山西省大型商场建筑能耗特点分析

郭克锋

(山西省建筑科学研究院，山西太原 030001)

山西省大型商场建筑能耗特点分析

郭克锋

(山西省建筑科学研究院，山西太原 030001)

根据山西省大型商场建筑供暖及空调形式，选取典型建筑开展了建筑能耗分析工作，依据软件模拟与实测能耗数据分别探讨了典型大型商场建筑能耗特点，解析了软件模拟与实测能耗数据的偏差及原因，研究了大型商场建筑节能空间，进一步提出了大型商场建筑能效提升策略。

大型商场建筑，能耗，节能空间，能效提升

1 概述

大型公共建筑能耗特别是大型商场建筑其建筑能耗是普通建筑能耗的10倍～20倍，且存在着大量的浪费，根据相关统计资料，其使用能耗已经远远超出设计能耗;目前住建部虽已经针对大型公共建筑能耗极高的现状出台了一系列管理制度，但在我省依然是建筑节能工作的薄弱环节之一。

2 山西省大型商场建筑能耗特点

按照公共建筑的使用功能可将其分为办公建筑、旅馆建筑、商场建筑、体育文化娱乐医疗等类型，大型商场建筑，其建筑内人员流动、照明系统及设备布置密度不同，特别是其建筑管理运行水平差异导致全年建筑消耗能源总量差距。根据大型商场建筑照明、设备、空调系统冷热源差异，选择表1所列建筑进行能耗分析，实现山西省大型商场建筑典型类型及供暖空调方式建筑能耗数据的比较。

表1 典型商场建筑选取对象表

2.1 大型商场建筑能耗结构

大型商场建筑能耗可区分为两类，一是建筑物本体热工性能及采取措施达到一定室内舒适程度所需要的供暖空调的能耗，通风空调能耗分三部分:冷热源能耗、末端设备能耗和输送系统设备能耗;二是建筑物功能性需求能耗系统，包括照明系统、供排水系统、动力设备及办公设备等，如图1所示。

图1 大型商场建筑能耗结构示意图

依据提供的能耗报告，山西省大型商场建筑能耗的用能主要为电、气、水能及热力等，包括照明、设备、动力、空调等多个系统，为便于能耗数据分析，进行能耗系数折算(如表2所示)。

表2 能耗折算系数

2.2 大型商场建筑能耗特点

商场类建筑营业时间每天长达12 h以上，全年营业，多采用中央空调系统对商场温度、湿度进行控制，能量传输距离长、能量转换设备多，因此此类建筑单位面积能耗居高不下。

小店区购物中心，总建筑面积31 714.19 m2，主要为餐饮、百货、办公和库房。全部采用集中式中央空调系统，空调系统冬夏两用，系统冷热水由空调机房溴化锂直燃机组供给。美特好滨河购物广场，总建筑面积22 800m2，主要为超市，库房，餐饮、百货和办公等区域，全部采用集中式中央空调系统，空调系统冬夏两用，冬季热源为电加热锅炉，夏季为风冷式冷水模块机组。

依据山西美特好小店区购物中心、山西美特好二号店(滨河购物广场)能耗数据(见表3)，浅析商场建筑用能特点:

1)根据建筑能耗数据，可知二号店(滨河购物广场)单位建筑面积供暖能耗明显高于小店区购物中心，制冷能耗明显低于后者，这是由于二者冷热源末端调控水平导致，前者热源采用电加热锅炉、冷源采用水冷机组，后者冷热源采用溴化锂直燃机组。

表3 商场建筑能耗数据表 kWh/(m2·年)

同时，表明合理选择冷热源系统，即使建筑功能、商场布置、空调系统及施工水平相近，冷热源的选择影响建筑节能效果。

2)商场建筑空调制冷供暖能耗随季节波动。建筑空调制冷能耗高于空调供暖能耗，后者高于过渡季节能耗;照明、设备等能耗基本全年稳定(见图2)。

3)大型商场建筑能耗中，空调系统能耗所占比例最大，达到40%左右，其次为照明系统(见图3)。选取建筑属于大型超市，其食物冷链设备长期不间断工作，导致测评建筑设备能耗高于一般商城建筑。

图2 山西美特好小店区购物中心、滨河购物广场能耗分布图

图3 滨河购物广场及小店区购物中心各系统能耗比例

2.3 大型商场建筑软件模拟及实测数据偏差分析及对策分析

大型商场建筑软件模拟及实测数据偏差除居住建筑所描述原因外(详见《山西省居住建筑能耗特点初步解析》)，还具有其特殊的一些原因，分析如下:

1)大型商场建筑供暖及空调能耗涵盖内容不一致。大型商场建筑模拟空调能耗仅包括空调水系统能耗，而实测数据为空调水系统及风系统之和，空调风系统末端受建筑功能、运行时间及个人舒适度影响必然导致水系统处于部分负荷状态下运行，这是两者数据差异原因之一。

2)大型商场建筑全年能耗涵盖内容不一致。大型商场建筑模拟全年能耗仅包括供暖、空调机照明负荷，而实测数据还包括照明系统、供排水系统、动力设备及办公设备等负荷，导致两者数据偏差。

3)大型商场建筑能耗易受人为因素影响。大型商场建筑空调能耗与系统优化水平、运行管理策略水平、建筑内设备散热、人流密度及个人舒适度紧密相关;且大型商场建筑多采用空调系统功能分区设置，循环泵变流量运行，照明自控同时通过严格的制度强化个人节能意识，导致空调负荷随季节室外温度及用户使用习惯波动，软件模拟无法精确刻画各能耗系统设备运行细节，这是导致两者数据差异的一个原因。

2.4 大型商场建筑能效提升策略

根据相关资料，相同体量民用建筑单位面积能耗从小到大依次为居住建筑、办公建筑、旅馆建筑、商场建筑，见表4。可知，大型商场建筑其能耗强度为普通建筑的7倍～20倍，节能潜力巨大。

表4 不同类型民用建筑能耗表

大型商场建筑能耗复杂，建筑物空调、照明、设备、动力能耗性质不同，如空调系统能耗不但决定于运行方式和物业管理水平，在很大程度上也与建筑使用者节能意识有关。空调系统及照明系统能耗占公共能耗的主要部分，则公共建筑从两者入手，提出了运行管理的节能措施。

1)大型商场建筑照明系统节能。

a.优化系统设计，明确照明负荷，多利用自然光;

b.采用节能灯，降低高压钠灯、金属卤化物、无极灯的使用率;可能的情况下尽量采用LED光源;

c.减少非必要照明时间和照明强度，优化照明控制策略。

2)大型商场建筑空调系统节能。

空调系统能耗约占大型商场建筑总能耗的35%～45%，节能潜力最大。

a.优化建筑热工设计，建筑围护结构传热产生的冷热负荷占有很大比例，严格执行节能标准;

b.合理设计及优化空调系统，例如地源热泵机组的利用、分布式水冷模块机组调峰运行、空调水系统可变频运行及空调风系统始末端可控，既可根据负荷调控新风量又可以适应室内个人的需求;

c.合理的设备选型，避免过大的“安全余量”，与实际运行需求不符，导致设备长期低效运行;并可采取一定的能量回收装置;

d.加强能耗监测措施及手段。

3)运行管理节能。

a.制定合理的运行管理制度;

b.增强个人节能意识;

c.提高能源管理系统的智能化程度。

3 结语

1)商场建筑空调制冷供暖能耗随季节波动。建筑空调制冷能耗高于空调供暖能耗，后者高于过渡季节能耗;照明、设备等能耗基本全年稳定。

2)大型商场建筑能耗中，空调系统能耗所占比例最大，达到40%左右，其次为照明系统。

3)空调能耗三环节“冷热源—管网输配—末端”紧密相关。

4)由于样本数量偏少，项目实施时间短，数据的代表性可能存在一定偏差，尚须进一步研究及总结。

Analysis on energy consum ption characteristics of Shanxi large shopping malls

Guo Kefeng

(Shanxi Construction Science Research Institute，Taiyuan 030001，China)

According to the heating and air conditioning form of Shanxi large shoppingmalls building，selected the typical architecture to make building energy efficiency analysis，based on software simulation and measured data energy consumption distribution discussed the consumption characteristics of typical large shoppingmalls building，discussed the deviation and reasons of software simulation and measured energy consumption data，researched the energy saving space of large shoppingmalls building，further proposed the energy efficiency promotion strategy of large shoppingmalls buildings.

large shoppingmalls building，energy consumption，energy saving space，energy efficiency promotion

TU201.5

A

1009-6825(2015)29-0197-03

2015-08-05

郭克锋(1980-)，男，工程师