采暖、通风与空调、配电与照明工程系统节能性能检测

随着我国现代化发展，能源供需矛盾已经越来越突出，建筑能耗占全国能耗近30％，节能潜力很大。为了节约能源和保护环境，建设部相继颁布了一系列的标准和规范为建筑节能工程的设计、施工和验收提供了依据。
一、建筑节能发展
1980中国开始建筑节能的研究；1986实施JGJ26-86《民用建筑节能设计标准》（采暖居住部分）规定节能率30%；1995年实施JGJ26-95 民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）规定节能率50%；2001年 JGJ134-2001 《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准 》实施规定节能率50%；2003年JGJ75-2003 《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》实施规定节能率50%；2005年 《GB50189-2005 公共建筑节能设计标准 》实施规定节能率50%；2007年颁发的《建筑节能工程施工质量验收规范》规定节能率65%。
二、系统节能性能检测前的准备工作
（一）检测方案制定
系统节能检测以前，首先应熟悉系统设计资料，包括建筑说明及总图、采暖系统图纸及说明、空调系统图纸及说明、配电与照明系统图纸及说明等，进而了解各种设计参数、熟悉系统的运行流程及设备的性能和使用方法等。同时还需要会同施工和建设单位，对已安装好的系统进行现场检查，查清施工与设计要求不符合及加工安装质量不合格的地方。根据工程的特点编制检测方案，检测方案包括几个方面的内容：一是首先确定工程需要检测的项目和参数；二是细化到各个参数需抽检的数量和位置。
（二）检测仪器准备
系统节能现场检测所需要的设备比较多，主要有温度自记仪、风量罩、风速仪、超声波流量计，照度仪等，检测以前需要检查设备充电情况、设备数量是否符合要求（尤其是超声波流量计、温度记录仪）。
三、系统节能性能检测主要项目和要求
系统节能性能的检测应在联合试运转及调试结束后进行。根据GB5041 1-2007《建筑节能工程施工质量验收规范》第10.2.4条和第11.2.1l条和14.2.2条的规定，采暖、通风与空调、配电与照明工程系统节能性能检测主要项目和要求如下表所示。
（一）室内平均温度检验
1.检测条件
建筑物室内平均温度应在采暖期最冷月检测，且检测持续时间不应少于168h。但当该项检测是为了配合其他物理量的检测而进行时，其检测的起始时间应符合相应项目检测方法中的有关规定。采用空调取暖的建筑物室内平均温度也可以在夏季检测。
2.抽样数量的确定
三层及以下的民用建筑，应逐层布置测点；三层以上的民用建筑，首层、顶层和中间部位均应布置测点；且每层的测点数不应少于3个。
测试房间面积之和不应少于总建筑面积的0.5%，并不少于200m2。小于200m2的民用建筑应全部测试。
3.检测点的布置
温度自记仪应设于室内有代表性的位置。
室内温度测试点宜设置在被测房间中央，靠近层高1/2处，并安防辐射罩，避开冷热源。
测点距地面高度0.8m～1.6m，应离开墙壁和热源不小于0.5m。
温度传感器不能放在易被阳光直接照射的地方、不能靠近照明灯管、灯泡、散热器、采暖立管等室内热源。温度传感器传感头宜加装锡纸保护罩，系绳悬挂。
4.数据采集
设置温度自记仪开始测量的日期、时间以及测量周期（时间间隔设为30min）等信息。按确定好的检测点位置放置温度自记仪，并在原始记录上标注检测点编号、房间号及相应的设备编号。用卷尺测量每个放置温度自记仪的房间的开间和进深，计算各个温度自记仪所代表的采暖建筑面积Arm,j（m2）。采集数据的总时间不应少于168h。
5.室内逐时温度和室内平均温度应按下列公式计算

tia—检测持续时间内建筑物室内平均温度（℃）；
tm,j—检测持续时间内第j个温度计逐时检测值的算术平均值（℃）；
Am,j—第j个温度计所代表的采暖建筑面积（℃）；
j—室内温度计的序号；
n—建筑物室内温度计的个数。
6.合格指标与判定
冬季不得低于设计计算温度2℃，且不应高于1℃；夏季不得高于设计计算温度2℃，且不应低于1℃。
（二）室外管网水力平衡度检验
1.检测条件
水力平衡度的检测应在供热系统运行稳定的基础上进行。
水力平衡度检测期间，循环水泵的运行状态应和设计相符。循环水泵出口总流量应稳定维持为设计值的100%～110%。
流量计装置应安装在供热系统相应的热力入口处，且应符合相应产品的使用要求。
2.抽样及检测点要求
每个热源与换热站均不少于1个独立的供热系统。
测量点应安装在供热系统相应的热力入口处，并要求选择流体流场分布均匀的部分，为了保证测量精度，一般应遵循下列原则：要选择充满液体的管段，如管路的垂直部分或充满液体的水平段；测量点要选择距上游10倍直径、下游5倍直径以内均匀直管段，没有任何阀门等干扰。
充分考虑管内壁结垢情况，尽量选择无结垢的管段进行测量。实在不能满足时，须把结垢考虑为衬里，提高测量精度。
3.检验方法
根据超声波流量计使用说明书输入相关参数，安装超声波流量计。

超声波流量计应安装在供热系统相应的热力管道入口处，纪录30min的累计流量（m3）于原始记录上。
计算热力入口处循环水量（kg/s），(用水的密度×超声波流量计读数÷30×60=热力入口处循环水量kg/s)，其中水的密度=103kg/m3。
流量计装置宜安装在建筑物相应的热力入口处，且宜符合产品的使用要求。
循环水量检测值应以相同检测持续时间（一般为30min）内各热力入口处测得的结果为依据进行计算。
4.结果计算
水力平衡度应按下式进行计算

HBj—第j个热力入口处的水力平衡度
Gwn,j—第j个热力入口处循环水量检测值（kg/s）
Gwd,j—第j个热力入口的设计循环水量（kg/s）
j—热力入口的序号
5.合格指标与判定方法
采暖系统室外管网热力入口处的水力平衡度应为0.9～1.2，各热力入口处水力平衡度均满足，应判定合格，否则应判定为不合格。
（三）补水率检验
1.检测方法
补水率的检验应在采暖系统正常运行后进行，检测持续时间不应少于24h。
总补水量应采用具有累积流量显示功能的流量计量装置检测。流量计应安装在系统补水管上适宜的位置，且应符合产品的使用要求。当采暖系统中固有的流量计量装置在检定有效期内时，可直接利用该装置进行检测。
采暖系统补水率应按下列公式计算：

Rmu—供热系统补水率；
Gmu—检测持续时间内采暖系统的总补水量（kg）
Gwt—检测持续时间内系统的设计循环水量的累计值（kg）
2.合格指标与判定方法
采暖系统补水率不应大于0.5%～1.0%，当符合此指标时，应判定合格，否则应判定为不合格。
（四）室外管网热输送效率检验
1.检测方法
采暖系统室外管网热输送效率的检验应在最冷月进行，检测持续时间不应小于24h。检测期间，采暖系统应处于正常运行状态，且锅炉（或换热器）的热工状况应保持稳定。
室外管网热输送效率应按下式计算：

ηm,t—采暖系统室外管热输送效率
Qm,j—检测持续时间内第j个热力入口处的供热量（MJ）
j—热力入口的序号
2.合格指标与判定方法
采暖系统室外管网输送效率不应小于92%时，应判定合格，否则应判定不合格。
（五）通风与空调系统的总风量
1.抽样要求
按风管系统数量抽查10%，且不得少于一个系统。
2.检测方法
对于风口出风口侧有较长的支管段，且已经或可以钻孔时，可以用风管法测量风量。
（1）矩形风管测点确定
当矩形截面长短边之比小于1.5时，在截面上至少应布置25个点，对于边长大于2m的截面，至少应布置30个点（六条纵线，每个纵线5个点）。
当矩形截边长短边之比大于等于1.5时，截面至少应布置30个点（六条纵线，每个纵线5个点）。
对于边长小于1.2m的截面，可将截面分割成若干个相等的小截面。对每个小截面尽可能接近正方形，边长不应大于200mm，测点应位于小截面中心，但整个截面上的测点数不宜少于三个。
（2）圆形风管测定确定
对于圆形风管，应根据管径大小，将截面分成若干个面积相同的同心圆，每个圆环测4点。根据管径确定圆环数量，不宜少于3个。
3.总风量计算
采用平均风速和截面积作为乘积的方法确定总的送风量。
4.合格指标与判定方法
测得的总风量与设计总风量允许偏差为≤10%.
（六）各风口风量
1.抽样要求
按风管系统数量抽查10%，且不得少于一个系统，对与被抽检的系统，要检测所有风口的风量。
2.检测方法
各风口风量的检测应在空调和通风系统运行稳定后进行检测。用风量罩检测各个风口的风量，当显示数据趋于稳定后进行记录，作为该风口风量。
当出风口截面积小于风量罩总面积的1/3时，不宜用风量罩进行风量检测，宜用风量流速表对出风口风速进行测量，用出风口的平均风速乘以出风口截面积来进行风量检测。测点数参照通风与空调系统的总风量进行布置，但不应少于三个测点。
3.合格指标与判定方法
各风口的风量检测值与设计值的允许偏差为≤15%。
（七）空调机组的水流量
1.抽样要求
空调机组的水流量按系统数量抽查10%， 且不得小于1个系统。
2.检测方法
利用便携式超声波流量计对空调机组的水流量进行检测。按照仪器检测要求，对检测管道表面进行清洁，连接仪器。安装完毕以后设置以下参数：
（1）管道外径
（2）管壁厚度
（3）管道材料（在菜单中选择）
（4）衬里参数（若有，包括衬里材料、衬里厚度、衬材声速）
（5）流体类型（在菜单中选择）
（6）传感器类型 （在菜单中选择）
（7）传感器安装方式
对信号强度（M90）、总传输时间，时差（M93）、传输时间比进行检查，以便得到最精确的数据。
3.合格指标与判定方法
测得的总风量与设计总风量允许偏差为≤20%.
（八）空调系统冷热水、冷却水总流量
1.抽样要求
空调系统冷热水、冷却水总流量应全数抽检。
2.检测方法
试验方法参照空调机组的水流量试验方法
3.合格指标与判定方法
检测值与设计值之间的允许误差为≤10％。
（九）平均照度与照明功率密度
1.抽样方法
每一个功能区不少于两处，功能区指办公室、会议室、走廊、车库、卫生间等等。

2.测量条件
室内照明测量应在没有天然光和其他非被测光源影响下进行，宜选在天完全黑后进行。
现场进行照明测量时，白炽灯和卤钨灯应燃点15min；气体放电灯类光源应燃点40min。
3.照度测量方法
照度的测量共有中心布点法和四角布点法两种，具体的测点高度及测量间距在《室内照明测量方法》（GB/T5700-2007）中有详细的规定。
4.照明功率密度计算
照明功率密度为单位面积上的照明安装功率（包括电源、镇流器或变压器），按下式计算:

LPD—照明功率密度，单位为瓦特每平方米（W/m2）
Pi—被测量照明场所中的第 单个照明灯具的输入功率，单位为瓦特（W）
S—被测量照明场所的面积，单位为每平方米（m2）
5.合格指标与判定方法
照度检测值应大于等于设计值；照明功率密度的检测值应小于等于设计值。
四、节能检测报告的编写
整个节能检测完成后，根据现场检测时的原始记录，按照相应的国家或行业标准、公式进行计算，编写检测报告，报告内容应包括以下几个方面：一是工程概况包括采暖系统，空调系统，照明系统等，二是各个检测项目和参数的结果和偏差，三是对整个建筑通风与空调系统的节能性能做出的判定和评价。
五、结语
对于检测机构和检测技术人员来说，通风与空调工程系统节能性能检测还是个比较新的项目，开展此项目的检测机构还不是很多，要作的工作也有很多。笔者也只是根据国家行业的有关规范并结合现场检测的经验，将通风与空调工程系统节能性能检测时的各个参数的取样要求、检测方法、合格判定等做了一定介绍，以供大家在检测工作中参考。
[参考文献]
[1]GB50411-2007.建筑节能工程施工质量验收规范[s].北京：中国建筑工业出版社,2007．
[2]GB50243-2002.通风与空调施工质量验收规范[S].北京：中国计划出版社,2002．
[3]GB/T5700-2008.照明测量方法[S].北京：中国标准出版社,2008
[4]JGJ/T177-2009.公共建筑节能检测标准[S],北京：中国建筑工业出版社,2010
[5]JGJ/T132-2009.居住建筑节能检测标准[S].北京：中国建筑工业出版社,2010
（作者单位：北京陆建鸿兴工程质量检测有限公司）