体育建筑场馆节能技术应用

为实现节能减排目的，中国出台了多项相关政策和方案，并对建筑领域中的公共建筑提出了明确要求，要求新建公共建筑全面执行《公共建筑节能设计标准》，同时各地也以此为依据颁布了公共建筑节能的文件，由此可见公共建筑节能潜力巨大。由人民交通出版社出版的《公共建筑机电信息系统节能改造技术——济南奥体中心节能改造工程实践》一书从公共建筑节能概念、建筑能耗形势、建筑节能途径、建筑节能检测平台等方面介绍了公共建筑节能的基本情况和既有大型公共建筑能耗特点，分析了国内外公共建筑节能改造现状和特点，研究了供配电、照明及监控系统、暖通、空调等公共建筑机电设备耗能诊断方法，详细阐述了公共建筑机电设备节能改造技术、改造方案、改造施工过程和改造效果，同时以济南奥体中心为案例，对其改造方案、实施过程、运维经验和良好效果做了细致讲解。

一 公共建筑节能改造现状、节能诊断方法及节能改造技术

目前中国虽已建立了建筑节能体系，并提出了建筑节能财政政策与经济激励政策，建筑节能标准与规范也在不断完善，但整体而言效果并不理想。该书经过分析认为主要原因在于中国建筑数量庞大，地域性差异明显，从而导致建筑节能工作进展缓慢。为了有效推进中国建筑节能事业的发展，该书建议应对不同地域的建筑能耗占比进行分析，然后因地制宜的制定建筑节能措施与对策。

该书所说的公共建筑主要指一切非住宅建筑，但不包括工业生产居住建筑物。公共建筑作为建筑节能减碳的重要领域，探索如何提高其能源综合利用效率非常重要。公共建筑能耗主要是指供暖、空调、照明、电梯、热水供应、炊事、办公电器等方面的能耗，其中采暖、空调和照明能耗占70% 以上，因此公共建筑节能的重点是采暖、空调和照明等机电设备的节能。另外，气候条件、围护结构性能、设备性能及效率、服务水平、运行管理方式和使用行为是影响建筑能耗的主要因素，除气候条件外其他5 个因素均是可以人为改变的，该书认为通过这5 个因素的优化提升，能够最大程度地改善公共建筑能耗现状。

西方发达国家开展对既有建筑进行节能改造工作的时间比中国早，因此国外在改造技术和管理政策方面积累了丰富经验。西方国家的建筑节能改造主要集中在两方面，一是对既有建筑进行改造，二是对新建建筑进行节能设计。各国提升公共建筑能效的措施主要是通过开发和设定相关评价工具与标准来实施的，该书详细论述了几个典型国家或区域的政策实施情况。与其他国家相比，中国公共建筑节能改造工作起步较晚，且进展较慢。20 世纪90 年代初，中国才开始对既有建筑进行节能改造，设置了示范工程，且节能改造主要体现在公共建筑的外围护结构上。

对公共建筑进行节能诊断有助于找到节能潜力点，发现并解决节能系统存在的问题，因此建立科学的节能诊断方法至关重要。由于采暖、空调和照明等机电设备是公共建筑的节能重点，且围护结构性能是改进建筑节能效果的重要因素，所以可将这几个方面作为公共建筑节能改造的着力点。该书围绕围护结构热工性能、采暖通风及生活热水系统、供配电、照明及监控系统3 个部分，从节能诊断原理、基本流程、基本方法及相关用能系统效率指标等方面详细阐述了公共建筑节能诊断方法，并对不同系统的节能改造技术做了全面讲解。

二 济南奥体中心改造方案、施工过程及节能改造效果

济南奥体中心是一个大型综合性体育场馆，由体育场、体育馆、游泳馆、网球中心、商业中心及地下车库等组成。该工程成功申报了建设部节能省地型建筑科技示范工程及山东省示范节能工程，是大型公共建筑进行节能改造的典型成功案例之一，对其改造方案、施工过程及设计经验进行总结可为其他建筑的节能减排提供较高的参考价值。

首先，该书简单介绍了济南奥体中心进行节能改造的背景和现实意义，并分析了济南奥体中心的能源消耗现状及主要旧设备的使用情况。济南奥体中心所采用的节能措施主要集中在围护结构节能、遮阳系统节能、使用节能材料、维护系统节能、自然通风、空调系统节能、热回收等几个方面，并且还利用了地源热泵和太阳能等可再生能源，该书则将这些内容作为本案例的重点进行了着重介绍和详尽讲解。奥体中心围护结构的节能设计主要体现在外墙的外保温系统和遮阳技术两方面，外保温系统由加气混凝土砌块，再由挤塑聚苯板做外保温层，很好地起到了温度调节的作用；遮阳技术具有可伸缩的特点也可根据实际需求进行调整，从而大大减少了空调能耗，两者共同组成的围护结构保温系统有效降低了能源消耗，超过了公共建筑节能设计标准的50% 以上。节能的主要途径之一是利用自然光线，济南奥体中心的多个场馆立面及屋顶都设置了大量的采光窗，同时根据不同的地势情况设计了不同的通风采光天井，尽可能增大自然采光的面积。空调系统的节能改造主要通过水蓄冷技术、大温差水系统、变频技术、热回收技术、新风利用、分层空调和置换通风、大空间采暖、冷（热）计量及中央节能控制系统来实现，其中水蓄冷技术不仅可提高能源的利用效率，缓解用电紧张的问题，还可显著降低运行成本，据测算，与常规制冷技术相比，水蓄冷技术每年将会节省两百多万的电费；新风的利用主要集中在过渡季节，利用新风可节约空调能耗，另外利用排风对新风进行预热或预冷，同样可减少空调运行；中央节能控制系统的应用也是空调系统节能设计的一大亮点，将温度、湿度、压差和流量提前进行设置，通过自动控制技术使设备运行达到最佳状态，使其高效运行，减少损耗，从而达到提升能源综合利用率的目的，最大化地实现节能。在照明方面采用了绿色照明节能技术，不仅使用了绿色、节能的金属卤化灯（其具有光效高、衰减小和寿命长的特点），还利用了节能照明控制系统和节能照明辅助系统，可按不同时段、不同需求及自然光环境设定多场景模式，减少灯具用量，提高灯具功率，达到降低用电、减少能耗的目的。对太阳能的利用是该公共建筑运用可再生能源的重要示例，主要体现在太阳能热水系统和太阳能光电技术两方面，前者针对的是游泳馆的淋浴用水和泳池水加热，通过承压式热管太阳能集热器实现，同时以热泵和市政热力作为辅助热源以应对太阳能不足的情况；后者针对的是场馆中的路灯、庭院灯和草坪灯，通过太阳能光伏发电技术生成电能，作为电力来源，极大减少了电力消耗。

济南奥体中心是积极响应国家节能减碳要求，建设资源节约型和环境友好型公共建筑的成功典范，其所运用的节能技术为该场馆减少了大量的能源消耗，不仅实现了环保的目标，还极大地降低了运营成本，创造了难以衡量的社会效益和经济效益。该书从项目基本情况、各系统改造后的节能效益分析、改造建设完成后各系统实现的效果等几个方面综合评价了济南奥体中心的节能改造成效，并形成了项目改造报告。从中可以得知，围护结构节能技术实现了超过设计标准50% 的节能效果；太阳能热水系统可节约建筑热水能耗75%以上；地埋管热泵供热系统在供热时的用电量占比不到30%，此时的系统能效比超过3.5，而在空调制冷时又可提升热泵机组能效比约10%～15%；节能照明控制系统则可节约30% 的用电量。从这些数据可以直观而真切的感受到节能技术在建筑领域的应用前景和意义，对于推动中国建筑节能工作具有重要作用。

建筑能耗占中国社会总能耗的比例较大，尤其是公共建筑耗能巨大，中国提出公共建筑能效提升计划旨在减少公共建筑能耗，达到节能减排的目的。对于公共建筑，除了采用围护结构节能措施外，机电信息系统的节能也是其主要方面。该书作为公共建筑机电信息系统节能改造技术专著，根据前人的统计报告、研究报告和论文文献，结合济南市奥体中心实际节能改造工程数据，列出了大量图表，总结了这类建筑节能改造的经验，展现了建筑节能的必要性以及可再生能源在建筑节能中的实践场景。该书不仅可作为管理者制定决策时的参考依据，也可作为节能公司、工程技术人员以及高校师生的参考用书。

作者：宋传增 张辉 宋海洋 姜宴

书名：公共建筑机电信息系统节能改造技术

——济南奥体中心节能改造工程实践

出版社：人民交通出版社

ISBN：9787114151361

出版时间：2019 年05 月01 日

定价：36.00 元