某海关大楼综合节能改造案例分析.docx

某海关大楼综合节能改造案例分析 摘要：通过对某海关大楼的现场节能诊断与测试，找出影响大楼能耗的关键因素，有针对性的对中央空调制冷站、风机盘管、照明灯具、数据机房空调等系统设备进行了节能改造改造后建筑整体能耗下降了23.7%，数据机房空调的PUE值从2.0降至1.59，室内区域平均照度提升42%，改造结果达到了预期目标关键词：节能改造；空调系统；数据机房；0 引言2016年6月28日，国家机关事务管理局、国家发展和改革委员会印发《公共机构节约能源资源“十三五”规划》十三五”公共机构节约能源资源的主要量化目标是：实施能源和水资源总量与强度双控，公共机构能源消费总量控制在2.25亿吨标准煤以内以2015年能源资源消费为基数，2020年人均综合能耗下降11%、单位建筑面积能耗下降10%截至2018年底，我国既有公共建筑面积已超过600亿平方米，既有建筑中95%属于高能耗建筑，新建建筑能达到国家强制性节能标准的不足20%[1]即使是在设计阶段可以达到绿色建筑标识的建筑，在运行阶段却没有达到应有的节能效果[2]，这种“重视初期投资建设，轻视后期管理维护”的现象极为普遍海关类办公建筑与普通公共机构相比，其建筑体量更大，建筑内往往因为业务需求，一般都会设置专业的中小型数据机房，机房面积一般为几百平米至几千平米。

我国数据机房的平均能效PUE值为2.0~3.0左右，数据机房耗电中，空调设备和IT设备能耗占总能耗的90%以上，其中空调能耗占比约40%，在配套设备中的能耗占比最大，节能潜力也最大[3]如何降低机房内空调系统能耗，是数据机房节能改造的重点1、项目概况本项目为福建省某海关办公建筑，由海关大楼、招待所等组成，建设时间为2008年，总建筑面积为59424㎡海关大楼地上23层，地下1层，地下1楼为停车场建筑使用时间为工作日8:00-18:00，空调5到11月开启招待所地上9层，仅由海关办公人员使用节能改造前的总能耗为5276089kWh，能耗占比如下图所示扣除洗衣房设备、厨房设备与数据机房服务器等特殊用电后的能耗基准为4026843kWh，单位面积能耗为67.76kWh/(㎡年)图1 节能改造前各系统设备能耗占比建筑外窗采用铝框灰绿色玻璃幕墙,局部采用点支式透明玻璃幕墙，玻璃采用防辐射镀膜钢化玻璃（外层）与6.38厚夹层安全玻璃组成的中空玻璃整个建筑的窗墙比系数大于0.45，建筑采用中央空调集中制冷空调系统，因建筑为东西向，建筑多采用内遮阳来降低室内温度2、用能系统节能诊断本项目缺乏能源管理平台，现场采用定期人工抄表方式进行能源管理，无法对建筑能耗数据进行科学诊断分析，主要用能系统节能诊断分析如下：1）中央空调系统图1 中央空调系统流程图海关大楼中央空调系统采用3大1小螺杆式冷水机组，制冷机与水泵采用多对多的形式，系统流程如上图所示，中央空调冷站机房位于建筑负一层，供冷楼层为1-11F，系统设备详情如下表所示。

表1 中央空调系统设备参数表设备名称生产厂家/型号编号功率/kW制冷量/kW流量/风量m3/h扬程m台数螺杆式制冷机开利30HXC350AHF1-3#23412183螺杆式制冷机开利30HXY110AF4#643331冷冻水泵1-4#30230324冷却水泵1-4#45290374冷却塔金日1-3#5.5*23风机盘管384经测试，制冷机组实际运行COP为3.5~3.6，水泵输送能效比为0.0243~0.0272，冷却塔效率仅为46%中央空调系统节能运行问题包括：缺少中央空调系统智能控制系统；冷水机组与冷却塔存在旁通现象；冷水机组无法根据负荷变化实时群控调节（加减载与参数优化）；冷水机组冷冻水供水温度设置不合理；多台制冷机组负荷分布不均；冷冻水与冷却水供回水温差偏低；冷冻泵、冷却泵与冷却塔工频运行；风机盘管忘关现象严重，缺乏集中控制系统2）照明系统海关大楼照明系统均为低效的传统照明灯具，室内照明灯具主要类型为1.2米T8日光灯、0.6米T8日光灯、1.2米T5日光灯和节能筒灯（5W、7W、20W与45W），合计光源数量10213支依据国家标准《建筑照明设计标准》 GB50034-2013第5.3.2节的规定，海关大楼照度达标率仅31%，建筑室内照度整体偏低。

3）数据机房设备数据机房内设有10台水冷空调，8台室外机放置于楼顶；数据机房内还设置10台风冷空调，10台室外机放置于12层~14层新风机房机房空调均为艾默生PEX系列空调产品信息中心内共有11列机柜，机房内设置有4台UPS为机房内所有服务器机柜供电经现场勘查与测试，数据机房内无冷通道和热通道，气流组织短路比较严重，送回风温差仅2℃左右，实际回风温度为221℃；各个机柜冷量分配不均，为保证距离空调较远服务器设备安全运行，室内控制温度普遍较低，同一列服务器旁的空气温度普遍相差4~5℃数据机房整体PUE值为2.03 节能改造措施表2 各项节能改造措施序号系统节能改造措施1能源管理系统1. 建立能源管理平台，监测建筑的用能情况，掌握实时用能现状2中央空调制冷站系统1. 新增冷冻站群控优化控制系统，控制冷站各设备及水阀，实现智能启停、智能加减载与智能参数优化；2. 新增冷冻水泵、冷却水泵、冷却塔变频控制系统，实现根据负荷变化变频运行；3中央空调末端系统1. 无线温控器替代新增风机盘管集中控制系统；4照明系统1. 采用新型LED节能灯合理替代现有灯具；5数据机房1. 机房冷通道改造并加装温湿度传感器，详见下图；2. 机柜顶部孔板密封；机柜下的穿线孔、机柜内未安装服务器空间、机柜与架空地板区域用专用结构件进行密封或配备盲板，保证低温送风气流全部从冷通道带孔地板流出并横向穿过各个服务器；重新布置带孔地板，全部放置于冷通道区域，根据服务器与空调机的距离合理设置带孔地板数量；3. 优化送回风温度，回风温度从22℃提升至26℃；图3 冷通道与低温送风冷池示意图4 节能改造效益分析经过改造后的海关大楼，经济效益最直接体现就是用电费用的大幅下降，改造前的总能耗为4026843kWh，单位面积能耗为67.76kWh/(㎡年)。

2018年4月，经第三方节能率审核机构的终测评，本项目改造后的总能耗降至3071028kWh，单位面积能耗为51.68 kWh/(㎡年)，整体节能率达到23.7%数据机房的PUE值从2.00降至1.59，室内区域平均照度提升42%各系统节能效果如下表所示表3 各系统节能改造效益节能效果空调系统照明系统数据机房合计节能量（kWh）259633340394355788955815节能率（%）6.40%8.50%8.80%23.7%5 结语本项目海关大楼节能改造的成功，为我国海关类办公建筑进行节能改造提供了宝贵的实际工程经验，本项目运用的多项节能技术具有易施工的特点，如控制风机盘管的无线温控器、数据机房冷通道，对于其他同类型建筑节能改造具有良好的示范作用参考文献：[1]王绍平. 我国的建筑能耗状况. 山西建筑[J]. 2009,33(35):269-270.[2]王清勤. 我国绿色建筑发展和绿色建筑标准回顾与展望[J]. 环境科技,2017,(7):56-59.[3]钱晓栋,李震. 数据机房空调系统节能研究. 暖通空调，2012,42(3):91-96.黄鹤，男（1983-），江苏徐州人，建筑设备与环境工程专业，工程师。

研究方向为绿色建筑与建筑节能全文完-。