商場建筑能耗的因素進(jìn)行主次排序，順序?yàn)椋赫彰髅芏?人員密度>機(jī)組COP>外窗類型>是否遮陽>外墻類型>屋頂類型。
3.空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)能耗占到了該商場總能耗的86.3%，因此從這兩方面著手進(jìn)行節(jié)能改造，是降低該商場總能耗最關(guān)鍵的因素。
參考文獻(xiàn)
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1、中國商業(yè)建筑能耗現(xiàn)狀
隨著改革開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國商業(yè)建筑的面積日趨增大，據(jù)統(tǒng)計目前已經(jīng)建成大約2000多幢高級賓館和寫字樓，800多家大型商場，設(shè)有中央空調(diào)系統(tǒng)的建筑面積約1.5億平方米。根據(jù)商業(yè)建筑的能耗調(diào)查統(tǒng)計，設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)的商業(yè)建筑每年的能源消耗費(fèi)用接近150元/平方米，現(xiàn)有商業(yè)建筑的每年的能源消耗費(fèi)用就高達(dá)225億元人民幣。商業(yè)建筑消耗的能源主要用于空調(diào)、照明、熱水供應(yīng)以及其它動力設(shè)備等方面。表1顯示了上海地區(qū)各種商業(yè)建筑能源消耗的各成分比例。其中空調(diào)能耗是商業(yè)建筑的能耗的主要部分，占總能耗的50～60％。
空調(diào) 照明 衛(wèi)生熱水 動力設(shè)備及其它 飯店 46.1 13.5 31 9.4 商場 40.5 33.7 10.7 15.2 寫字樓 49.7 33.3 2.7 17 醫(yī)院 30.3 13.9 41.8 14
空調(diào)能耗主要由以下幾方面組成：補(bǔ)償維護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱的能耗占40～50％，新風(fēng)處理能耗占30～40％，空氣、水輸送能耗占25～30％。圖1 顯示了北京某著名商業(yè)建筑各設(shè)備(冷凍機(jī)、水泵、空調(diào)箱、照明、動力)電耗的積分圖。該建筑的65％的電耗是空調(diào)系統(tǒng)。
2、中國商業(yè)建筑節(jié)能潛力
通過對中國商業(yè)建筑的調(diào)查和分析發(fā)現(xiàn)，商業(yè)建筑具有巨大的節(jié)能潛力。主要表現(xiàn)在以下幾方面：
* 中國商業(yè)建筑的能耗高于國外發(fā)達(dá)國家的商業(yè)建筑能耗。例如清華同方人環(huán)工程公司在1998年對北京市的十家營業(yè)較好的大商場進(jìn)行了全面的測試和統(tǒng)計，這些商場的全年運(yùn)行能耗平均大約是188 kwh/m2.a，而氣候條件大致相當(dāng)?shù)娜毡镜耐惤ㄖ钠骄昴芎拇蠹s是135 kwh/m2.a，也就是說北京市的商場的能耗要比日本高出將近40％。
* 同類型的的商業(yè)建筑之間的能耗也有較大差別。圖2顯示了北京十家大型百貨商場每平方米耗電量，從圖中可看出耗電量最高的商場比耗電量最低的商場能耗高出將近50％。此外寫字樓和旅館類建筑的情況也是這樣的。圖3中北京16家星級旅館的1997年的能耗狀況，能耗最大的旅館能耗費(fèi)是能耗最小的旅館能耗費(fèi)的將近3倍。
* 通過對商業(yè)建筑的模擬分析發(fā)現(xiàn)，建筑的理想能耗與實(shí)際能耗有較大差別，主要是空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行管理較差、缺乏空調(diào)自控系統(tǒng)、原有空調(diào)系統(tǒng)存在許多不合理設(shè)計等原因造成。通過對這些不合理成分的改造，能以較小的投入獲得極大的節(jié)能效果。例如下圖所示為北京某四星級飯店的水系統(tǒng)，從圖中可看出，標(biāo)準(zhǔn)層加壓泵后的閥后壓力為1.12MPa，而加壓泵前的閥前壓力為1.15MPa，即經(jīng)過加壓泵后壓力反而降低，主要原因是加壓泵前后的閥門開度只有25％，這說明標(biāo)準(zhǔn)層加壓泵是多余的，如果取消標(biāo)準(zhǔn)層加壓泵，經(jīng)估算每年可節(jié)電10％，約22萬度電，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)16.5萬元。
* 近年來已有不少的節(jié)能改造項目竣工，這些改造項目都顯示出較大的經(jīng)濟(jì)效益，說明商業(yè)建筑有巨大的節(jié)能潛力。例如北京雙安商場的空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)的改造，通過充分利用春秋季室外新風(fēng)為商場內(nèi)供冷，從而減少了一個月的冷機(jī)運(yùn)行時間，據(jù)統(tǒng)計每年可節(jié)省能耗費(fèi)30萬元左右。改造所需的40萬元的投資一年時間就可以回收。此外在亮馬河大廈，通過節(jié)能改造，一年可以節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用300多萬，所需的投資不到一年的時間即可回收。
上述分析表明，中外對比、同類建筑的對比、理論計算和實(shí)際測試的對比、商業(yè)建筑成功的改造實(shí)例都充分說明中國的商業(yè)建筑具有巨大的節(jié)能潛力，商業(yè)建筑節(jié)能改造有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
3、中國商業(yè)建筑節(jié)能的途徑和技術(shù)手段
技術(shù)手段的推廣和合理利用是商業(yè)建筑節(jié)能的關(guān)鍵。適合中國商業(yè)建筑的節(jié)能的方法并不是建造一兩幢新的商業(yè)建筑來展示新技術(shù)，而是通過一些投資小見效快的技術(shù)手段對現(xiàn)有商業(yè)建筑的改造和提高運(yùn)行管理水平來提高能源利用效率。就是說商業(yè)建筑的節(jié)能關(guān)鍵不在于以后新建的商業(yè)建筑，而在于對已有商業(yè)建筑的節(jié)能改造，這是商業(yè)建筑節(jié)能的重點(diǎn)所在。表2顯示了不同節(jié)能改造技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效果，從表中可以看出，通過改善維護(hù)結(jié)構(gòu)來節(jié)能的經(jīng)濟(jì)效益是最低的。
改造投資 改造收益 投資回收年限 提高運(yùn)行管理水平 1$ 10～20$ 1～2月 更換風(fēng)機(jī)、水泵 1$ 0.8~1.0$ 1～1.2年 增加自動控制系統(tǒng) 1$ 0.3~0.5$ 2~3年 系統(tǒng)形式的全面更新 1$ 0.2～0.4$ 3~5年 建筑材料更換 1$ 0.1~0.05$ 5~10
【關(guān)鍵詞】大型商場 空調(diào) 節(jié)能技巧
中圖分類號：TE08文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：
0引言
眾所周知,公共建筑具有很大的空調(diào)節(jié)能潛力,正確設(shè)置冬、夏天室內(nèi)設(shè)計溫度能產(chǎn)生良好的節(jié)能效果。不過我國當(dāng)前的建筑物室內(nèi)溫度常常存在夏天設(shè)定過低,冬天設(shè)定過高的現(xiàn)象,造成能源的大量浪費(fèi)。其實(shí)通過加強(qiáng)中央空調(diào)運(yùn)行管理,杜絕“跑冒滴漏”的浪費(fèi)現(xiàn)象,可節(jié)能5%-10%;通過提高水泵風(fēng)機(jī)等輸配設(shè)備的運(yùn)行效率及應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)可節(jié)能10%-20%;此外通過改善過渡季節(jié)設(shè)備運(yùn)行方式,避免冷熱不均、增加自動控制系統(tǒng)等措施,也可實(shí)現(xiàn)10%-20%的節(jié)能效果。綜合各項節(jié)能措施,公共建筑空調(diào)的節(jié)能潛力應(yīng)在30%-50%。本文在于通過結(jié)合某商場夏熱冬暖地區(qū)的氣候條件和商場特點(diǎn)做空調(diào)設(shè)計優(yōu)化節(jié)能分析,并進(jìn)一步按照采用優(yōu)化的的空調(diào)系統(tǒng)方案進(jìn)行節(jié)能分析,論證了建筑空調(diào)節(jié)能的重要性和可行性,對建筑空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的設(shè)計和運(yùn)行有著重要的指導(dǎo)和參考價值。
1大型商場的建筑特點(diǎn)
(1)空間較大,貨架、柜臺的擺放位置可以多樣化,人流眾多,要合理安排顧客流動路線和貨物進(jìn)出路線,避免交錯混雜。(2)根據(jù)商品特性安排營業(yè)部位,貴重商品一般設(shè)在樓上,日用商品設(shè)在最方便的地方,笨重商品多安排在一層或地下層。(3)營業(yè)大廳要求寬敞,且有良好的通風(fēng)、采光設(shè)施,柜臺平面布置應(yīng)有較大的靈活性,以適應(yīng)經(jīng)營商品交換的需要。(4)因人流集中,應(yīng)特別注意安全消防措施等。
2大型商場空調(diào)冷負(fù)荷形成影響的因素分析
2.1 建筑照明對能耗的影響:
在商場的照明設(shè)計中,合理運(yùn)用光源的特性,可為廣大消費(fèi)者營造舒適的光環(huán)境和烘托商業(yè)氣氛,是商場建筑不可缺少的部分。而這部分的能耗也相當(dāng)可觀,照明用電占商場用電量的40%-50%,在商場運(yùn)營成本中占著一定的比重,降低照明能耗對于提高商場的商業(yè)競爭力具有重要作用。而在對空調(diào)總負(fù)荷各組成部分分析時,可看出照明負(fù)荷在其中占的比例較小,很容易被忽視,因此針對前述的商場照明現(xiàn)狀做分析,說明商場照明節(jié)能對空調(diào)節(jié)能的意義。
2.2人員新風(fēng)負(fù)荷對空調(diào)冷負(fù)荷的影響形成:
隨著人民生活水平的不斷提高,為繁榮市場,適應(yīng)商業(yè)競爭機(jī)制的需要,城市興建商場建筑呈上升趨勢。通過調(diào)查走訪的情況來看,有空調(diào)的商場比無空調(diào)的商場年營業(yè)額多約16%,利潤增加約26%,但增設(shè)空調(diào)勢必增加能耗、初投資和運(yùn)行費(fèi)用,直接影響商場的經(jīng)濟(jì)效益。同時商場夏季工況的空調(diào)設(shè)計冷負(fù)荷中最大比例是人員的新風(fēng)負(fù)荷,占到了總冷負(fù)荷的60%?？梢钥闯?新風(fēng)負(fù)荷占了相當(dāng)大的比重,而新風(fēng)負(fù)荷的計算取決于人員密度的取值,與同時在場的人數(shù)有關(guān)系,而這個人數(shù)是個動態(tài)的、難以確定的數(shù)值?？土髁坎粌H與季節(jié)、天氣、節(jié)假日等時間因素有關(guān),而且隨著商場所在位置、商場規(guī)模及經(jīng)營范圍、經(jīng)營因素、柜臺多少、貨源情況、商場中空氣環(huán)境的好壞等因素而變化。
3大型商場的特點(diǎn)及節(jié)能設(shè)計優(yōu)化
3.1 實(shí)行自然和機(jī)械相結(jié)合的通風(fēng)運(yùn)用:
《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)第4.2.8條:“外窗的可開啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%,透明幕墻應(yīng)具有可開啟部分或設(shè)有通風(fēng)換氣裝置?！惫步ㄖ话闶覂?nèi)人員密度比較大,建筑室內(nèi)空氣流動,特別是自然、新鮮空氣的流動,是保證建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。無論在北方地區(qū)還是在南方地區(qū),在春、秋季節(jié)和冬、夏季的某些時段普遍有開窗加強(qiáng)房間通風(fēng)的習(xí)慣,這也是節(jié)能和提高室內(nèi)熱舒適性的重要手段.外窗的可開啟面積過小,會嚴(yán)重影響建筑室內(nèi)的自然通風(fēng)效果。因此,這條規(guī)定是為了使室內(nèi)人員在較好的室外氣象條件下,可以通過開啟外窗來獲得熱舒適性和良好的室內(nèi)空氣品質(zhì)。所以做好自然通風(fēng)氣流組織設(shè)計,保證一定的外窗可開啟面積,可以減少房間空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行時間,節(jié)約能源,提高舒適度。為了保證室內(nèi)有良好的自然通風(fēng),明確規(guī)定外窗的可開啟面積不應(yīng)小于窗面積的30%是必要的。筆者設(shè)計的某商場五層屋面局部設(shè)有中庭采光天窗,本來商場的中庭貫通一至五層,空間高大,在炎熱的夏季,中庭內(nèi)的溫度很高,應(yīng)考慮在中庭上部的側(cè)面開設(shè)一些窗戶或百葉式的通風(fēng)口,充分利用自然通風(fēng),達(dá)到降低中庭溫度的目的。但是此商場建筑設(shè)計師考慮中庭的采光天窗標(biāo)高幾乎與室外實(shí)體屋面標(biāo)高一致,沒有開啟外窗或通風(fēng)口的可能,因此為了達(dá)到有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求,必須考慮在中庭上部設(shè)置排風(fēng)機(jī)加強(qiáng)通風(fēng),改善中庭熱環(huán)境,同時此排風(fēng)系統(tǒng)又可以兼做火災(zāi)的排煙風(fēng)機(jī)。這樣的設(shè)計系統(tǒng)簡單,排風(fēng)機(jī)布置多臺,在夏季中央空調(diào)運(yùn)行時,只開啟部分風(fēng)機(jī)排風(fēng),排風(fēng)量約為新風(fēng)量的80%, 以保證室內(nèi)的微正壓,由于室內(nèi)空氣能夠部分排出,也使組合空調(diào)的新風(fēng)能夠順利進(jìn)入,形成對流,使室內(nèi)空氣形成流動,排除有害氣體,讓商場工作人員有個健康舒適環(huán)境。
引言
我是世界上能源消費(fèi)大國，其中供暖空調(diào)能耗是導(dǎo)致我國出現(xiàn)季節(jié)性能源短缺的主要原因。目前我國大部分地區(qū)出現(xiàn)的能源供需矛盾都是季節(jié)性的能源短缺，而不是全年性的能短缺，尤其是電力和天然氣。據(jù)悉，我國在采暖和空調(diào)上能耗占建筑總能耗的55%。而作為建筑能耗最主要構(gòu)成部分的供暖和空調(diào)能耗屬于季節(jié)性能耗，并且許多情況下冬季供暖和夏季空調(diào)消費(fèi)的能源品種不同，這是導(dǎo)致電力、煤炭、天然氣出現(xiàn)季節(jié)性能源短缺的主要原因。同時隨著居民對夏季空調(diào)和冬季供暖舒適性水平要求的日益提高，由此引起的城市能源季節(jié)性供需矛盾日益突出，并且已經(jīng)成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。然而社會發(fā)展到今天，不論是工業(yè)建筑還是公共建筑，如影劇院、體育館、辦公樓、商場、店鋪等都已經(jīng)離不開空調(diào)。因引節(jié)能和帶能量回收的空調(diào)產(chǎn)品已成為當(dāng)今社會發(fā)展的需要。同時，大型商場具有很大的空調(diào)節(jié)能潛力，正確設(shè)置冬、夏天室內(nèi)溫度能產(chǎn)生良好的節(jié)能效果，因?yàn)槎焓覂?nèi)溫度設(shè)定值每升高1攝氏度，夏天室內(nèi)溫度設(shè)定值每降低1攝氏度，平均將多消耗10%的能耗。但是我國當(dāng)肖的大型商場室內(nèi)溫度常常存在夏天設(shè)定過低，冬天設(shè)定過高的現(xiàn)象，造成能源大量浪費(fèi)。
1、大型商場內(nèi)空調(diào)負(fù)荷的特點(diǎn)
我國大型商場建筑自從八十年代以來進(jìn)入了一個高速發(fā)展期，特別是近20年來，大型商場和以前相比有了很大的變化。一方面，大型商場經(jīng)營的商品種類多，品種全，規(guī)模大，客流量大；大型商場的功能更多、更齊全，很多大型商場內(nèi)設(shè)置了餐廳，電影院，酒吧，展廳等休息娛樂的分區(qū)；另一方面，對于消費(fèi)者來說，逛商場的目的不僅是為了購買商品，還成為了一種休閑娛樂的方式。正是由于大型商場以上的特點(diǎn)以及消費(fèi)者觀念的轉(zhuǎn)變，帶來了大型商場的空調(diào)負(fù)荷的復(fù)雜性和多樣性。
大型商場的空調(diào)負(fù)荷主要分為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱負(fù)荷，商場內(nèi)部的照明發(fā)熱量，人員負(fù)荷，新風(fēng)負(fù)荷等。大型商場建筑面積大，內(nèi)部空間大，體形系數(shù)大；而且目前很多大型商場為了外觀，采用大面積的玻璃幕墻，導(dǎo)致通過圍護(hù)結(jié)構(gòu)的負(fù)荷巨大；商場經(jīng)營的商品種類繁多，內(nèi)部分區(qū)和展示商品的柜臺多，由此導(dǎo)致商品展示的照明也增多，再加上商場內(nèi)的日常照明，從而使得商場內(nèi)的照明能耗和照明帶來的負(fù)荷也增多；大型商場內(nèi)人流量很大，且隨著時間的不同人流密度還有很大的變化，一般在下午和晚上人流量達(dá)到最大值，從而使得商場內(nèi)人員熱濕負(fù)荷大，且不同時間熱濕負(fù)荷還有很大的差別。
2、 節(jié)能改造措施
近年來，已有很多大型商場對能耗過高的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了節(jié)能改造，也有不少研究者對大型商場空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造進(jìn)行了研究。其中對空調(diào)箱風(fēng)機(jī)、輸水泵以及冷卻塔進(jìn)行變頻控制是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能改造的主要措施和策略；大型商場的節(jié)能改造除了針對能耗大以外，還針對商場內(nèi)的不令人滿意的熱舒適性，相應(yīng)的手段一般都是對風(fēng)系統(tǒng)，包括新風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行改造。
2.1排風(fēng)熱回收
大型商場需要送入大量新風(fēng)，必然有等量的室內(nèi)空氣排出，夏季排風(fēng)含有一定的冷量。商場往往采用機(jī)械排風(fēng)這種有組織的形式。如果在排風(fēng)中設(shè)置熱交換裝置，最多可節(jié)約新風(fēng)能耗70%左右。
排風(fēng)熱回收設(shè)備大致可以分為兩類：全熱型熱回收和顯熱型熱回收。全熱回收器不同于顯熱回收器的地方在于前者同時回收排風(fēng)中的能量和濕量，是靠新風(fēng)與排風(fēng)的溫差和水蒸汽壓力差來達(dá)到熱濕交換，其進(jìn)出口關(guān)系可以由溫度效率和濕度效率確定，效率值與新風(fēng)量、排風(fēng)量大小有關(guān)；而顯熱回收器則僅僅是溫差的熱交換。
全熱型熱回收的工作原理是利用室內(nèi)外空氣的焓差，利用機(jī)芯的導(dǎo)熱透濕功能，新風(fēng)獲取排風(fēng)中的焓值，達(dá)到節(jié)約冷量的目的。常用的有轉(zhuǎn)輪式全熱交換器和板翅式全熱交換器。全熱交換的熱效率一般在65%~80%之間。顯熱型熱交換只有熱交換而無濕交換，常用的有板翅式顯熱交換器和輪道式等。另外，還有采用熱泵來回收排風(fēng)中的能量。在設(shè)計熱回收方案時有一下幾點(diǎn)建議：
應(yīng)考慮商家的利益，空調(diào)機(jī)房面積總是被限制，空間利用率有限，而且室外進(jìn)風(fēng)口和排風(fēng)口的距離要求盡量間隔遠(yuǎn)，避免氣流短路。由于城市空氣質(zhì)量較差，積灰現(xiàn)象較嚴(yán)重，過濾器易堵塞，應(yīng)設(shè)計過濾器壓差開關(guān)裝置，提示用戶清洗或更換過濾器。
能量回收必要條件是新風(fēng)系統(tǒng)與排風(fēng)系統(tǒng)布置在一處，這就要求設(shè)計時對系統(tǒng)劃分、風(fēng)道布置、送排風(fēng)機(jī)和熱回收裝置的設(shè)備等統(tǒng)籌安排，使系統(tǒng)趨于合理。
熱交換器的大小是按空調(diào)供冷或供暖時的最小風(fēng)量確定的。必須注意的是過渡季節(jié)或冬季采用新風(fēng)供冷時不能用熱交換器，因?yàn)樾嘛L(fēng)被排風(fēng)加濕、換熱后，會降低新風(fēng)供冷的效果。所以過渡季節(jié)能量回收器不運(yùn)行的系統(tǒng)采用新風(fēng)供冷時，應(yīng)在新風(fēng)道和排風(fēng)道上分別設(shè)旁通風(fēng)道，使空氣繞過熱交換器，以節(jié)省能耗。
至于到底選用哪種熱交換器應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、建筑類型、熱交換熱備自身的特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等綜合分析后決定。該商場位于夏熱冬暖地區(qū)，設(shè)計中采用了全熱
2.2 風(fēng)系統(tǒng)與節(jié)能
變頻控制是目前送風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能改造的主要策略。大型商場內(nèi)的熱濕負(fù)荷隨時間變化有很大的變化，然而送風(fēng)系統(tǒng)卻是一直高負(fù)荷運(yùn)行，造成很大的浪費(fèi)；且隨季節(jié)的不同，送風(fēng)量也有不同，特別是新風(fēng)量有很大的變化，冬夏季只需要提供衛(wèi)生的最小新風(fēng)量，而過度季節(jié)需要更多的新風(fēng)來除去余熱余濕，從而減少機(jī)組運(yùn)行時間，降低能耗。因此，在合理設(shè)計新風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的需要來對風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，風(fēng)機(jī)的變頻運(yùn)行可以實(shí)現(xiàn)這一目的。在保證最小風(fēng)量的情況下，利用傳感器測得的送回風(fēng)的干濕球溫度，計算送回風(fēng)焓差，從而計算出所需的風(fēng)量，對風(fēng)機(jī)實(shí)行變頻控制；對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能改造中，對現(xiàn)有的風(fēng)機(jī)加裝4個變頻柜，對風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制。
2.3增加自控裝置
調(diào)研中發(fā)現(xiàn)目前空調(diào)系統(tǒng)的自控系統(tǒng)很差，如果對自控系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，也可以節(jié)約大量能源，具體可在如下方面進(jìn)行改進(jìn)：(1)送風(fēng)機(jī)與新、回風(fēng)電動閥聯(lián)鎖運(yùn)行，當(dāng)送風(fēng)機(jī)根據(jù)冷負(fù)荷的變化而變頻運(yùn)行時可以聯(lián)動調(diào)節(jié)新回風(fēng)的混合比;(2)停機(jī)時回風(fēng)閥全開，新風(fēng)閥全關(guān)，以避免停機(jī)時夏季室外熱空氣繼續(xù)進(jìn)入室內(nèi)而造成冷量損失;(3)據(jù)實(shí)際冷熱負(fù)荷控制冷水機(jī)組及水泵的運(yùn)行臺數(shù),以達(dá)到節(jié)能效果;(4)風(fēng)機(jī)與冷凍水閥聯(lián)鎖,風(fēng)機(jī)停時,冷凍水閥自動關(guān)閉;(5)通過時間程序?qū)照{(diào)機(jī)進(jìn)行定時啟停,時間預(yù)定可長達(dá)一年;(6)可以根據(jù)現(xiàn)場的具體情況和用戶的要求,對這些程序中的參數(shù)及連鎖點(diǎn)進(jìn)行修改和設(shè)定;(7)根據(jù)室內(nèi)設(shè)定溫度控制回風(fēng)和新風(fēng)的比例，調(diào)節(jié)合適的新風(fēng)閥和回風(fēng)閥開度,以保證在四季能提供足夠的新風(fēng)量,而在新風(fēng)溫度接近室內(nèi)溫度設(shè)定時,盡量引入新風(fēng),使其達(dá)到節(jié)能之功效;(8) 在組合式空調(diào)機(jī)組的回風(fēng)總管和新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)總管上分設(shè)溫度傳感器，也就是使過濾后的混合風(fēng)溫度保持在新風(fēng)溫度與回風(fēng)溫度的某一加權(quán)平均值，其所測風(fēng)溫與設(shè)定值比較后輸出電信號，調(diào)整回水管比例積分電動調(diào)節(jié)閥的開度，調(diào)節(jié)水流量，保證回風(fēng)溫度在設(shè)定的波動范圍內(nèi)。
2.4定期的檢查和檢修
在對商場各層送回風(fēng)口溫度的檢測中(如圖5)，發(fā)現(xiàn)有的送回風(fēng)口溫度偏高，有的噪聲很大，商場中出現(xiàn)了各功能區(qū)溫度分布不均的現(xiàn)象，原因是送回風(fēng)口空氣流動不暢通，所以管理人員對風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)的定期檢修很重要。因?yàn)楣苈废到y(tǒng)中的水或空氣都是攜帶冷量或熱量的介質(zhì)，它們從系統(tǒng)中泄露就直接造成了能量的損失，經(jīng)常對管道設(shè)備進(jìn)行檢查并采取相應(yīng)的措施是很有必要的。在一些保溫管道表面，如果泄露的水打濕了保溫材料，就會大大降低保溫性能，造成能量損失。同樣換熱設(shè)備的結(jié)垢也會造成設(shè)備性能的下降，因此，需要對水進(jìn)行必要的處理和對水系統(tǒng)進(jìn)行合理的清洗。當(dāng)風(fēng)系統(tǒng)過濾器上截留的雜物過多時，阻力升高，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)壓力上升、能耗增加，并且增加了漏風(fēng)的可能性，應(yīng)時常對其進(jìn)行清洗或更換。
除了以上提到的改造措施以外，還可以根據(jù)實(shí)際的能耗情況對大型商場的其他組成部分進(jìn)行改造，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，如對冷卻塔進(jìn)行變頻控制，根據(jù)實(shí)際的負(fù)荷調(diào)節(jié)冷卻塔風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。
關(guān)鍵詞：LED燈;零成本置換;置換收益;分成機(jī)制
本文系2015年廣東省大學(xué)生科技創(chuàng)新培育項目：“LED節(jié)能燈零成本置換模式研究”階段性成果之一
中圖分類號：F206;F270 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
收錄日期：2015年11月28日
一、引言
商業(yè)置換是指在商業(yè)活動中交易雙方進(jìn)行物品（有形或無形）的等價交換，其核心是產(chǎn)權(quán)關(guān)系調(diào)整與價值對等交換，從而實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置。廣為人知的商業(yè)置換主要有土地、房產(chǎn)等資產(chǎn)的產(chǎn)權(quán)置換，也經(jīng)常在電器、汽車等產(chǎn)品以舊換新的營銷活動中出現(xiàn)。LED節(jié)能燈零成本置換是指完全由第三方（以下簡稱置換公司）出資為企業(yè)置換LED照明燈具，置換公司通過分享節(jié)能收益收回墊付成本并獲取一定收益，從而實(shí)現(xiàn)為企業(yè)進(jìn)行零成本置換與節(jié)能環(huán)保的目的。現(xiàn)代契約理論研究表明，分成合約能夠節(jié)約交易成本，降低不確定性，比固定付費(fèi)機(jī)制更加合理，并更加有效率。LED燈零成本置換模式通過構(gòu)建收益分享的長效機(jī)制，創(chuàng)造性的將節(jié)能效益轉(zhuǎn)化為預(yù)期的收益現(xiàn)金流，從而使得零成本置換項目具備了投資運(yùn)營的可行性和操作性，實(shí)現(xiàn)公益環(huán)保與商業(yè)營運(yùn)的完美契合。
二、LED節(jié)能燈市場調(diào)查分析
選擇廣州、深圳、中山、韶關(guān)四個地市的商場、酒店、超市、娛樂場所，對相關(guān)高級管理人員進(jìn)行隨機(jī)抽樣式走訪調(diào)查，共發(fā)放問卷500份，收回問卷數(shù)438份，問卷回收率達(dá)到87.4%。問卷調(diào)查內(nèi)容主要集中在三個方面：LED照明燈具市場普及率、普及LED燈的主要影響因素和零成本置換模式的市場需求狀況。
（一）在LED節(jié)能燈普及率方面。調(diào)查結(jié)果顯示，在調(diào)查覆蓋的幾個城市中普及率最高的是中山，達(dá)到了46%。廣州的情況居中，普及率為36%。韶關(guān)普及率最低，僅為30%。其中，在各場所中酒店的普及率為最高。由調(diào)查分析結(jié)果可知，用于照明的LED燈在廣東的普及率還較低，即使在LED生產(chǎn)基地附近的城市，普及率也達(dá)不到50%，相對而言，其他邊遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村的普及率會更低。當(dāng)然，這種情況也表明推廣應(yīng)用LED燈的市場潛力是巨大的。
（二）在LED燈具推廣的影響因素方面。主要調(diào)查燈具價格、節(jié)能效益、使用壽命、照明效果等因素對受訪者是否使用LED照明燈的影響程度。調(diào)查結(jié)果顯示，超過70%的企業(yè)在決定采用何種照明燈具時首先考慮燈具價格因素，與傳統(tǒng)的日光燈和節(jié)能燈相比較，LED燈的高昂價格導(dǎo)致企業(yè)不愿意支付過高的初次投入成本，這也是其普及率較低的首要原因。對已經(jīng)使用或者不拒絕采用LED照明燈具的受訪企業(yè)而言，使用壽命與節(jié)能效益是最重要的積極因素，分別有63%和55%的企業(yè)管理者在回答在接受LED燈具的原因時，選擇了節(jié)能效益與使用壽命。在不改變照明效果的情況下，與傳統(tǒng)照明燈相比，LED燈可以節(jié)省一半以上的電費(fèi)時，LED燈的照明壽命還是普通燈管壽命的10倍以上，這就使得從長期看，不考慮資金約束，LED燈具的節(jié)能效應(yīng)和耐用性可以抵消其過高的投入成本。從而若能提供一種初期投入成本的分?jǐn)倷C(jī)制，就會激勵企業(yè)使用LED燈具。
（三）調(diào)查企業(yè)對LED節(jié)能燈零成本置換的態(tài)度。市場對零成本置換的反應(yīng)較為積極，在受調(diào)查企業(yè)中，33%的樣本選擇“立刻置換”，39%的樣本選擇“考慮置換”，也就是說72%的受訪企業(yè)有進(jìn)行零成本置換的意愿。進(jìn)一步地我們還發(fā)現(xiàn)零成本置換的分成機(jī)制并不會對企業(yè)的置換選擇產(chǎn)生顯著的影響。
市場調(diào)查結(jié)果表明，零成本置換模式具有很可觀的市場潛力，利用零成本置換LED節(jié)能燈的項目方案將極有可能吸引到一大批潛在客戶，從而推動LED燈的普及應(yīng)用。
三、零成本置換的現(xiàn)金流收益估算
能否成功推行零成本置換模式取決于兩個基礎(chǔ)：一是較為科學(xué)地估測置換能產(chǎn)生的現(xiàn)金流;二是合理設(shè)計置換公司與企業(yè)之間現(xiàn)金流的分享比例。預(yù)期現(xiàn)金流及分享比例的大小對置換公司能否分期回收成本至關(guān)重要，只有當(dāng)預(yù)期現(xiàn)金流大于置換公司置換成本，才能為置換公司帶來一定的回報。
估算零成本置換產(chǎn)生的現(xiàn)金流，簡單地說，就是要計算置換后企業(yè)節(jié)省的電費(fèi)與由此帶來的節(jié)能補(bǔ)貼。首先，計算置換后相對于置換前所產(chǎn)生的電費(fèi)節(jié)省額。在不降低照明效果的基礎(chǔ)上，1瓦的LED燈可以代替20瓦的普通燈泡或一個5瓦的節(jié)能燈。以此類推，一支5瓦的LED燈可以代替商場使用最廣泛的20瓦節(jié)能燈管。與普通節(jié)能燈相比較，一支LED燈管1年（每天14小時）省電量大約為76.6度電。假設(shè)商場照明燈安裝密度為1支/2.5平方米，商業(yè)用電價格為1元/度，若采用LED燈置換普通節(jié)能燈，1家營業(yè)面積1，000平方米的中型商場每年大致可以節(jié)省30，660元的照明電費(fèi);其次，置換后企業(yè)可申請相關(guān)政府節(jié)能獎勵資金。根據(jù)《廣東省合同能源管理財政獎勵資金管理實(shí)施細(xì)則》（粵財工[2011]54號）規(guī)定，節(jié)能補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為320元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中中央財政獎勵240元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤，省級財政在省節(jié)能專項資金中安排獎勵80元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤。1家營業(yè)面積1，000平方米的中型商場每年可獲得節(jié)能補(bǔ)貼1，206元。由此可知，該中型商場因接受置換每年產(chǎn)生現(xiàn)金流總量為31，866元。
目前，我國LED燈飾沒有統(tǒng)一的市場標(biāo)準(zhǔn)，價格檔次差距較大。這里采用廣東省中山市LED燈具批發(fā)市場平均價格作為計算置換成本，通過對中山近10家LED生產(chǎn)廠家進(jìn)行批發(fā)詢價，使用詢價價格計算平均價格，單支5瓦LED燈管均價約為30元。1家營業(yè)面積1，000平方米的中型商場所需LED燈的總價為12，000元，考慮置換安裝費(fèi)用，置換總成本約為14，000元。由上述估算可知，進(jìn)行置換后，總現(xiàn)金流扣除置換總成本，1家營業(yè)面積1，000平方米的中型商場第一年產(chǎn)生可分配現(xiàn)金流約為17，866元。即便將管理成本與維護(hù)成本考慮進(jìn)來，只要有足夠多的企業(yè)接受置換，置換公司就能將管理成本進(jìn)行分?jǐn)?，從而?shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)。
四、零成本置換模式分成機(jī)制設(shè)計
零成本置換模式的核心就是置換產(chǎn)生節(jié)能收益的分成機(jī)制。節(jié)省電費(fèi)與政府節(jié)能補(bǔ)貼構(gòu)成了零成本置換商業(yè)化行為的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，一部分作為置換公司收入資金來源，涵蓋置換成本、維護(hù)維修費(fèi)用、投入回報等，另一部分返還給企業(yè)作為置換激勵。對接受置換的企業(yè)而言，零成本置換模式能有效緩解企業(yè)資金壓力，解決LED燈具投資成本高、回收周期長的難題;此外，接受置換的企業(yè)通過分成合同逐年分享節(jié)能收益，節(jié)省各類維修維護(hù)費(fèi)用，合約到期后可無償獲得LED燈的所有權(quán)。遵循責(zé)權(quán)明確、激勵相容、效率優(yōu)先的原則，設(shè)計零成本置換模式的分成機(jī)制，基本內(nèi)容可以簡要描述如下：
1、確定置換前用電量。以置換項目竣工驗(yàn)收作為固定節(jié)點(diǎn)，選擇此節(jié)點(diǎn)前的某個期段（如3～6個月）觀測并獲取商場照明的置換前用電量。雙方簽訂能源管理（或置換）合同，由置換公司負(fù)責(zé)LED燈置換工程。合同期從置換竣工驗(yàn)收之后開始算起，一般不低于3年。
2、確定置換合同中可分配現(xiàn)金流的雙方分享比例安排。雙方協(xié)商確定置換收益分成條款，按約定比例分享可分配現(xiàn)金流。一般而言，為盡快收回置換成本，第一年所有節(jié)能收益將歸置換公司所有，在置換公司收回墊付置換成本后，接受置換企業(yè)開始參與現(xiàn)金流的分配，此后置換公司的分成比例逐年遞減，每年具體分成比例及其安排應(yīng)根據(jù)項目節(jié)能效益、置換成本與投資內(nèi)含報酬率來確定。
3、確定能源管理與維修費(fèi)用。在合同期內(nèi)，燈具非人為因素引致的維修與更換費(fèi)用由置換公司承擔(dān)，照明電路管理和維修由接受置換的企業(yè)負(fù)責(zé)。
4、合同期內(nèi)，LED燈具照明系統(tǒng)所有權(quán)歸置換公司，企業(yè)只有使用權(quán)。合同到期后，置換公司將該所有權(quán)移交給企業(yè)，相應(yīng)地，置換公司同時停止分享節(jié)能收益。
五、應(yīng)用策略
綜上所述，當(dāng)前LED燈具價格與政府節(jié)能補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)能夠保證零成本置換模式的資本投入獲得較高的回報，從而為LED燈具的推廣使用提供了一條可行的融資路徑，同時置換合約的分成機(jī)制能有效激勵企業(yè)接受置換，間接地推動節(jié)能環(huán)保戰(zhàn)略的實(shí)施。
盡管LED燈零成本置換模式具有較大的市場潛力和較強(qiáng)的操作性，但仍需要采用一些可行的策略和措施，提高其應(yīng)用效果。其一，探索并優(yōu)化對置換收益和維護(hù)管理成本的核算方法。置換收益包括節(jié)省電費(fèi)與政府節(jié)能補(bǔ)貼，明確對各類收益與支出費(fèi)用的界定，這對合理厘定置換收益分享比例和分享年限至關(guān)重要。相對而言，受現(xiàn)金流約束強(qiáng)的企業(yè)對零成本置換的需求更為迫切，應(yīng)選擇中小企業(yè)和大型公益性機(jī)構(gòu)（如高等院校）進(jìn)行合作;其二，合同中分成比例與年限設(shè)計應(yīng)更具靈活性。要因地制宜、因時制宜，合同具體條款應(yīng)一事一議，可以考慮將分成比例與年限進(jìn)行動態(tài)化處理，以確保在可調(diào)整的區(qū)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)合作共贏;其三，適當(dāng)?shù)臅r候置換公司可考慮吸收LED燈制造商入股，為上游供應(yīng)商提供足夠激勵，并有望通過商業(yè)信用提升公司現(xiàn)金流能力，進(jìn)一步降低置換成本;其四，增強(qiáng)推廣營銷力度，積極爭取政府政策支持。貫徹節(jié)能環(huán)保政策，必然要尋求政策支持，申請國家各類財政補(bǔ)貼，增加置換項目現(xiàn)金回報能力。
主要參考文獻(xiàn)：
[1]陳莉花，羅君名.城市建設(shè)中的資本置換模式[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技，2013.5.
一、不斷加強(qiáng)商務(wù)領(lǐng)域節(jié)能工作。
1、強(qiáng)化宣傳教育、提高思想認(rèn)識。一是通過印發(fā)宣傳標(biāo)語、宣傳材料、宣傳條幅、組織宣傳車等多種形式進(jìn)行節(jié)能減排宣傳，同時我們積極參加縣上部門單位組織的節(jié)能減排宣傳活動，發(fā)放宣傳資料300余份，接受群眾咨詢35次，通過宣傳，努力營造節(jié)能減排良好氛圍。二是我局向商場、超市發(fā)出倡議，在全縣商貿(mào)領(lǐng)域內(nèi)開展“節(jié)能降耗，從我做起”活動，并以“從我做起，節(jié)約一滴水，節(jié)約一度電”為主題，要求廣大企業(yè)員工從實(shí)際出發(fā)，從每個人做起，從身邊做起，從點(diǎn)滴做起，無論是在生產(chǎn)或生活中，都要注意節(jié)能降耗。通過活動，廣大企業(yè)員工對節(jié)能降耗有更深層次的認(rèn)識，增強(qiáng)了他們節(jié)約意識和環(huán)保意識。
2、組織開展商貿(mào)流通領(lǐng)域節(jié)能行動。一是我局組織人員深入到全縣大型商貿(mào)流通企業(yè)，實(shí)地察看經(jīng)營場所的節(jié)能設(shè)施，以商場、超市等公共場所的照明、空調(diào)、電梯及其他耗能設(shè)備的節(jié)能工作為重點(diǎn)，倡導(dǎo)使用節(jié)能燈具、變頻空調(diào)、節(jié)能型冷藏設(shè)備、自動控制扶梯等節(jié)能設(shè)備和技術(shù)，加大企業(yè)自身節(jié)能技術(shù)改造力度。二是充分發(fā)揮流通領(lǐng)域引導(dǎo)帶動消費(fèi)的作用，提倡使用綠色節(jié)能電器，開展綠色節(jié)能電器促銷活動，嚴(yán)禁不合格的高耗能產(chǎn)品進(jìn)入市場。鼓勵零售企業(yè)銷售“適度包裝商品”，推行“綠色包裝”，自覺抵制過度包裝等資源浪費(fèi)行為。三是我局組織人員分別商場、超市等購物場所實(shí)地督導(dǎo)“限塑”令的落實(shí)。目前，凱爾亮、樂客多等大型商場超市已全部落實(shí)“限塑”令行動。四是推動物流產(chǎn)業(yè)節(jié)能行動。我局組織人員向7多家快遞物流企業(yè)宣傳節(jié)能新思想，引導(dǎo)商貿(mào)物流行業(yè)提高對綠色物流的認(rèn)識，充分應(yīng)用新興技術(shù)和先進(jìn)管理經(jīng)驗(yàn)，倡導(dǎo)物流企業(yè)推廣使用綠色、節(jié)能、環(huán)保、高效的管理和運(yùn)營模式，推動通道物流產(chǎn)業(yè)綠色化和可持續(xù)發(fā)展。
二、持續(xù)做好再生資源回收利用。
1、鎮(zhèn)村回收站點(diǎn)建設(shè)。按照統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)識、統(tǒng)一著裝、統(tǒng)一價格、統(tǒng)一衡器、統(tǒng)一車輛、統(tǒng)一管理、經(jīng)營規(guī)范的“七統(tǒng)一、一規(guī)范”標(biāo)準(zhǔn)，在蘇武鄉(xiāng)，三雷鎮(zhèn)，大壩鎮(zhèn)，雙茨科鎮(zhèn)等18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，整合改造建成189再生資源回收站，統(tǒng)一制作了標(biāo)牌制度牌，同時對回收站負(fù)責(zé)人和全縣再生資源回收人員300余人進(jìn)行了培訓(xùn)。
2、再生資源回收市場建設(shè)。在符合城市總體規(guī)劃、土地利用總體規(guī)劃和固體廢物污染防治要求前提下，在城區(qū)建成再生資源集散市場1個，完善儲存、集散、初級加工、交易、信息收集等功能，滿足集中分揀、深度加工、資源分流的建設(shè)要求。改造了廢鐵、廢舊滴灌帶、廢舊農(nóng)膜等分揀區(qū)和1400平方米清洗造粒車間，建成700平方米廢鐵綜合利用覆膜砂造型生產(chǎn)車間、5280平方米廢舊產(chǎn)品交易倉儲庫。購置了鏟車、打包機(jī)、剪切機(jī)、運(yùn)輸車輛、地磅稱、電磁吸盤、刨車、粉塵處理設(shè)備、消防安全設(shè)備等設(shè)施設(shè)備。形成年處理廢鐵10萬噸、廢舊滴管帶2萬噸、廢舊農(nóng)膜3萬噸的分揀加工能力。
[關(guān)鍵詞] 照明節(jié)電
一、引言
近幾年，隨著我國商業(yè)企業(yè)的飛速發(fā)展，商場內(nèi)外照明標(biāo)準(zhǔn)、照明亮度及外部夜景照明顯著提高，商場照明用電量每年都以較大的速度提高，而我國發(fā)電量的增長則相對滯后，因此，對商場照明節(jié)電的要求十分迫切。照明節(jié)電就是在保證照度的前提下，推廣高效節(jié)能照明器具，提高電能利用率，減少用電量。大型商場可從以下方面實(shí)施節(jié)
電。
二、根據(jù)照明要求，選用合適的電光源
在絕大多數(shù)情況下，電光源是體現(xiàn)高效節(jié)能照明的核心和主體，因此，正確合理地選用電光源，是節(jié)能的關(guān)鍵。常用的電光源按發(fā)光原理一般分為熱幅射電光源如普通照明白熾燈、鹵鎢燈等。另一類是氣體放電光源，如汞燈、鈉燈、水銀燈、金屬鹵化物燈等。各種光源的性能參數(shù)各不相同。其比熱率有較大差異，氣體放電光源比熱幅射電光源高得多。一般情況下，可逐步用氣體放電光源替代熱幅射電光源，并盡可能選用光效高的氣體放光源。
三、選擇高效率的照明燈具
燈具的主要功能是合理分配光源幅射的光通量，滿足環(huán)境和作業(yè)的配光要求，并且不產(chǎn)生眩光和嚴(yán)重的光幕反射。選擇燈具時，除考慮環(huán)境光分布和限制眩目的要求外，主要考慮燈具的效率，燈的效率用燈的損耗功率（燈功率）除燈的全光通量得到的數(shù)值表示，此值越大效率越高。各種光源的燈的效率見圖。
在保證照明要求的情況下，各種燈的選用應(yīng)遵循以下原則：
1.用鎢燈取代普通照明白熾燈
可采用各種結(jié)構(gòu)形式不同的鹵鎢燈取代普通白熾燈。
2.用緊湊型熒光燈取代白熾燈
緊湊型熒光燈的發(fā)光效率為普通照明白熾燈的5位～8位以上，其額定壽命是白熾燈的10倍。由于熒光燈的質(zhì)量的不斷提高和改進(jìn)，緊湊型熒光燈的顯色指數(shù)可以達(dá)到80左右，完全可以滿足一般照明的要求。
用緊湊型熒光燈取代普通照明白熾燈節(jié)電效果測試數(shù)值如下（取代后照度相同）
3.用直管型熒光燈取代白熾燈，采用直管型熒光燈的升級換代產(chǎn)品
直管型熒光燈的光效和壽命均為普通白熾燈的5倍以上，是取代普通白熾燈的最佳燈種之一。用直管型熒光燈取代廣泛應(yīng)用于商業(yè)、學(xué)校、中小會議室以及家庭照明的白熾燈，顯然能大幅度降低電耗。
熒光燈發(fā)明于1939年，半個多世紀(jì)以來，熒光燈得到了迅速的發(fā)展，直管型熒光燈不斷升級換代。如功率40W的直型熒光燈，光效從每瓦60流明提高到104流明，從T12發(fā)展到T8和近幾年出現(xiàn)的T5。光效壽命有顯著提高，管徑越來越小。積極提倡和鼓勵采用與電子鎮(zhèn)流器相配使用的直管型熒光燈。
下表給出了T12到T5的直管型熒光燈發(fā)光效率的變化：
4.大力推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈的應(yīng)用。
高壓鈉燈和金屬鹵化物燈，同屬高強(qiáng)度氣體放電光源。高壓鈉燈和金屬鹵化物燈是取代高壓汞燈的最佳選擇。
HID燈的正確選擇
四、合理選擇照度和照明方式
在滿足標(biāo)準(zhǔn)照度的條件下，節(jié)約電力，應(yīng)恰當(dāng)?shù)剡x用一般照明、局部照明、混合照明三種方式，充分發(fā)揮照明效果。一般情況下，當(dāng)一種光源不能滿足顯色性要求時，可采用兩種以上光源混合照明的方式，這樣既提高了光效，又改善了顯色性。另外，科學(xué)地安排光源分布，能獲得滿意的光照分布，更好地利用光能量。充分利用自然光，正確選擇自然采光，也能改善工作環(huán)境，使人感到舒適，有利于健康。
五、選擇與光源相匹配的高效節(jié)能電器
在商場內(nèi)照明和室外照明設(shè)計中，重視采用各種節(jié)能照明電器配件。如采用節(jié)能式鎮(zhèn)流器、啟動器、觸發(fā)電源、補(bǔ)償電容器等。
傳統(tǒng)式電感鎮(zhèn)流器自身功率損耗大，其損耗約占燈功率的20%～30%。而新一代節(jié)能式電感鎮(zhèn)流器自身損耗明顯降低，僅為燈功率的12%左右。由于自身功耗的降低，導(dǎo)致其工作溫度明顯低于傳統(tǒng)式電感鎮(zhèn)流器。產(chǎn)品本身具有效率高、發(fā)熱低的優(yōu)點(diǎn)，既可實(shí)現(xiàn)節(jié)能又可延長使用壽命，并且可以提高熒光燈系統(tǒng)的發(fā)光效果。
六、加強(qiáng)照明用電的管理
企業(yè)在合理配置光源的同時，要對職工進(jìn)行節(jié)能教育。減少電能的人為浪費(fèi)。
七、結(jié)語
