大型商业建筑的整体节能设计和运行

大型商业建筑的整体节能设计和运行

王若愚

深圳华侨城房地产有限公司

摘要：近年来，随着经济的高速发展，我国大型商业建筑越来越多。这些大型商业建筑中有很大一部分是用电大户，因此大型商业建筑的节能设计和运行管理工作非常重要。随着我国建设事业的发展，大型商业建筑的能耗越来越大，因此必须采取措施控制大型商业建筑的能耗，以有效降低大型商业建筑的能耗。本文分析了大型商业建筑能耗现状和存在问题，提出了大型商业建筑节能设计和运行管理对策，为我国大型商业建筑的节能设计和运行管理提供参考。

关键词：大型商业建筑；整体节能设计；运行

引言：随着经济的不断发展，人们的生活水平得到了显著的提高，在日常生活中，对建筑功能及要求也越来越高。在我国大型商业建筑中，由于其使用人数较多，所消耗的能源也相对较多。为了降低大型商业建筑的能耗，就需要从整体设计着手，在满足建筑功能要求的基础上，最大限度地降低能源消耗。因此就必须要从大型商业建筑中所存在的问题进行分析，提出大型商业建筑节能设计及运行对策，以期促进我国建筑行业的可持续发展。

1.规划设计

（1）大型商业建筑规划设计中应合理利用自然条件，充分考虑其对气候的影响，因地制宜，营造一个宜人的环境。在规划设计中可考虑利用周围环境和场地条件，利用建筑基地周围的地形、地貌、植物等自然因素，使建筑与周围环境有机地结合起来，使建筑的朝向、布局、形体组合等符合自然采光要求。

（2）商业建筑规划设计中应充分考虑其功能与建筑形式及空间组合的关系，充分利用建筑物自身的空间组织及组合方式，优化使用功能。通过合理的布局和组合方式，充分利用建筑物内部和外部环境条件，提高室内热环境质量。根据不同功能区对温度、湿度、噪声等物理环境条件的不同要求，选择适宜的通风方式，最大限度地利用自然通风[1]。

2.节能建筑的选型和构造

商业建筑的节能设计和运行与建筑的选型和构造有着密切的关系，商业建筑的选型应根据功能、气候条件和地理位置等因素进行综合考虑，只有这样才能确定合适的节能建筑。目前我国节能建筑主要包括三类：第一类是北方寒冷地区的节能建筑；第二类是夏热冬冷地区的节能建筑；第三类是夏热冬暖地区的节能建筑。对于北方寒冷地区而言，要选择适宜当地气候条件、采暖负荷较低、能适应当地环境条件、具有较好保温性能和气密性的建筑。

大型商业建筑节能设计和运行是一个系统工程，需要从技术、管理、法规等方面多方面入手，全方位考虑。在设计阶段，应综合考虑节能效果、使用功能和投资成本等因素，利用先进的节能技术手段和方法，从节能设计、建筑材料选择、运营管理等各个环节上，采取有效措施，实现节能效果。在运行阶段，要制定一套完整的运行管理制度和相关标准，定期对系统进行维护和保养，同时积极推行能源审计工作。

3.围护结构的节能设计

在大型商业建筑的节能设计中，围护结构的节能设计也是非常重要的一个环节。围护结构主要包括墙体、门窗、屋面、地面等部分。在对大型商业建筑进行节能设计时，首先要对围护结构进行合理的构造设计，并在保证其热工性能的基础上，尽量减少墙体面积的使用，同时还要减少门窗的面积和数量，从而避免在围护结构上形成过大的热桥，尽可能地将建筑物内部和外部产生的热量传递给围护结构。而建筑屋面、地面和外墙则是节能设计中需要重点考虑的部分。对于屋面来说，要在保证其防水性能和热工性能的基础上，尽量减少其使用面积，并选用保温隔热性能好、导热系数小以及隔热效果好的材料。而对于外墙来说，要尽量选择热阻值较高的材料，并减少其使用面积[2]。

4.照明设计

（1）照明系统采用了分散控制的方式，根据商业建筑的特点，在各区域划分了不同的控制分区，每个区域都设有独立的控制器，分别对相应区域进行照明控制。整个建筑的照明系统都是按照智能化控制系统进行控制的。（2）在各公共区域设置了光感自动控制开关，自动调节照度，充分利用自然光。（3）在出入口设置了自动感应控制开关，在商业建筑的出入口、广场、地下车库等处安装了红外线感应装置，人来时自动开启照明设备，人走后自动关闭照明设备。在商业建筑的入口设置了光感智能感应装置，根据人流量调节灯具开启数量，减少能源浪费。

5.空调系统设计

由于大型商业建筑的空调负荷变化大，对空调系统的节能控制要求也越来越高。由于其使用功能和经营业态复杂，空调负荷变化大，且不均衡，因此其空调系统节能控制的难度较大。在实际运行中，多采用了两种节能措施：一是在传统的冷水机组和水泵的基础上采用变频调速技术和控制技术；二是通过采用冷热源侧和建筑围护结构相结合的方式来进行。由于其负荷变化大，变化规律复杂，因此应通过对其负荷变化规律的深入研究，优化设计系统，使其在保证建筑舒适性和运行效率的前提下实现系统节能。这就需要充分了解和掌握负荷变化规律，通过对冷热源侧和建筑围护结构相结合的方式来进行。空调负荷变化规律：据统计，大型商业建筑空调系统全年耗电量占建筑能耗的20%~40%，因此对于大型商业建筑的空调系统节能控制技术具有很大的节能潜力。具体节能措施有：（1）改变负荷预测方式。目前，一些商业建筑空调系统运行中，其负荷预测多采用定性和半定量分析相结合的方法。但在实际运行中，其负荷预测精度较低，不能满足需求。因此，应通过采用机器学习方法和现代数据分析技术来建立多源信息系统，从大数据角度对建筑负荷进行全面预测。（2）优化设计系统：优化设计是大型商业建筑空调系统节能的重要途径

[3]。

6.机电设备的节能设计

（1）选用高效电机，其主要性能应满足供电电压额定值的要求。采用变频控制方式，减少电机启动电流，降低对电网的冲击，提高运行效率。（2）空调系统采用变频节能控制方式，根据建筑内冷、热负荷变化情况进行智能控制，利用室内温度传感器对室内温度进行自动调节，保持室内温度相对恒定。（3）照明系统采用智能控制方式，利用灯光传感器对不同的区域进行不同的灯光控制。根据区域内人员数量的变化和变化规律自动调节灯光的开启和关闭时间，使照明系统达到最佳节能效果。（4）自动扶梯及其他安全保护设施采用智能化控制系统，结合实际运行情况调节其运行速度，降低对电网的冲击。保证设备在最佳节能状态下运行。

7.能源管理与能源利用系统

能源管理与能源利用系统，主要包括建筑能耗统计、能耗监测、设备及系统的优化控制与运行管理等内容，是对建筑能源使用的管理。通过能源管理系统，可以有效实现对建筑能耗的统计，并可根据数据分析，确定用能系统的运行方案和优化控制。基于物联网技术和能源管理平台的建筑能耗监测与数据分析系统，通过实时采集各用能系统中的各类用能数据，如水、电、气等能耗数据，通过智能采集设备传输至监测平台进行存储、处理、分析。同时，对各用能系统的实时运行情况进行远程监控，通过实时显示和预警提示等功能实现对各用能系统运行情况的远程监管，并为后期制定节能减排策略提供数据支持。

结语：我国正处于能源短缺的时代。要实现“十二五”节能目标，必须切实做好建筑节能工作。本文从大型商业建筑的整体节能设计和运行对策两方面探讨了大型商业建筑节能的一些问题。在当前大力发展绿色建筑、实施生态城市建设的大背景下，大型商业建筑应该更加注重能源的高效利用和综合利用。我们应继续加大科研开发力度，积极开展国内外交流合作，加快研发出适合国情、适于社会需求的大型商业建筑节能技术与产品，为我国在建设节约型社会、发展绿色经济中发挥积极作用。

参考文献：

[1]唐德超.大型商业建筑的整体节能设计和运行[J].智能建筑与城市信息,2012(09):10-14.

[2]杜加明.针对大型商业建筑整体节能设计与绿色建筑分析[J].四川水泥,2015(11):124.

[3]唐德超,刘淑敏. 大型商业建筑整体节能设计和绿色建筑[C]//中国城市科学研究会,中国建筑节能协会,中国绿色建筑与节能专业委员会.第8届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集.[出版者不详],2012:264-272.