新城控股集团股份有限公司 江苏 南京 210000
摘 要:随着社会经济的迅速发展和社会生产力水平的进一步提升，商业建筑的迅猛发展，商业运营自身降低能耗增加效益的需求也日益加大。因此，探寻商业建筑的热源方案，具有十分重要的现实意义。
摘要：商业建筑；热源；电蓄热；锅炉
一、项目概况
1.1项目概况：该项目为山东某商业广场，位于山东省滨州市。地下共1层，地上5层，商业部分地上面积约为83000㎡，地下室超市面积为8000㎡。
二、热源选择前置条件
2.1 室外气象参数(滨州)
夏季计算参数 | 冬季计算参数 |
大气压力：1026.0hPa | 大气压力：1003.9hPa |
空调室外计算干球温度：34℃ | 空调室外计算干球温度：-10.2℃ |
空调室外计算湿球温度：27.2℃ | 空调室外计算相对湿度：62% |
通风室外计算温度：30.4℃ | 通风室外计算温度：-3.3℃ |
空调室外日平均温度：29.4℃ | 供暖室外日平均温度：-7.6℃ |
室外平均风速：2.7m/s | 室外平均风速：3.0 m/s |
最多风向：ESE | 最多风向：WSW |
2.2室内设计参数
业态类别 | 冬季设计参数 | 人员 | 新风量 | 灯光设备负荷 | ||
温度（℃） | 相对湿度 | 密度（m2/p) | （m3/h.p) | (W/m2) | ||
大商业 | 电玩 | 18 | —— | 3 | 30 | 40 |
影城观众厅 | 20 | —— | 按座位数 | 20 | 10 | |
超市 | 18 | —— | 2.5 | 20 | 40 | |
餐饮 | 18 | —— | 3 | 25 | 30 | |
电器 | 18 | —— | 3 | 20 | 40 | |
商管办公 | 20 | —— | 6 | 30 | 30 | |
健身 | 20 | —— | 7 | 40 | 20 | |
零售 | 18 | —— | 4 | 20 | 40 | |
中庭 | 18 | —— | 10 | 10 | 20 | |
KTV | 18 | —— | 2 | 30 | 30 | |
2.3项目所在地能源资源及价格
项目所在地的能源主要有市政热源、电力、天然气，各能源价格如下：
2.3.1市政热价（滨州市）：
供热配套费： 50元/㎡，再无其他的热力开口服务费。
供热收费标准：按建筑面积收费，采暖季为4个月（11.15~3.20），采暖收费标准32元/㎡，无层高附加费。可与供热公司商议采用两部制热价，基本热价9.6元/㎡，计量热价0.2元/千瓦时。
2.3.2电价（滨州市）：
一般工商业及其他用电：谷价0.3180元/度，平价0.6089元/度，峰价0.8998元/度
（低谷8小时：23：00—次日7：00；平段8小时：7：00—8：30,11：30—16：00,21：00—23：00；高峰8小时：8：30—11：30,16：00—21：00 ）
2.3.3：项目市政热力条件
当地市热力公司为本项目提供DN300管径的一次热媒，热媒供回参数100℃/50℃
2.3.4天然气价（滨州市）：
市城区天然气经营企业非居民天然气销售价格为3.6元/立方米。
2.3.5：项目周边项目热源形式调研
项目周边均采用市政供暖
2.4、供热期间运行时间
制热期: 125天，供暖日期：11.15至次年3.20
三、热源方案的提出
1、热源方案
方案 A: 项目采用市政热源。
方案 B: 项目自建电热锅炉
方案 C: 项目自建燃气锅炉（燃气锅炉）。
项目业态热负荷估算表
区域 | 面积 | 热指标 | 热负荷(KW) | 热指标范围 | 备注 |
(m2) | (W/m2) (不含新风) | (不含新风) | (W/m2) | ||
地下一层超市 | 8000 | 80 | 640 | 40~80 | 空调供热 |
地下车库 | 1000 | 25 | 25 | 25~30 | 值班供暖 |
大商业 | 83000 | 80 | 6640 | 40~80 | 空调供热 |
大商业 | 8000 | 25 | 175 | 25~30 | 空调供热 |
四、商业热源方案比较：
4.1各方案初投资
方案类别 | 主要设备费用（万元） | 市政配套（万元） | 输配电投资（万元）【1】 | 汇总费用（万元） | 排名【2】 |
方案A市政热源 | 60 | 460 | / | 520 | 3 |
方案B项目 自建电热锅炉 | 274 | 0 | 42 | 316 | 2 |
方案C项目 自建燃气锅炉 | 140 | / | / | 140 | 1 |
备注：表中【1】表示：二次侧电缆投资按80元/KVA。
表中【2】表示：排名顺序按初投资从小大排序。
蓄热水箱为不锈钢成品水箱，单个水箱尺寸按4000X2500X3000考虑，单价按1500元/ m³计算。
蓄热时间段为23：00---次日7:00，电热锅炉效率98%，蓄热温差取25℃，蓄热水箱的保温效率95%，蓄热水箱的容积效率95%。
电热锅炉需配电容量：6000KVA。
蓄热混凝土保温水箱容积的计算公式：
蓄热装置体积：
=1555m3
N—实际选用锅炉功率（Kw）
—蓄热水箱的可利用温差（℃），取25℃
—蓄热水箱的保温效率
—蓄热水箱的容积系数
—热水的密度，一般取9Kg/m³。
锅炉计算容量=蓄热用锅炉热负荷+值班用锅炉热负荷
蓄热用锅炉负荷：
（KW）
值班锅炉负荷：
=谷电时段建筑物的保温热负荷（KW）
锅炉计算负荷：
=
+ （KW）
4.2各方案运行费用
表4.2、热源方案运行费用汇总
方案类别 | 市政供暖费 （按面积缴费） | 市政供暖费 （两部制热价） | 燃气费（万元） 【1】 | 冬季电费（万元） 【2】 | 汇总（万元） | 排名 【3】 |
方案A项目采用市政热源 | 294.4 | 189.7 | / | / | 294.4 | 3 |
方案B项目自建电热锅炉 | / | / | / | 188.82 | 188.82 | 1 |
方案B项目自建燃气锅炉 | / | / | 260.44 | 6.82 | 267.26 | 2 |
备注： 表中【1】表示：燃气价3.6元/m3/h计，单台燃气耗量371m
3/h，负荷系数按0.6；冬季供热运行每天13小时、供暖季按125天/年计，工作时段为8：00--21：00。
表中【2】表示：冬季水泵电费按平均电价0.8元/KW.h计，负荷系数按0.3；蓄热方案冬季锅炉电费按谷电0.32元/KW.h，冬季供热运行每天24小时、供暖季按125天/年计，工作时段为8：00--21：00，值班供暖时段为21：00--8:00。
表中【3】表示：排名顺序按运行费用从小到大排序。
表中方案B项目自建电热锅炉的运行电费：（其他方案不在赘述）
G=
=188.82万元
=17.79万元
Qr—供暖季日平均热负荷（Kw·h）
d—供暖季运行天数（d）
h—供暖季单日运行小时数（h）
η—电蓄热模式下的电热转换效率（%）
1—一次水泵功率（KW）
2—二次水泵功率（KW）
Dg—谷电电价（元/KW·h）
Dp—平电电价（元/KW·h）
4.3各方案占用建筑面积
表4.3、热源方案机房面积及位置
方案 | 主机机房及其位置、面积要求 | 土建成本 | 备注 |
A项目采用市政热源 | 换热站设置于地下一层，面积约为200 ㎡ | 60万元 | |
B项目自建电热锅炉 | 锅炉房位于地下一层，面积约为1200㎡ | 360万元 | |
C项目自建电热锅炉 | 锅炉房位于地上屋面，面积约为120㎡ | 12万元 | |
备注：表中地下室土建成本按3000元/㎡。地上机房土建成本按1000元/㎡。
五、热源方案比较总结：
5.1热源方案优缺点分析
| 方案 A项目采用市政热源 | 方案 B项目自建电热锅炉 | 方案C项目自建燃气锅炉 | |
性能比较 | 优点 | 1.使用寿命长；2.舒适性最高、制热效率高3.技术成熟、可靠； | 1. 可以充分利用峰谷电价差； | 1.初步投资少；2.运行费用较低；3.运行稳定，系统简单可靠 |
缺点 | 初投资较大，运行费用偏高 | 1初投资较大，需新增地下室机房约1200㎡，因目前地下一层布局已靠近红线，需增加地下二层开挖，影响目前施工进度。2.运维专业度及末端自控要求较高，否则运行费用高。3、需增加专业人员维护成本及管道后期的维修成本。 | 暂无 | |
结论 | 热稳定性及舒适性分析应考虑方案C采用市政热源 | |||
5.2热源经济性汇总
业态 | 方案 | 初投资费用（万元） | 运行费用（万元） | 结论 |
大商业及超市热源 | 方案 A项目采用市政热源 | 580 | 294.4（189.7） | 采用方案XX（经研发方案论证会最终结论） |
方案 B项目自建电热锅炉 | 676 | 188.82 | ||
方案 C项目自建燃气锅炉 | 152 | 267.26 |
参考文献：
[1]关文吉.供暖通风空调设计手册. 中国建材工业出版社, 2016(01)
[2]腾力. 蓄热式电锅炉房工程设计施工图集
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