基于標(biāo)準(zhǔn)效果判定的節(jié)能改造節(jié)能量核定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及建筑節(jié)能改造領(lǐng)域，具體涉及節(jié)能改造節(jié)能量的認(rèn)定。
[0002] -種既有建筑節(jié)能改造的節(jié)能量認(rèn)定技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國的能源消費(fèi)總量不斷增長，建筑耗能量及其所占 比例還將不斷增加，尤其是公共建筑，目前我國公共建筑總量約53億m2,占城鎮(zhèn)建筑總量的 36%，而且隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，高能耗的大型公共建筑在公建中的比例迅速增加，其 能耗量也會高速增長，因此對既有公共建筑進(jìn)行節(jié)能改造，從而降低建筑能耗顯得尤為重 要。國家財(cái)政資助在建筑的節(jié)能改造起到主要推動作用，而合同能源管理模式則是節(jié)能改 造工作得以實(shí)現(xiàn)的主要方式之一。而國家財(cái)政資助依據(jù)和合同能源管理模式的參與方的收 益分配都依賴于節(jié)能改造的效果評價(jià)，因此節(jié)能改造的節(jié)能量認(rèn)定技術(shù)是建筑節(jié)能過程中 的重要環(huán)節(jié)。
[0004] 目前國際上常用的節(jié)能效果測量方法主要有《國際能效測量和驗(yàn)證規(guī)程》 (IPMVP)、《指南14-2002能源和需求節(jié)約量測量》、《M&V指南：聯(lián)邦能源項(xiàng)目的測量和驗(yàn)證》 (FEMP)等。雖然國外這些標(biāo)準(zhǔn)都具備了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)，非常值得參考和借鑒，但它們?nèi)?然無法在我國實(shí)際的合同能源管理項(xiàng)目中廣泛應(yīng)用。首先國內(nèi)外既有建筑的客觀條件有著 非常大的差異。能耗基準(zhǔn)是節(jié)能量驗(yàn)證中的根本和核心，能耗基準(zhǔn)的建立均依賴于大量的 能耗和影響能耗的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，尤其是分表計(jì)量的能耗數(shù)據(jù)。而我國的既有建筑，由于過 去建造和管理的原因，往往缺失甚至完全沒有有效的能耗數(shù)據(jù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)。分表計(jì)量也只 是近一、兩年開始安裝實(shí)施，絕大多數(shù)既有建筑，還不具備分表計(jì)量條件和歷史記錄，因此 國外的節(jié)能效果測量方法并不適合中國。其次，節(jié)能量測量與驗(yàn)證方法的理論基礎(chǔ)具有較 高的技術(shù)含量（譬如由于改造前直接影響能耗的環(huán)境和外界條件的不可復(fù)制性而使基準(zhǔn) 能耗需為獨(dú)立變量的函數(shù)），本身就不易理解。而上述美國標(biāo)準(zhǔn)，尤其是ASHRAEGuideline 14,過于理論和技術(shù)化，且缺少案例來說明，這使我國合同能源管理的從業(yè)者們在實(shí)際項(xiàng)目 中很難理解和操作測量與驗(yàn)證的必要步驟和詳細(xì)過程。最后，建筑基準(zhǔn)能耗需要調(diào)整，我國 建筑能耗系統(tǒng)的運(yùn)行管理模式與國外大不相同，簡單套用國外通過回歸分析等方法建立的 計(jì)算模型也不科學(xué)。
[0005] 目前我國在節(jié)能改造中的采用節(jié)能量認(rèn)定方法與IPMVP-脈相承，建設(shè)部2009年 出版的《公共建筑節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》JGJ176-2009的第十章列出了測量法、賬單分析法以 及校準(zhǔn)化模擬法三種節(jié)能量評估方法，但這三種評估方法均存在限制條件和缺陷，具體表 現(xiàn)在：
[0006] 一、測量法：實(shí)施周期較長，整體費(fèi)用較高，實(shí)用性不強(qiáng)。況且在操作過程中，節(jié)能 措施改造前后測試日的選取也極其重要，常常影響測量和計(jì)算的結(jié)果，容易出現(xiàn)較大誤差， 不便于做出客觀評價(jià)，難以獲得準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù)。
[0007] 二、賬單分析法：主要是針對整棟建筑或者設(shè)備之間關(guān)聯(lián)性較大，無法排斥其他設(shè) 備對改造設(shè)備的影響的情況下，在節(jié)能量認(rèn)定過程中使用的方法。這種方法在我國的使用 是最為普遍的，然而造成的影響和爭議也是最大的。主要原因是：當(dāng)前使用的方法無法剝離 出其他因素的影響，往往由于其他諸如氣候，運(yùn)維水平的多變而導(dǎo)致節(jié)能量認(rèn)定結(jié)果出現(xiàn) 較大的偏差，從而引起不必要的糾紛。
[0008] 三、校準(zhǔn)模擬法：需要做到改造前后采用相同的輸入條件，且氣象參數(shù)齊全。這在 實(shí)際項(xiàng)目中需要人為假定很多影響因素，可操作性不強(qiáng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的是提供一種基于標(biāo)準(zhǔn)效果判定的節(jié)能改造節(jié)能量核定方法，實(shí)現(xiàn)節(jié) 能效果分析評價(jià)的目的。
[0010] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種基于標(biāo)準(zhǔn)效果判定的節(jié)能改 造節(jié)能量核定方法，包括以下步驟：
[0011] 1)對被改造對象改造前后的主要性能參數(shù)進(jìn)行判定；
[0012] 所述被改造對象包括建筑物常規(guī)功能的照明插座系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)（包 括圍護(hù)結(jié)構(gòu)）、特殊（其他）用電系統(tǒng)及節(jié)能管理控制系統(tǒng)。
[0013] 所述主要性能參數(shù)指影響被改造對象性能和能耗計(jì)算有關(guān)參數(shù)，分別指：
[0014] ①照明插座系統(tǒng)：各照明區(qū)域照度、各類型燈具額定功率、數(shù)量；室內(nèi)用電設(shè)備額 定功率、數(shù)量等；
[0015] ②動力系統(tǒng)：動力設(shè)備額定功率、數(shù)量等；
[0016] ③空調(diào)系統(tǒng)：a.與空調(diào)負(fù)荷有關(guān)參數(shù)，包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能有關(guān)參數(shù)（如屋頂、外窗 及外墻的傳熱系數(shù)、玻璃窗可見光透射比及遮陽系數(shù)等）；人體、照明和設(shè)備等散熱有關(guān)參 數(shù)（如人體、照明和設(shè)備的冷負(fù)荷系數(shù)、修正系數(shù)等）。b.與空調(diào)設(shè)備性能有關(guān)參數(shù)，額定 功率、機(jī)組性能系數(shù)等。
[0017] ④特殊（其他）用電系統(tǒng)：特殊（其他）用電額定功率等。
[0018] ⑤節(jié)能管理控制系統(tǒng)：采用節(jié)能管理控制改造的設(shè)備性能參數(shù)，如額定功率等。
[0019] 2)確定其余參數(shù)；
[0020] 所述其余參數(shù)指在不管改造是否發(fā)生，它就已固定存在，不依賴于被改造對象的 性能變化，只取決于被改造對象實(shí)際運(yùn)行情況。
[0021] 在計(jì)算被改造對象在額定工作狀態(tài)下改造前后能耗時(shí)，該參數(shù)取值一般保持一 致；但若同時(shí)對被改造對象進(jìn)行節(jié)能管理控制改造時(shí)，改造前后設(shè)備的使用時(shí)間和同時(shí)使 用率就是變化的，前后取值就不一致。如系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間、同時(shí)使用率、負(fù)荷率等。
[0022] 上述運(yùn)行時(shí)間的確定應(yīng)根據(jù)不同建筑類型分別確定，如辦公建筑，全年時(shí)間減去 國家法定節(jié)假日、周末及工作日的非上班時(shí)間即為其年使用時(shí)間；學(xué)校的使用時(shí)間主要依 據(jù)學(xué)校上學(xué)時(shí)間和課表確定；商場的使用時(shí)間主要根據(jù)營業(yè)時(shí)間確定。其他類型建筑使 用時(shí)間確定方法可根據(jù)其使用功能和實(shí)際使用情況確定。另外，同時(shí)使用率和負(fù)荷率的確 定方法沒有統(tǒng)一規(guī)律，要根據(jù)具體建筑的實(shí)際使用情況根據(jù)用能數(shù)據(jù)和負(fù)荷分布經(jīng)計(jì)算確 定。
[0023] 3)計(jì)算：單項(xiàng)改造節(jié)能量、節(jié)能率；單項(xiàng)改造總節(jié)能率；建筑總節(jié)能率。
[0024] A.計(jì)算被改造對象（下簡稱系統(tǒng)）改造前后年能耗
[0025] (T)Ei=WiXTiXa4
[0026] 式中！Ei--改造前系統(tǒng)年能耗，單位：kwh;
[0027] Wi 改造前系統(tǒng)額定功率，單位：kw;
[0028] Ti--改造前系統(tǒng)年使用時(shí)間，單位：h;
[0029] a,-一改造前系統(tǒng)同時(shí)使用率或負(fù)荷率；
[0030] i--第i項(xiàng)改造對象，i= 1，2,3……，下同。
[0031] ②Ei, =W/XT/Xa/
[0032] 式中：E/--改造后系統(tǒng)年能耗，單位：kwh;
[0033] Wi'--改造后系統(tǒng)額定功率，單位：kw;
[0034] T/--改造后系統(tǒng)年使用時(shí)間，單位：h;
[0035] aJ--改造后系統(tǒng)同時(shí)使用率或負(fù)荷率。
[0036] B.計(jì)算系統(tǒng)單項(xiàng)改造節(jié)能量及節(jié)能率
[0037] AEi=Ei-Ei',Hi =AEiZEiX100%
[0038] 式中：AEi--系統(tǒng)單項(xiàng)改造年節(jié)能量，單位：kwh;
[0039] Tli--系統(tǒng)單項(xiàng)改造節(jié)能率，單位：％。
[0040] C.計(jì)算系統(tǒng)單項(xiàng)改造總節(jié)能率
[0041] n/ =AEiZE0X100%
[0042] 式中：Etl--建筑節(jié)能改造前年總能耗，以建筑能耗賬單為依據(jù)，單位：kwh;
[0043] q/--系統(tǒng)單項(xiàng)改造總節(jié)能率，單位：％。
[0044] D.計(jì)算建筑總節(jié)能率
[0045]ru=En2i;當(dāng)僅有一項(xiàng)改造時(shí)，n。=n/
[0046] 式中：n。--建筑改造總節(jié)能率，單位：％。
[0047] 4)系統(tǒng)單項(xiàng)改造節(jié)能率ni作為判定被改造對象i改造的節(jié)能效果的評價(jià)指標(biāo)； 單項(xiàng)改造總節(jié)能率n/，作為判定被改造對象i改造后對整個(gè)建筑的節(jié)能貢獻(xiàn)；建筑總節(jié) 能率n。作為判定被改造建筑整體改造的節(jié)能效果的評價(jià)指標(biāo)。例如，當(dāng)ni、n/和n。分 別達(dá)到一定數(shù)值（節(jié)能判斷標(biāo)準(zhǔn)）后，可認(rèn)定達(dá)到國家節(jié)能改造要求，享受國家的財(cái)政補(bǔ)貼 或者激勵(lì)政策，或根據(jù)該節(jié)能量參與合同能源效益分享，或者進(jìn)行建筑碳減排交易。
[0048] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后，主要有以下有益效果：
[0049] 1、簡單易行。
[0050] 本發(fā)明統(tǒng)一歸結(jié)到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的節(jié)能量計(jì)算，從而得出額定工作狀態(tài)下的系統(tǒng)改 造節(jié)能效果的評價(jià)方法，實(shí)施過程較原有的節(jié)能量認(rèn)定方法簡單易行。具體表現(xiàn)在：與測量 法相比，本發(fā)明實(shí)施周期短，成本低；與賬單分析法相比，本發(fā)明既不用考慮氣候影響，也不 用考慮整棟建筑或者設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)性；與校準(zhǔn)模擬法相比，本發(fā)明避免了不同軟件算法、 模型、實(shí)際氣象條件與計(jì)算參數(shù)取值不同和人為因素的影響。
[0051] 2、評價(jià)客觀、易于示范推廣。
[0052] 能夠客觀的反應(yīng)被改造對象所產(chǎn)生的節(jié)能效果，便于對改造工程的質(zhì)量和技術(shù)實(shí) 施效果進(jìn)行判斷，適合應(yīng)用于技術(shù)推廣與技術(shù)示范的效果判斷。
[0053] 本發(fā)明可廣泛用作建筑物常規(guī)功能的照明插座系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)及特殊 (其他）用電系統(tǒng)及節(jié)能管理控制系統(tǒng)的改造的節(jié)能量核定，為節(jié)能改造工作順利進(jìn)行提 供了技術(shù)保障。
【具體實(shí)施方式】
[0054] 下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅 限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣 用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0055] 實(shí)施例1 :
[0056] 本實(shí)施例公開一種照明系統(tǒng)（屬照明插座系統(tǒng)）節(jié)能改造（無節(jié)能管理控制改 造）的節(jié)能量核定方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0057] 1)對照明系統(tǒng)改造前后的主要性能參數(shù)進(jìn)行判定。
[0058] 確定建筑節(jié)能改造前年總能耗，各類型燈具改造前單個(gè)額定功率、數(shù)量和改造后 單個(gè)額定功率、數(shù)量及改造后照明區(qū)域照度，并判定各照度是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。
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