上海地区多家酒店建筑能耗调查与节能审计

王 松 赵 欢

上海地区多家酒店建筑能耗调查与节能审计

王 松1赵 欢2

（1.河南建筑职业技术学院设备工程系 郑州 450000；2.予哲机电工程咨询（上海）有限公司 上海 200092）

对上海地区多家酒店建筑用能情况进行了实地调查。通过调查，掌握了上海地区酒店建筑实际运行中的能耗情况。根据调查结果和相关审计标准，对上述建筑能耗情况进行审计并给出建议的节能改造措施，这些对于其它省市酒店建筑具有一定的参考价值。

酒店建筑；能耗调查；节能审计

0 引言

随着我国经济的发展和生活水平的提高，酒店建筑规模迅速扩大。2000年到2012年间，我国星级酒店客房总量快速增长，年均复合增长率超过10%，其中五星级酒店客房总量年均复合增长率达到20%[1]。在公共建筑中，酒店建筑能耗水平一直较高。其能耗水平较高主要有两个原因：一是酒店建筑全年全天无休运营，二是酒店建筑对室内温湿度、照度等环境要求较高。酒店建筑较高的能耗水平已经成为影响其经营利润的重要因素。

本文通过上海地区多家酒店建筑的用能情况进行实地调查，掌握了上述酒店建筑运营阶段的实际能耗情况，并参照《公共建筑能源审计标准》（DG/TJ 08-2114-2012），对所调查的酒店的能耗情况进行审计。通过调查和审计，针对不同的酒店，给出了具体的节能建议和改造措施。

1 酒店建筑能耗水平现状

文献[2]对重庆12家酒店的调查结果显示，酒店建筑最高能耗为123.2kgce/(m2·a)，最低为42.8kgce/(m2·a)，平均值为90kgce/(m2·a)。文献[3]对西安市12家具有代表性的酒店建筑进行了能耗调查，能耗最高为132kgce/(m2·a)，最低为30.5kgce/(m2·a)，平均值为71kgce/(m2·a)。有调查显示，北京地区星级酒店全年能耗为38.4～80kgce/(m2·a)[4]。陈伟青等人对广州市某酒店建筑能耗调查显示，其全年能耗为39.8kgce/(m2·a)[5]。文献[6]通过分析夏热冬冷、夏热冬暖和寒冷三个气候区256家酒店建筑的能耗情况，归纳和整理了我国酒店建筑的能耗现状及用能特征。通过分析发现，酒店建筑的能耗以电耗和燃料消耗为主，不同气候区平均能耗为36.8～91.2kgce/(m2·a)。

《节能减排“十二五”规划》[7]（[2012]40号）中对公共建筑能耗设定目标为21kgce/(m2·a)。从酒店建筑能耗水平上看，其能耗水平为规划中公共建筑能耗水平设定值的1.7～4.3倍。通过上述文献不难发现，不同地区酒店建筑能耗水平差异较大，主要与其自身建筑特点、用能形式以及管理水平有关。从总体能耗水平看，酒店建筑能耗较大，考虑到酒店建筑的使用特点，不要求其能耗降低至公共建筑能耗的平均水平，但通过对其进行节能审计，降低酒店建筑的能耗水平，具有十分重要的经济价值和社会价值。

2 调查内容概述

2.1 调查的范围和内容

本次调查的对象为上海地区共计7家酒店建筑，各建筑的规模及主要用能形式如表1所示。

表1 调查的酒店建筑主要用能形式

参照《公共建筑能源审计标准》DG/TJ 08-2114- 2012，本次调查内容如下：

（1）对建筑内不同功能的房间或区域至少三处开展正常使用情况下的室内基本环境状况检测，检测内容包括室内温度、相对湿度、CO2浓度、照度等，并评判所检测的区域室内基本环境是否符合相应国家现行标准的规定。

（2）建筑主要用能系统的性能检测范围主要包括以下几个方面：

①空调制冷机组性能检测的参数应包括：制冷机组能效比（EER）、制冷机组耗电功率、冷冻水供回水温度和流量、冷却水供回水温度和流量等。

②制热机组性能检测的参数应包括：制热机组性能系数（COP）、制热机组耗电功率、热水供回水温度和流量等。

③锅炉性能检测的参数应包括：锅炉效率、锅炉耗电功率、热水供回水温度和流量等。

④燃气、燃油、燃煤锅炉性能检测的参数应包括：锅炉效率、锅炉耗气量、耗油量、耗煤量、热水供回水温度和流量等。

⑤水泵性能检测的参数应包括：水泵效率、水泵电功率、水泵流量、水泵进出口压力、水泵出口水温等。

⑥空调箱性能检测的参数应包括：空调箱风量、空调箱风机输入功率、空调箱风机单位风量耗功率、空调箱送回风温度、空调箱进出水温度和流量等。

⑦照明系统性能检测的参数应包括：照度、照明功率密度等。

（3）用能系统选型及布局合理性分析。

用能系统形式分析、用能系统布局分析、用能设备选型分析、用能系统运行状态分析。

2.2 调查中的测试方法

（1）水温测量

拆除管道保温，打磨管壁，涂抹导热硅胶；将T型热电偶测温探头贴在管壁。并进行固定，稳定后读取数据。热电偶使用前均采用二等水银温度计水浴标定。

（2）管道流量测量

在被测管道上安装超声波流量计以测量管道内水流量。超声波流量计分为V法安装和Z法安装，本次调查均采用Z法安装。为保证流量测量精度，超声波流量计安装位置前应有不小于10倍管径的直管段，后应有不小于5倍管径的直管段。流量计测量精度为±1%（流速12～0.3m/s）、±0.003m/s（流速＜0.3m/s）。

（3）电参数测量

采用钳型功率计直接测量，或者测量电机的电流和电压，再计算电机功率。如果电柜无法在运行中打开则读取电柜电压表、电流表或变频器中显示的电流、电压。然后根据以下公式进行计算：

（4）冷水机组性能测试：

在冷冻水进水或出水（视现场管道而定）安装超声波流量计，测量冷冻水流量。在冷冻水及冷却水进出口安装热电偶探头，测量冷水进水温度、冷水出水温度、冷却水进水温度、冷却水出水温度。

采用钳型功率计直接测量，或者测量电机的电流和电压，再计算电机功率。利用上述方法测量制冷机组功率、电流、电压。连续记录24小时的数据。冷水机组测量原理图如图1。

图1 冷水机组测试原理图

测量以上参数以计算冷水机组的制冷量，根据功率与制冷量计算出能效比（COP），判断COP是否合理，如果不在正常范围内加测冷却水流量以判断是否由于冷凝温度过高而引起的能效比（COP）偏低。冷水机组制冷量计算公式如下：

冷水机组能效比（COP）计算公式如下：

（5）水泵性能测试：

在水泵进水或出水（视现场管道而定）安装超声波流量计，测量水泵流量。在水泵进口和出口测试或者读取压力表的压力，测得水泵扬程。通过测量水泵电流、电压计算水泵功率。水泵效率计算公式如下：

（6）锅炉性能测试：

锅炉热效率计算公式如下：

3 酒店建筑能耗调查结果与节能审计

3.1 酒店建筑能耗调查结果

上述7家酒店建筑能耗调查结果如表2所示。

表2 酒店建筑能耗调查结果

各酒店建筑能耗按照建筑面积加权平均后能耗指标为63.3kgce/(m2·a)。参考上海市《星级饭店建筑合理用能指南》（DB31/T 551-2011），五星级酒店建筑综合能耗合理值为77kgce/(m2·a)，综合能耗先进值为55kgce/(m2·a)，本次被调查建筑的平均能耗处于五星级酒店建筑综合能耗理论值与先进值之间。可以看出上海地区酒店建筑能耗水平已经处于合理范围，但部分酒店建筑能耗较高，具有一定的节能潜力。现以F酒店为例，对其各分项能耗进行分析。

3.2 F酒店制冷主机能耗调查与节能潜力分析

对F酒店制冷主机夏季工况能耗情况进行实地检测。测试日期为2015年7月27日至7月28日，实测室外平均温度为28.9℃。实测F酒店空调系统冷却水供回水温度、冷冻水供回水温度全天变化如图2、图3所示。

图2 夏季工况制冷主机冷却水进出水水温变化图

图3 夏季工况制冷主机冷冻水进出水水温变化图

由图2中可知，24小时之中冷却水的供回水温度变化趋势有很大的一致性，均呈现出类似正弦的波动形式。这与室外气象参数变化相吻合。冷却水供回水温差保持在1～3℃之间，全部小于3℃，甚至在一天的监测中，有95%的时间力冷却水供回水温差小于2℃，冷却水处于“小温差大流量”的运行状态下，有很大的节能空间。

由图3可知，24小时之中冷冻温度波动更小，供水维持在10～11℃之间，回水维持在12.5～14℃之间，表明主机的自动调控能力和稳定性良好。冷冻水供回水温差在2.2～3.6℃之间，其中有60%的时间在3℃以下，小于参考值4℃（《公用建筑节能检验标准》），与5℃的设计温差有较大的偏离，属于“小温差大流量”的运行方式，有一定的节能空间。

为掌握制冷主机的运行COP，现场对制冷主机的实际耗功率进行了连续测试。测试结果如图4所示。

图4 夏季工况制冷主机耗功率

对主机的制冷量进行计算，如图5图，主机最大工作制冷量为1178kW，最小工作制冷量为852kW，其工作区间在额定值的47%～67%之间，考虑到客房入住率的变化和设备配置的安全余量，主机配置基本合理，符合使用要求和节能要求。

对主机的COP进行计算，为全面表征主机性能，分别计算其24h平均COP、满负荷COP和逐时COP。24h平均COP根据24h冷冻水进出水平均温差和主机平均功率计算得到。逐时COP是通过每1h中，冷冻水的进出水平均温差和主机平均功率得到，如图5和表3所示。

表3 主机24h平均与最大负荷的COP分析表

图5 主机制冷量及COP曲线

在检测时间段机组的24h平均COP为4.43，逐时最大COP为5.14。根据GB 19577-2015《冷水机组能效限定值及能源效率等级》，主机的COP应不低于5.20，实测COP满足要求，机组运行情况良好。

3.3 F酒店水泵能耗调查与节能潜力分析

调查过程中对冷冻水泵进行功率检测，并且记录了冷冻水流量。冷冻水泵2用1备，现场只开启了1台冷冻水泵，由于水泵与主机一一对应，因此水泵流量与测得的制冷主机冷冻水流量一致。每台额定流量为303m3/h，额定功率为50kW，额定扬程为38m，额定效率为64.4%。

冷冻水流量数据分析如表4所示。

表4 冷冻水流量分析表

从表中可以看到冷冻水流速为1.16m/s。F酒店的冷冻水泵开启与冷水机组一一对应，每台冷冻水泵的额定流量为303m3/h，在检测的过程中，其工作流量基本保持在额定流量的97%左右，水泵工作状况稳定良好。但通过3.2中分析得知，制冷系统处于“小温差大流量”工作模式，可考虑采用水泵变频措施，降低水泵流量，提高冷冻水供回水温差，达到节约水泵能耗的目的。

表5 冷冻水泵现场检测参数表

从表中可以看出，冷冻水泵50Hz定频运行时功率为36.9kW，功率较额定值降低13.1kW，计算得到冷冻水泵实际运行效率为54.4%，为铭牌值的86.8%，高于标准值，即冷冻水泵实际运行效率为铭牌值的80%（《公共建筑节能改造技术规范（JGJ 176-2009）》），因此该冷冻水泵目前性能良好，满足水系统需要。

3.4 F酒店锅炉能耗调查与节能潜力分析

F酒店主要供热系统热源采用3台2t/h（1400kW）的卧式燃气热水锅炉。锅炉夏季与冬季均开启3台，根据出水温度自动起停。锅炉一次侧管路采用离心玻璃棉外包铁皮保护层作保温，二次侧管路采用橡塑作保温，现场保温情况良好。锅炉一次侧为闭路循环，一次泵设置4台，3用1备，额定流量为65m3/h，额定扬程为25m。三台锅炉并联，出水混合经干管通过水泵，设置分集水器，由总干管分为两支管，分别接至生活热水换热站和空调热水板式换热器。空调热水换热站为板式换热器，一次侧水管一分为二，分别经过两个板式换热器。二次侧空调热水泵设计为3台，2用1备，额定流量为130m3/h，额定扬程为38m。

锅炉热水进、出水温度变化如图6。锅炉进水与出水平均温度、平均温差及锅炉输出热量值如表6所示。其中热水累积流量为锅炉干管中连续监测2h的累积流量，平均温度为连续检测的平均温度。

表6 锅炉输出热量计算表

备注：锅炉热水的定压比热容按照70℃时4.18kJ/（kg·℃）进行计算。

由图6可知，锅炉进水温度与出水温度均较为稳定，基本维持在5℃范围内波动，尤其用户端回水温度，基本在72±2℃范围内。锅炉出水设定温度为75℃～80℃之间，与检测结果相符，表明锅炉工作状态良好。进出水温差平均值为6.4℃，在检测时间段内，锅炉输出热量为4620.1MJ。对锅炉用燃气的输入热量及锅炉效率进行计算，见表7所示。检测时间段内三台锅炉的综合效率为71.4%。根据JGJ 176-2009《公共建筑节能改造技术规范》，1.4MW的单台燃气热水锅炉的热效率应不低于76%，实测3台锅炉的综合热效率略低于限值要求，可优化运行方式，如减少低负荷情况下的开启台数等，使锅炉在较高负荷和效率下运行，或在BA控制中进行适当改造。

表7 锅炉效率计算表

3.5 审计意见及节能改造建议

通过F酒店的现场观察、调研、初步测试及分析，依照上海市《公共建筑能源审计标准》（DG/TJ 08-2114-2012）的表7.2.7“建筑能源审计评价等级表”、室内空气质量标准（GB/T 18883-2002）等有关要求，对室内热环境、室内空气品质、室内照度、能源管理组织机构、能源系统的计量、能源管理的实施及节能挖潜工作等各项进行等级评价。等级评价结果如表8所示。

表8 F酒店各项评价结果

通过对F酒店用能系统的综合分析，提出酒店近期可低成本或无成本实现节能目标的节能运行管理措施建议，如表9所示。

表9 节能运行管理措施建议

注：建议根据综合效益星级高低决定措施选用的先后顺序。

4 结论和展望

通过对上海地区多家酒店建筑用能情况的调查，初步了解了上海地区酒店建筑的能耗情况，对于其它省市的星级酒店建筑节能具有一定的参考价值。各酒店建筑能耗按照建筑面积加权平均后能耗指标为63.3kgce/(m2·a)。本次被调查建筑的平均能耗处于五星级酒店建筑综合能耗理论值与先进值之间。可以看出上海地区酒店建筑能耗水平已经处于合理范围，但仍具有部分节能潜力。同时，通过调查发现，上海地区酒店建筑主要能源消耗为电能和天然气，均属于清洁能源。

[1] 陈美含,冀如,曾璐瑶.上海地区近零能耗建筑不同辐射空调系统节能及舒适性研究[J].建筑节能,2019,47(6): 57-61.

[2] 姜秀鹏.上海国际金融中心地板送风空调系统分析报告[J].制冷与空调,2019,33(2):183-187.

[3] Windows TFD, Architectural L. 2011 American Society of Heating,Refrigerating,and Air-Conditioning[C]. ASHRAE Handbook of Fundamental. American: ASHRAE, 2011.

[4] 薛志峰,江亿.北京市大型公共建筑用能现状与节能潜力分析[J].暖通空调,2004,34(9):8-10.

[5] 陈伟青,周孝清,常先问.广州市某酒店建筑能耗调查与分析[J].制冷,2009,28(1):64-68.

[6] 顾文,谭洪卫,庄智.我国酒店建筑用能现状与特征分析[J].建筑节能,2014,42(6):56-61.

[7] 中国政府网.节能减排“十二五”规划[EB/OL]. http://www.gov.cn/gongbao/content/2012/content_2217291.htm, 2012-08-06.

[8] 江亿.超低能耗建筑技术及应用[M].北京:中国建设工业出版社,2005:54-92.

[9] 2013中国酒店投资展望报告[R].北京:中国旅游研究院,2013.

[10] 于晓平,付祥钊.重庆市酒店建筑用能现状与节能潜力分析[J].能源工程,2007,(6):65-70.

[11] 亓晓琳,杨柳,刘加平.西安市大型酒店建筑能耗调查[J].四川建筑科学研究,2011,37(1):247-249.

Energy Consumption Survey and Energy Saving Audit of Several Hotels in Shanghai Area

Wang Song1Zhao Huan2

( 1.Henan Technical College of Construction, Equipment Engineering Department, Zhengzhou, 450000;2.Yu Zhe mechanical and electrical engineering consulting (Shanghai) Co., Ltd, Shanghai, 200092 )

A survey was conducted on the energy use of buildings in several hotels in Shanghai. Through investigation, the energy consumption in the actual operation of the hotel building is mastered. Audit the above building energy consumption according to the findings and relevant audit standards and give suggestions for improvement, These are of some reference value for other provinces and cities.

hotel building; energy consumption survey; energy-saving audit

TU247

A

1671-6612（2020）05-600-07

王 松（1981.8-），男，硕士，讲师，E-mail：89590474@qq.com

2019-12-19