天津市某商业楼节能改造技术经济分析

张昌建 覃皓 刘欢 罗景辉

摘  要：以天津市某商业楼为研究对象，通过分析改造前空调系统的特点和能耗情况，给出节能改造方案，并对改造后的方案进行经济性分析，为国内同类项目的改造提供借鉴。

关键词：商业楼;空调;节能改造;经济性

中图分类号：F224         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）23-0158-03

Abstract： Taking a commercial building in Tianjin as the research object， through the analysis of the characteristics and energy consumption of the air conditioning system before the transformation， the energy saving transformation scheme is given， and the economic analysis of the transformation scheme is carried out in order to provide reference for the transformation of similar projects in China.

Keywords： commercial building; air conditioning; energy saving transformation; economy

引言

中央空调系统运行能耗约占整个建筑总能耗的50%，所以对高耗能的既有建筑进行系统化的中央空調节能改造是非常必要的。对空调系统的节能改造可以有效的降低全社会的电耗，促进节约型社会的发展，也有利于改善环境污染严重、低效使用能源的现状，对老化的、难以满足日常负荷的中央空调系统进行节能改造，不仅是促进自身高效利用能源的需要，也是企事业单位等履行社会责任感的表现。并且在我国开展节能减排，提高能源利用率的趋势下，中央空调系统改造是目前节能的新方向，也是开发商节约成本的重要手段。所以，对于商业存量用地的改造是势在必行的，这是实现建筑绿色环保和存量快速升值的重要手段。

1 项目概况

本项目为天津市某商业楼，总建筑面积24890平方米，共3层。项目建成时间为2006年，为某大型超市，屋顶为停车场。整体运行13年，现改为商业项目，内设步行街、餐饮和娱乐等功能，为了提升空调系统的品质，降低运行费用，对建筑内的空调系统进行改造。

2 原空调系统解析

2.1 原有空调系统状况

项目原空调系统末端为全空气一次回风系统，水管采用两管制垂直异程水系统，冷热源为燃气直燃机组。

项目采用2台额定制冷量2040kW，制热量1628kW燃气直燃机组，机组布置在屋面机房内。2台流量为550m3/h冷却塔，冷却塔布置在顶层屋面。4台空调冷冻水循环泵，4台冷却水循环泵及1套定压补水装置布置在泵房内。空调水系统采用一次泵定流量、两管制系统。供回水立管集中设置。空调水管路屋面主干管保温外观完好。室内空调水管路金属管道外观完好，保温及外保护破损，首层抽检主管管道内壁出现少量腐蚀结垢，对截面影响约为1-2mm。二层、三层风系统为大空间定风量，风管风口均匀布置，大部分设备单台额定风量10000m3/h，实测风量约为5000-7500m3/h，单台设备开启噪声在68-78dB。新风由立面百叶吸入，分别在全空气处理器、吊顶式新风机组内经处理后送入室内。项目原空调系统主要设备参数表如表1所示。

2.2 原空调系统问题与改造建议

2.2.1 冷热源

业主要求本项目改造后冷热源设备寿命达到20年左右，并增加餐饮业态面积减少超市面积，而现场燃气直燃机装机容量偏小不能满足以上要求。基于以上原因建议现场燃气直燃机废弃;现场冷却塔金属框架锈蚀严重，无法继续使用，因此建议废弃。

2.2.2 空调水系统

（1）依据常规技术规格，现场全程水处理器服务年限不能满足业主对改造后设备寿命20年左右的要求。因此建议现场全程水处理器废弃。（2）若冷热源设备为独立设置，应另外增加定压补水设备1套。（3）现场主干管和立管中，局部不满足改造后平面使用要求需要额外增加管线。（4）现场支管及连接废弃末端设备的支管建议废弃，支管阀门及配件锈蚀损坏严重。建议废弃。新增管材建议按照现状管道同种管材选用。（5）管道保温及外保护破损严重，建议废弃。

2.2.3 空调风系统

（1）商场内部主风管现布局为大空间开敞式空调，如建筑平面改造为带隔断墙和中庭为共享空间的商业模式，且防火分区发生较大变化，则大部分风管需要拆除重建。（2）现场部分风口百叶损坏和污损，影响出风效果和美观。建议对风口百叶进行统一检查，并更换无法使用和没有维修价值的，拆除中庭共享区域的。（3）吊顶式空调器（空调箱）设备老化，其风量和噪声参数实测值已不能达到原设计要求。（4）现场新风处理器仅1台，没有热回收装置。建议增加热回收装置。（5）现状平时排风机老化，经检查巡检记录发现近期频繁出现故障。建议废弃。

根据以上现场问题可知，由于缺少空调集中监控系统，运营维护困难，变流量控制缺乏整体性，和设备老化无法实现原有的效能等，旧空调系统的能耗已远远超过设计规范的要求，根据用能记录显示年运行费用达到240万元。不能满足我们节能减排的要求及建筑功能的需要，而且系统单一无法满足新建筑的多样化功能。

3 节能改造方案分析

根据业主提出的改造原则，提出以下三种冷热源改造方案，并从技术、经济等维度对三种方案进行对比分析：