深圳大学节能改造方案2009年9月29日目录一、项目概况 (1)1.1项目概况 (1)1.2 能源使用现状 (2)1.2.1 能耗现状 (2)1.2.2 主要用能设备 (2)1.3设备现状 (3)1.3.1中央空调系统现状 (3)1.3.2照明系统现状 (5)1.3.3围护结构现状 (7)二、改造内容 (12)2.1改造内容确定原则 (12)2.1.2节能改造内容 (12)三、节能改造费用估算 (14)四、节能改造效果预估 (16)4.1节电量预估 (16)4.1.1综合节电量预估 (16)4.1.2中央空调节能改造系统节电量预估 (16)4.1.3照明节能改造系统节电量预估 (17)4.1.4外窗贴膜工程节电量预估 (18)4.2投资回收期预估 (19)4.3其他效果预估 (19)4.3.1中央空调系统 (19)4.3.2照明系统 (19)4.3.3外窗贴膜工程 (19)一、项目概况1.1项目概况1、项目名称:深圳大学节能改造建议及投资估算2、项目业主:深圳大学3、物管公司:深圳市中航物业管理有限公司4、地理位置:深圳市南山区南海大道3688号5、建筑概况:校园总面积144万平方米(2160亩),按2006年8月全日制在校生18,348人计,生均占地78.48平方米。
校舍建筑总面积59.62万平方米(另在建22万平方米):教学行政用房345,499平方米,生均18.83平方米,其中教室110,536平方米,实验室102,565平方米(含教学实验室50,450平方米),图书馆51,589平方米,体育设施用房62,542平方米,学生活动中心楼4,128平方米,行政办公楼14,139平方米;学生宿舍197,639平方米,生均10.77平方米;学生餐厅等其他建筑物53,105平方米。
教室座位18,511个,89.6%的教室多媒体化。
教学计算机5,857台。
每百名学生配备多媒体和语音座位98.89个、教学计算机31.92台。
2006年12月,全校仪器设备总值39,999.88万元,按折合在校生数24,584人计,生均16,271元,其中教学实验设备10,463.56万元,生均4,256元。
1.2 能源使用现状1.2.1 能耗现状深圳大学06年用电量的总体情况:总用电量约3135多万度,电费单价:0.68元/度,总电费2130多万元;因各大楼用能设备未安装分项计量,各大楼中主要用能设备用电量暂无法进行分项统计。
1、照明设备1)教室、图书馆照明2)办公室照明3)校园路灯照明4)宿舍照明2、空调设备1)大型中央空调2)小型空调3、动力设备1)实验设备2)电梯设备3)建筑排风、给排水设备1.3设备现状1.3.1中央空调系统现状深圳大学在科技楼、图书馆、教学楼、办公楼、文科楼和光电所等10栋大楼里安装有中央空调系统,其各大楼中央空调配备表如下:1.3.2照明系统现状照明节能的同时要保障照明的基本功能,即:“不影响正常照明(或照度),极大限度地节约能源,延长灯具使用寿命”。
深圳大学照明系统分为两类室内照明(办公、教学)和室外照明(路灯),深圳大学原安装的室内照明灯具为三雄极光T8-YZ36R25标准灯管和配套电感镇流器。
因深圳大学的照明系统的用电在末端有部分负荷分用于动力,现场初步采集的照明数据如下:1.3.3围护结构现状根据对深圳大学各大楼围护结构的现场调研及大楼使用单位工作人员的反映,在深圳大学各大楼中,科技楼采用外窗玻璃的面积较大,虽利用自然光效果较好,但也导致了空调能耗的上升。
科技楼采用了四周开设大尺度洞口的立方体块与中心玻璃筒相组合的塔楼造型,塔楼的下部为高8米的扁立方块裙房,整个楼体主要由这三个部分组成,主体塔楼采用外边为正方“日“字形平面。
中央玻璐体为交通及公共休息空间。
平面周圈为教学、科研用房卫生间“疏散楼梯及消防”服务电梯等结合结构筒体布置在四个角部。
内圈走道面向内部天井.有很好的采光。
而主体塔楼开设的4个洞口不仅为建筑提供了空中花园平台也使建筑内部自然通风顺畅。
玻璃塔顶部还设有一个观景平台.人们在此可俯瞰校园全貌及城市景观。
为了达到这一效果,普遍大量采用玻璃,大楼主体所采用的玻璃配置均为:单层薄片透明白玻,由于本大楼玻璃面积大,四周空旷,太阳照射的时间长,所以夏天室内温度非常高,空调负荷重,全年空调用电量很大,电费较高。
图1 建筑外观图深圳大学科技楼深圳大学图书馆深圳大学教学楼深圳大学文科楼深圳大学光电子学研究所深圳大学建筑与土木工程学院深圳大学光师范学院深圳大学艺术与设计学院图2 外墙局部现状深圳大学办公楼局部图深圳大学科技楼局部图深圳大学宿舍楼局部图深圳大学文科楼局部图图3 空调机组现状(注由于深圳大学管理制度的原因,中央空调机房不允许拍照,空调机组现状无法有图片方式进行描述)。
图4办公区照明现状照明1 照明2照明3 照明4照明5 照明6 照明7 照明8 照明9 照明10照明11 照明12照明13 照明14 图5屋面现状屋面现状1 屋面现状2二、改造内容2.1改造内容确定原则根据对深圳大学科技楼、图书馆、教学楼、办公楼、文科楼、建筑与土木工程学院及光电所等大楼建筑结构、中央空调系统及照明系统的实际使用情况的调研,本着技术可靠、经济可行、的原则,对深圳大学下述大楼进行各专项节能改造。
2.1.2节能改造内容根据改造内容确定原则,建议深圳大学各大楼进行以下改造:1、外窗深圳大学科技楼:采用了四周开设大尺度洞口的立方体块与中心玻璃筒相组合的塔楼0.5以上,按照《<公共建筑节能设计标准>深圳市实施细则》要求,当窗墙面积比为0.5时,外窗遮阳系数应达到0.45以上。
目前采用的铝合金中空玻璃窗,遮阳系数未能达到上述标准要求,拟对外窗玻璃进行贴膜处理。
2、中央空调深圳大学科技楼、深圳大学图书馆:原冷水机组采用传统手动控制模式,由操作人员根据经验进行操作,随机性较大,无集中管理及能源监测系统,原空调冷冻水泵、冷却消耗选型偏大,使用空调负荷变化较大,导致中央空调系统使用能耗较大,拟采用以下措施改造:(1)建设一套中央空调节能管理系统,实时监控每一台能耗设备的运行状况以及能耗状况,客户现场采集的数据通过网络或无线传输技术传送到仿真系统中,仿真系统通过分析现场传送过来的数据对系统的运行及控制进行优化,从而实现管理节能;(2)采用水泵变频技术,提高水系统的输送效率,合理控制供/回水温差。
提高冷水机组的效率,实现水泵及整个水系统的节能高效运行;通过节能改造,提高空调系统的管理水平,使空调系统的运行情况与负荷需求相匹配,提高水泵及主机的运行效率,从而实现整个中央空调水系统的节能高效运行,全面降低系统能耗。
深圳大学教学楼和办公楼:原中央空调系统已运行的了将近20年,其设备较陈旧,特别是制冷主机的效率较低,运行也不太稳定。
已计划更换其制冷设备,根据上述改造内容确定原则的要求,对教学楼、办公楼的中央空调系统不考虑节能改造。
深圳大学文科楼:原中央空调系统设备较新,制冷主机的效率也较高,运行很稳定。
中央空调从设计到施工都是从节能角度出发,其水系统为变流量控制,其末端风系统为VAV控制,文科楼中央空调的设计是很完善的,其运行模式也是节能的,根据上述改造内容确定原则的要求,文科楼的中央空调系统不考虑节能改造。
深圳大学光电所、体育馆和建筑设计院:原中央空调系统,由于其设备功率较小,根据上述改造内容确定原则的要求,不考虑节能改造。
3、照明深圳大学科技楼、图书馆、教学楼、办公楼、实验楼、文科楼、建筑与土木一程学院、艺术与设计学院、光电所、师范学院、后勤楼、E阶梯教室、F座教学楼,学生宿舍等原建筑室内主要采用的是普通荧光灯,比较陈旧,光效很低,拟更换为高效光源,提高效率,在满足使用需求时,降低能耗。
三、节能改造费用估算根据改造内容,估算改造成本,详见下表:四、节能改造效果预估4.1节电量预估4.1.1综合节电量预估深圳大学节能改造项目月、年节电量汇总表2,407,744kw.h。
如按2006年总用电量约31,353,000 kw.h计算,通过对各大楼进行节能改造后,总用电量可下降至28,945,256kw.h。
深圳大学节能改造项目单位面积能耗对比表4.1.2中央空调节能改造系统节电量预估深圳大学图书馆中央空调水系统耗电量约为114万度,深圳大学科技楼中央空调循环水系统由于外窗贴膜工程的实施,减少了能源的浪费,在外窗贴膜的基础上,中央空调水系统耗电量约为95.3万度。
按综合电单价0.68元/度计算,深圳大学图书馆及科技楼中央空调系统年用电费用约为142万元。
经过对现有中央空调循环水系统的各种节能控制技术考察及综合分析,深圳大学科技楼及图书馆中央空调系统经过节能改造后年综合节电率可达18.6%,每年可减少耗电量约为:38.9万kWh。
每年可节约中央空调年总耗电量费用为:26.4万元/年。
深圳大学科技楼及图书馆中央空调系统的节电率分析如下表所示:深圳大学科技楼及图书馆中央空调系统节能分析表根据对上述深圳大学各大楼照明系统使用情况的调研,深圳大学各大楼照明系统年耗电量约为449.6万度,年用电费用约为305.8万元(按综合电单价0.68元/度计算)。
经过对现有照明系统的节能改造,深圳大学各大楼系统经过节能改造后年综合节电率可达30%以上,每年可减少耗电量约为134.9万kWh。
每年可节约照明系统年总耗电量费用为91.7万元/年。
深圳大学各大楼照明系统的节电率分析如下表所示:深圳大学各大楼照明系统节能分析表4.1.4外窗贴膜工程节电量预估通过对深圳大学科技楼外窗的贴膜,有效的减少太阳光的直射,大大提升了使用空间的舒适度,根据深圳气象台统计,近年深圳地区平均直射太阳所产生的热量是每平方米每小时1200瓦。
综合考虑太阳能的照射角度,天气的阴晴时间比例,太阳能每小时通过每平方米玻璃进入室内的热量为600W。
深圳每年累计日照时间为2500小时,即每年因太阳辐射而殆尽室内的热量为1500kw/m2。
按2000㎡(能量损耗最大的西、南侧面积)玻璃计算,太阳能热量每年多消耗的空调电量:2000㎡×1500kw/㎡÷4.2①=714,285kw①:空调系统能效比。
以每年最热的5-11月为例:714285kw/12个月*7个月=416666kw按太阳能阻隔率为68%,那么,贴膜后每年节省的空调电量和电费:416666kw×68%(太阳能阻隔率)=283,332kw283332kw×0.68元/度=192665.8元。
深圳大学科技楼外窗贴膜后,节能效益分析表如下:深圳大学科技楼外窗贴膜工程节能分析表4.2投资回收期预估深圳大学各大楼节能改造投资回收期分析:4.3其他效果预估4.3.1中央空调系统1、减少末端水温波动,提高空调区域的舒适度;2、合理运行空调设备,降低设备损害,提高设备的使用寿命;3、设备运行情况监测和故障报警功能,可减少设备的过修和失修,使设备始终运行在正常的工况范围内,提高设备的运行稳定性,避免因故障停机对大楼正常工作的影响。