可再生能源建筑应用系统检测与评价分析

蒋 辉（广西壮族自治区建筑工程质量检测中心，广西南宁530005）

可再生能源建筑应用系统检测与评价分析

蒋 辉（广西壮族自治区建筑工程质量检测中心，广西南宁530005）

可再生能源在建筑领域的应用对于降低能源消耗具有重要意义，在进行专业系统应用评价时能够更好的符合“低碳环保”的理念，对于节约能源也具有一定的作用。在建筑领域倡导绿色的理念，其实没有抛开现实，同样的，它也需要追求一定的效益和效果。本文将对可再生能源建筑应用系统进行探讨，并对其检测和评价体系进行分析。

可再生能源；建筑应用；检测；评价

前言

在社会主义现代化建设过程中，建筑领域在社会总体资源消耗中占据约1/3左右，消耗量相对较大。随着《中华人民共和国可再生能源法》的颁发，我国为了逐步的对建筑领域的能耗消费模式进行相应的转变，财政部实际行动对住房和城乡建设相关部门下发了一系列的激励举措，这些措施实际上是促进了可再生能源在建筑领域内的集中和规模化应用实践，并且能够在一定程度上缓解我国非可再生资源相对短缺的现状。本文主要是围绕可再生能源建筑应用进行相关阐述，通过对我国可再生能源建筑应用系统的现状分析等，希望通过探讨能够促进可再生资源建筑能源系统的高效利用，促进我国更好更快的建设资源节约型和环境友好型社会。

1 当前我国可再生能源建筑应用状况

从整体来看，我国的可再生能源比较丰富，诸如太阳能、风能等等，而这些能源是可以通过一定的方式将其应用于建筑领域的。在建筑领域内应用这些能源有利于减少传统化石能源的消耗，从而调整能源消耗结构和格局，对我国建筑方面的节能进步起一个推进作用。在我国居民的生活中，太阳能热水器起着重要作用。另外，随着技术发展，对于居民建筑中的采暖领域也可采用可再生能源。

2 可再生能源建筑应用的必要性以及发展途径

之所以要在建筑领域引入可再生能源，是因为我国在建筑领域有节能环保的需要。而所谓的建筑能耗主要是指建筑在修建过程中产生的能源消耗量，它所包含的又不单单是建造房屋所需的能耗，并且涉及到照明、采暖与家用大功率电器的使用等等。建筑能耗是非可再生的能耗，也就是说当这个能源消耗掉之后就再也回不来了，一去不返。引入可再生资源进入建筑领域，主要是想通过这些资源使用量的增加，从而相应的减少化石燃料的使用，虽然可能对这类资源的压缩程度有一定限度，但总的来说还是会产生一定的效果，对于减少我国对石油等燃料的刚需也具有重要的作用。

可再生能源建筑应用应由点及面，提升整体技术水平以及丰富技术种类，其中进一步提高可再生能源在建筑能耗中所占的比例则需要从以下方面入手：①提高应用水平：a.对于浅层地能的应用，提高系统综合性能系数。b.对于光热、光伏技术，提高组件与建筑一体化程度。c.提高可再生能源在有限空间内可再生能源综合利用效率，及在单位建筑面积上应用的密集度。②提高应用水平将空气源热泵技术、工业余热与城市废热技术、农村新型生物质能技术等相对较成熟的技术可以被纳入可再生能源建筑应用技术的范畴中。③控制能耗总量：a.对于新建建筑应适当提高建筑能效标准。b.对于既有建筑，可以由对建筑本身的节能改造和供热计量改造两方面入手。c.在农村地区开展以太阳能、浅层地能以及生物质能等可再生能源为主的新农村能源系统建设，同时大幅度改进北方农村建筑的保温性能和采暖方式，实现满足可持续发展要求的社会主义新农村建设。d.优化住宅和普通办公建筑的室内热环境控制解决方案。e.大型公共建筑的节能运行和节能改造。

3 可再生能源建筑应用系统检测探讨

可再生能源建筑应用系统测评的内容包含形式检查，性能检测和能效评估三部分。形式检查主要是对项目预验收资料，实施情况进行检查，看资料是否齐全，实施量与示范项目申报书或设计文件是否一致，运行情况是否正常等；性能检测主要是对系统情况进行现场检测，得出系统参数数值；能效评估就是对性能检测得到的数据进行计算分析，对系统节能效益、环境效益，社会效益进行评价。

在进行可再生能源建筑应用系统测评前，为了保护可再生能源的可持续利用，在建筑工程中需要进行一定水平的预留。而对预留的检查主要依靠建筑项目的业主来进行监督和控制。另外需要注意的就是在检测过程中要保障数据的准确，减少数据测量过程中的误差，科学检查预留。技术的好坏有时往往对最终检测结果具有重要影响。在可再生能源建筑应用系统进行检测之前，还需要做好相应的准备工作，其中包括基本材料的准备和整理、内容和条件的评定以及规范的检测操作流程等。

3.1 太阳能热水系统检测

太阳能热水系统检验项目包括：集热系统效率、系统总能耗、集热系统得热量、贮热水箱热损因数、供热水温度等。

《可再生能源建筑应用工程评价标准》（GB/T50801-2013）规定：太阳能热水系统测试分为长期测试和短期测试。长期测试的周期不应少于120d，且应连续完成，长期测试开始的时间应在每年春分（或秋分）前至少60d开始，结束时间应在每年春分（或秋分）后至少60d结束；短期测试的时间不应少于4d。短期测试期间的运行工况应尽量接近系统的设计工况，且应在连续运行的状态下完成。

不论是长期测试还是短期测试，每个系统都会得到多个工况的测试数据，可以用来对项目全年性能进行分析计算。但实际工作中，由于工作量和检测效率的关系，以及考虑到工程检测经济性的因素，一般选择短期测试方法。短期测试影响太阳能热水系统检测的因素主要有：测试阶段气象条件，计算工况点太阳能辐照量的选取，太阳能热水系统运行控制方式等。因此，在对太阳能热水系统进行测试时，应考虑各地区不同的气候条件，选择合适的太阳能辐照量作为计算工况点，并结合项目现场情况，安装合理的测试点，确保检测数值真实有效。

3.2 地源热泵系统检测

地源热泵系统一般分为地源热泵热水系统和地源热泵空调系统，也存在二者皆有的情况。对于地源热泵热水系统不需要检测室内效果测试参数。

在进行地源热泵系统现场测试时主要测试的参数：①热泵机组性能测试参数：机组用户侧进出、口温度，机组用户侧流量，机组热源侧进出、口温度，机组热源侧流量，机组耗电量。②热泵系统性能测试参数：系统用户侧进、出口温度，系统用户侧流量，系统热源侧进、出口温度，系统热源侧流量，系统总耗电量，机组总耗电量，循环水泵总耗电量。③室内效果测试参数：室内温湿度，室外温湿度。

地源热泵系统的测评同样也可分为长期和短期测试，值得注意的一点是长期测试需要对传感器收集到的数据进行准确度的核查，短期测试注意在测试工作路径上谨慎选择。对于不同的工况区，诸如制冷段和制热段，要采取适当的评估标准。检测的难点在于地源热泵系统双季使用时，短期测试只能在某一典型季节测试其制冷或制热相对应的性能参数。考虑到检测工程经济性、项目验收的及时性，如何在只测试地源热泵系统某一季节的性能参数，而有效准确估算其全年节能量的问题值得探讨。

4 可再生能源建筑应用系统的评价分析

关于太阳能热水的应用分析和评价，主要是考虑此系统的整体设计水平、太阳能面板的集热能力和水箱储水的保温能力等。但是需要考虑的一点是不同地区之间存在着太阳辐射量上的差异，相应的温度要求也不尽相同。根据各地接受太阳总辐射量的多少，可将全国划分为五类地区。一类地区为我国太阳能资源最丰富的地区，日辐射量5.1～6.4kWh/m2。这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富，日辐射量6.4kWh/m2，居世界第二位，仅次于撒哈拉大沙漠。二类地区为我国太阳能资源较丰富地区，日辐射量4.5～5.1kWh/m2。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。三类地区为我国太阳能资源中等类型地区，日辐射量3.8～4.5kWh/m2。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。四类地区是我国太阳能资源较差地区，日辐射量3.2～3.8kWh/m2。这些地区包括湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕南、苏北、皖南以及黑龙江、台湾东北部等地。五类地区主要包括四川、贵州两省，是我国太阳能资源最少的地区，日辐射量只有2.5～3.2kWh/m2。因为气候区会影响到太阳能热水系统的状态，所以也需要进行相应的划分。在做好划分工作之后，就可以对不同地区的不同太阳能系统进行研究和评价，通过多方面的比较，对其相应参数例如太阳能转换效率、热能保温能力等进行对比评价，由分到总，对太阳能热水系统做出评定。太阳能热水系统节能效益的分析评定指标包括：①太阳能热水系统的年节能量；②太阳能热水系统的节能费用 （简单年节能费用和在寿命期内的总节省费用）；③太阳能热水系统增加的初投资回收期 （静态回收期和动态回收期）；④太阳能热水系统的环保效益（二氧化碳减排量和其他污染物的环境增量效益）。从节约能源和经济可行性方面的评价决策分析，找到最适合方案。

地热是不受天气、季节变化影响的能源，最大优势在于其安全性、稳定性、连续性和利用率高，具有清洁、低碳、可再生等特点。关于地热系统的应用分析和评价，主要是考虑其系统在制热和制冷方面的基本性能。其系统评价指标还需要考量系统应用的环保和经济效益，在系统运行过程中重要的数据要准确记录，这样不仅方便之后的分析还是依据其水平进行相关改进措施的基本依据。鉴于地热资源利用对促进生态文明建设具有重要意义，对城市治污减霾作用巨大，地热资源相关管理部门需要根据地热开发利用实际，制定流程简便、分工明确、监管有力的地热能开发利用项目管理办法，简化审批办法，提高行政效率，加强项目后续运行及环境保护监管，建立信息监测体系，完善设备检测认证制度等，在涉及地热资源应用政策制定、项目技术推广会商时，给予积极支持。同时，政府相关部门也应当大力支持地热资源技术应用，从政策、资金、技术推广等方面对从事干热岩供热技术研发的企业加大支持力度，不断扩大市场份额，为节能减排、治污减霾发挥更大的作用。

5 结语

近几年来，一些发达国家陆陆续续提出了关于建筑物走向设定更低能耗标准的国家级目标，而当前我国在这一领域还没有出台定规定量的国家级目标。但无论我国具体的建筑能耗消耗目标按照什么样的方式规定，不断的降低基础的建筑能耗水平将会使得可再生能源的角色日益重要。现今，我国在国家发展规划层面，在“十二五”期间对于可再生能源建筑应用系统的能源种类、基本评价体系的量化目标都提出了比较明确且细致的要求，并且也逐步明确了目标完成的时间点，想必，只要各方积极努力，实现可再生能源建筑应用系统的完善指日可待。

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TU111.195

A

2095-2066（2016）34-0174-02

2016-11-10

蒋 辉（1982-），男，工程师，硕士研究生，主要从事建筑节能检测方面工作。