機(jī)場改擴(kuò)建工程節(jié)能評估方法探討

機(jī)場改擴(kuò)建工程節(jié)能評估方法探討張蕓蕓【摘要】Accordingtothe“EnergyConservationAssessmentandReviewforFixedAssetsInvestmentandProjectConstruction”，takingareconstructionprojectforaninternationalairportasanexample,itistoadopttheanalysisdisciplineofenergyutilizationforthreestepsandmulti-energystrategiesthatexplainstheenergyconservationmethodsandmeasurementforenergysavingassessmentofairportproject.%根據(jù)《固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估和審查暫行辦法》，采用能源利用三步分析原則和多能源策略方法，以某國際機(jī)場改擴(kuò)建工程的節(jié)能評估為例，對機(jī)場建設(shè)工程節(jié)能評估報告的方法和內(nèi)容進(jìn)行闡述?！酒诳Q】《建筑熱能通風(fēng)空調(diào)》【年(勤期】2014(000)002【總頁數(shù)】4頁(P98-100,104)【關(guān)鍵詞】節(jié)能評估;固定資產(chǎn);機(jī)場【作者】張蕓蕓【作者單位】上海東方延華節(jié)能技術(shù)服務(wù)股份有限公司【正文語種】中文加強(qiáng)節(jié)能工作是深入貫徹科學(xué)發(fā)展觀、落實(shí)節(jié)約資源基本國策、建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的一項重要措施。國家發(fā)展改革委下發(fā)了《固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估和審查暫行辦法》（中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會2010年第6號令），要求2010年11月1日起在全國發(fā)展改革系統(tǒng)內(nèi)開展固定資產(chǎn)投資項目的節(jié)能評估和審查工作［1］。從此，節(jié)能評估上升到和環(huán)境影響評價同等的法律地位。機(jī)場作為能源消耗量巨大的大型公共設(shè)施，開展節(jié)能評估，合理采用節(jié)能措施可以有效地減少機(jī)場的運(yùn)營成本，提高機(jī)場自身的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)機(jī)場發(fā)展的可持續(xù)性。本文采用能源利用三步分析原則和國際上通行的《多能源策略方法》，結(jié)合某國際機(jī)場改擴(kuò)建項目的節(jié)能評估案例，對機(jī)場現(xiàn)有項目和改擴(kuò)建項目進(jìn)行評估和比較，闡述了機(jī)場改擴(kuò)建項目節(jié)能評估的方法和內(nèi)容。1.1能源利用三步分析原則能源利用三步分析原則（圖1）是國際上普遍采用的節(jié)能分析原則，是實(shí)現(xiàn)能源高效利用的可持續(xù)建筑的基本原則，它包括：1）嚴(yán)格審核分析建筑環(huán)境的能耗需求，在滿足建筑功能要求的前提下，盡可能地采取措施將能耗需求降到最?。?）對必需的能耗需求，盡可能采用可再生能源；3）如果仍需要采用常規(guī)能源，則盡可能采用高效率的技術(shù)與設(shè)備。該機(jī)場三期建設(shè)中能源系統(tǒng)的節(jié)能評估工作，主要采用能源利用三步分析原則，從能源的供給、傳輸和需求方面進(jìn)行分析和評估。降低能耗需求是節(jié)能措施中最有效、直接、經(jīng)濟(jì)性最好的節(jié)能措施。比如利用CFD氣流模擬軟件優(yōu)化空氣調(diào)節(jié)設(shè)計和優(yōu)化交通路徑，降低運(yùn)輸能耗和時間消耗等措施。優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)是對必須的能耗需求，盡可能采用可再生能源，降低對常規(guī)電能、燃?xì)?、燃油、市政水的消耗，以及對周邊能源消耗的影響。比如機(jī)場利用自然采光技術(shù)。自然采光方式中側(cè)窗、天窗、中庭采光均通過外窗的設(shè)計實(shí)現(xiàn)自然采光，適合用于大空間、大面積的機(jī)場航站樓；采用光導(dǎo)管、光導(dǎo)纖維、采光擱板、棱鏡窗等新型采光方式，適合用于需24小時照明的機(jī)場地下車庫。自然采光不但可以節(jié)省大量照明耗電，還能提供更為健康、高效、自然的光環(huán)境。采用高效的技術(shù)和設(shè)備，提高能源系統(tǒng)的運(yùn)行效率，減少能源消耗［2］。比如采用高效空調(diào)系統(tǒng)冷熱源設(shè)備，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗和采用節(jié)能燈具、設(shè)備，以及照明系統(tǒng)采用光控、時控、聲控等智能控制手段。1.2多能源策略方法采用多能源策略的目的是確保本項目用能的安全性、合理性和經(jīng)濟(jì)性（圖2）。對可再生資源合理的開發(fā)利用有利于本地區(qū)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、優(yōu)化用能環(huán)境和保障用能安全，可再生能源主要包括太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿?；對于非可再生能源如電能、天然氣和自來水的合理利用，降低能耗是?jié)能工作的重點(diǎn)。本報告將項目需用能源資源作為一個整體來考慮，以獲取最高的利用效率，最大限度地合理利用資源，對機(jī)場及周邊地區(qū)可利用能源的種類、分布、儲量、品位、開發(fā)利用的可能性條件，以及資源的最佳利用效果等方面，進(jìn)行客觀的評估。該機(jī)場建設(shè)項目重點(diǎn)包括修建第二跑道，建設(shè)總客流量2500萬人次的T3航站樓，對機(jī)場總平面進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，統(tǒng)籌考慮機(jī)場交通等方面設(shè)施。項目建成后，包括T1、T2及近期T3航站樓在內(nèi)，整個機(jī)場能滿足2020年3800萬人次年旅客吞吐量需求。項目總投資約160億元，總新建建筑面積約為58萬m2，年綜合能源消費(fèi)量為1.72萬噸標(biāo)煤。按照《固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估和審查暫行辦法》要求，本項目年綜合能源消費(fèi)量達(dá)到3000噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上，應(yīng)單獨(dú)編制節(jié)能評估報告書，且節(jié)能評估和審查意見作為項目審批、核準(zhǔn)或開工建設(shè)的前置性條件以及項目設(shè)計、施工和竣工驗(yàn)收的重要依據(jù)。本項目為由國家發(fā)展改革委審批的項目，因此其節(jié)能審查也由國家發(fā)展改革委負(fù)責(zé)。3.1能源供應(yīng)與消耗目前，機(jī)場能源消費(fèi)對外依存度較高，大部分的用電、用氣依靠外購，僅用水可實(shí)現(xiàn)部分自產(chǎn)，但仍不能滿足高峰時段需求，且供電、供水和供氣受外圍條件限制，存在一定的用能安全和保障問題。三期項目投入使用后會對當(dāng)?shù)啬茉聪膸磔^大的沖擊，因此，在機(jī)場三期建設(shè)初期就需要協(xié)調(diào)好與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、環(huán)境和能源之間的關(guān)系，重視能源總需求和結(jié)構(gòu)需求。機(jī)場現(xiàn)有能源消費(fèi)類型為電、天然氣、水、油。將各種能耗折算為標(biāo)煤能耗后進(jìn)行比較，得到2010年該機(jī)場的總能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)分布餅圖如圖3所示，可以看到，電耗所占比重最大，占總能源消耗的78.4%，是機(jī)場主要的能源類型；其次是天然氣，耗量占總能源消耗的14.5%；汽油、柴油、水耗量占總能源結(jié)構(gòu)的3.8%、1.4%、1.9%，在能源消耗中占比較小。3.2能效水平根據(jù)機(jī)場能耗、產(chǎn)值、旅客吞吐量和航站樓面積，計算得到機(jī)場的能耗指標(biāo)［3］，進(jìn)行能效水平分析評估，能耗指標(biāo)見表1。目前該機(jī)場能效水平遠(yuǎn)高于當(dāng)?shù)仄骄苄?，屬低能耗企業(yè)。機(jī)場能效水平橫向比較。與同屬于夏熱冬冷地區(qū)的機(jī)場相比，該機(jī)場萬元產(chǎn)值能耗屬于平均能耗水平；與寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)機(jī)場相比，該機(jī)場萬元產(chǎn)值能耗處于較低水平。如圖4所示。對機(jī)場生產(chǎn)工藝、動力、建筑、給排水、暖通與空調(diào)、照明、控制、電氣等方面的節(jié)能技術(shù)措施和能源監(jiān)測、計量等節(jié)能管理措施進(jìn)行評估，本文重點(diǎn)介紹對該機(jī)場的空調(diào)系統(tǒng)、供油系統(tǒng)工藝流程、雨水回收和能源計量的節(jié)能評估。4.1空調(diào)采暖系統(tǒng)機(jī)場空調(diào)系統(tǒng)熱源采用3臺9.1MW燃?xì)鉄崴仩t，存在燃?xì)獠蛔愕默F(xiàn)狀。為了解決這一問題，機(jī)場改擴(kuò)建項目可采用能源利用三步分析原則。1）減少系統(tǒng)的能耗需求。減少機(jī)場空調(diào)系統(tǒng)的能耗需求，有效的方法是對機(jī)場建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和評估。機(jī)場圍護(hù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是航站樓大部分立面采用玻璃立面，因此通過外墻、屋面和夕卜窗形成的空調(diào)冷負(fù)荷較大。采用立面遮陽可以有效減少因太陽得熱而增加的空調(diào)負(fù)荷，機(jī)場圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫、隔熱措施對節(jié)能的影響比較明顯。2） 采用可再生能源。機(jī)場三期項目中建議采取地源熱泵+常規(guī)冷機(jī)的冷熱源形式，該系統(tǒng)無需消耗天然氣，且能源利用效率較高，由此可降低運(yùn)行能耗費(fèi)用17.99%,能源消耗量減少17.96%。對于國際機(jī)場這樣常年需要空調(diào)的航站樓，自然通風(fēng)具有很大的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)價值。3） 提高系統(tǒng)效率。從系統(tǒng)的能源供給、傳輸和系統(tǒng)末端方面提高空調(diào)系統(tǒng)的效率。提出建議：①充分利用免費(fèi)冷源，減少空調(diào)冷源系統(tǒng)運(yùn)行時間；②采用全熱交換新風(fēng)機(jī)組，額定全熱熱回收效率不低于60%；③空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)量采用二氧化碳濃度控制；④系統(tǒng)采用智能控制系統(tǒng)，控制參數(shù)包括：冷水機(jī)組供回水溫度、壓力；冷凍水系統(tǒng)的供、回水總管溫度及壓力等，保證系統(tǒng)高效運(yùn)行。4.2供油系統(tǒng)工藝流程節(jié)能評估目前機(jī)場油庫供油主要采用公路和鐵路配送，當(dāng)機(jī)場年供油量超過30萬噸，公路運(yùn)油由于運(yùn)油車數(shù)量和周轉(zhuǎn)次數(shù)的增多，增加了人工運(yùn)輸成本和航煤的損耗，同時受天氣和路況影響較大，因此這種進(jìn)油方式不能達(dá)到三期項目建成后的供油需求和節(jié)能目標(biāo)。而且目前油庫供油泵額定效率60%，泵效率較低，機(jī)場航煤損耗率較高。為降低航煤系統(tǒng)的的損耗，建議減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)和降低運(yùn)輸成本，保障機(jī)場的供油安全，建議修建一條供油專線，為機(jī)場經(jīng)管線提供航煤供給。同時建議三期新增供油系統(tǒng)選用高效供油泵。4.3雨水回收機(jī)場雨水按流域劃分為空側(cè)和陸側(cè)。機(jī)場自投入運(yùn)營以來，由于飛行區(qū)排水口截面過小，遇大雨時排水不暢極易漬水，飛行區(qū)南端年年有洪澇災(zāi)害。為解決這一問題，建議回收利用雨水。雨水回收后作為沖廁、綠化澆灑、沖洗路面等用水的非傳統(tǒng)水源。一方面降低機(jī)場水源的消耗量，另一方面可減小降雨對機(jī)場排水系統(tǒng)的壓力。4.4能源計量目前機(jī)場未對主要耗能設(shè)備實(shí)施分項計量，在三期設(shè)計中僅考慮計費(fèi)系統(tǒng)。機(jī)場配套設(shè)施較多，用能系統(tǒng)和設(shè)備復(fù)雜，機(jī)場建成后的運(yùn)行管理難度較大，為了加強(qiáng)機(jī)場耗能系統(tǒng)的管理，準(zhǔn)確、及時地了解其各機(jī)電設(shè)備的能耗狀況，發(fā)現(xiàn)可能存在的能耗漏洞，開展節(jié)能降耗工作，可對機(jī)場耗能系統(tǒng)進(jìn)行分項計量［4-5］，定制一套能源監(jiān)控管理系統(tǒng)。該機(jī)場三期主體工程分項計量如圖5所示。本文介紹了能源利用三步分析原則和國際上通行的《多能源策略方法》兩種節(jié)能評估方法，并應(yīng)用于某國際機(jī)場改擴(kuò)建項目的節(jié)能評估工作。著重介紹了機(jī)場的能源情況及能效水平評估和節(jié)能措施評估內(nèi)容，得到如下結(jié)論：1） 機(jī)場具有建筑規(guī)模大、用能系統(tǒng)復(fù)雜的特點(diǎn)。機(jī)場改擴(kuò)建工程的能源供應(yīng)情況和對當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)的影響對機(jī)場的建設(shè)和運(yùn)行十分重要。本文采用國際上通行的《多能源策略方法》對機(jī)場及周邊地區(qū)可利用能源的種類、分布、儲量、品位、開發(fā)利用的可能性條件，以及資源的最佳利用效果等方面進(jìn)行客觀的評估，可以確保項目總體用能的安全性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。2） 能源利用三步分析原則，既可以用于機(jī)場整體用能情況的節(jié)能評估工作，也可以用于機(jī)場空調(diào)系統(tǒng)等分項系統(tǒng)節(jié)能評估，從能源的供給、傳輸和需求方面全面、高效、