既有酒店节能改造经济性分析
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摘要：本文根据根据《上海市节能减排专项资金管理办法》（沪府办发〔2008〕18号） 、《上海市建筑节能项目专项扶持办法》（沪发改环资〔2012〕088号） 和《关于组织申报上海市公共建筑节能改造重点城市示范项目的通知》（沪建交联〔2013〕311号）的要求，结合相关案例对既有酒店节能改造进行经济性分析。
关键词：既有建筑；改造
1. 引言
为贯彻落实国务院办公厅《关于转发发展改革委 住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》（[2013]1号）精神，根据财政部、住房城乡建设部《关于进一步推进公共建筑节能工作的通知》（财建〔2011〕207号）要求，按照《关于印发的通知》（沪发改环资[2012]088号）有关规定，开展上海市公共建筑节能改造重点城市示范项目的申报工作，包括计划实施或已实施完成的单位建筑面积能耗下降20%以上的公共建筑节能改造项目。
2. 实际工程案例分析
2.1 建筑基本情况
本项目位于上海市，项目建成时间为2002年12月，开业时间为2003年3月。总建筑面积约为19500平方米，空调面积约18000平方米，建筑高度约为71米。建筑总共20层，酒店拥有客房215间，床位约300张，属于四星级酒店。入住率在80%以上，常驻人数约360人。酒店空调系统冷热源采用螺杆式冷水机组和锅炉。
2.2 建筑外窗
本项目外窗采用普通铝合金单层玻璃窗，各朝向窗墙比分别为东（0.29）、南（0.17）、西（0.26）、北（0.21）。
2.3用能系统概况
该建筑主要消耗能源为电力和柴油。
2.2.1 空调系统
本项目中央空调系统冷源采用2台螺杆式冷水机组，单台供冷量为925 kW，制冷功率为224 kW。热源采用2台柴油锅炉，单台供热量为2100kW。设有3台冷冻水泵、2台热水泵和3台冷却水泵，系统配置2台冷却塔。裙楼末端主要采用全空气系统，客房末端主要采用风机盘管加新风系统。
2.2.2照明系统
本项目灯具目前多数灯具为普通灯具。
2.2.3电梯系统
本项目共有5台电梯，其中3台客梯（15kW），1台观光梯（11kW），1台货梯（15kW）。
2.3建筑能耗分析
2.3.1全年建筑总能耗分析
通过审计得知本项目消耗能源主要包括电力和柴油，耗能工质为市政供水，总体能源消耗见表1。
2.3.2 能耗拆分
通过审计分析，本项目主要用能系统主要拆分为以下几部分：空调用能、照明系统用能、综合服务用能、特殊用能、室内设备。其中综合服务功能包含生活水泵、热水系统能耗、电梯能耗等；特殊用能部分主要包含信息机房用能、厨房用能、控制机房用能等。
2.3.3暖通空调系统分项能耗
通过审计以及调查现场设备情况、运行记录等数据，得到空调系统各分项用能情况。
2.3.4逐月能耗分析
通过比对能源账单，2011年逐月用电及用柴油数据的统计汇总，详见表4。
2.4节能改造方案
2.4.1玻璃贴膜
2.4.1.1 现状
本项目外窗主要为普通铝合金玻璃窗，东向玻璃面积为1100m2，南向玻璃面积为330m2，西向玻璃面积为980m2，北向玻璃面积为273m2。对于这些普通玻璃，可选用在玻璃上贴膜，起到隔热保温作用，降低夏季由于太阳光直射透过玻璃产生的辐射负荷，从而减少夏季空调的制冷负荷。
2.5.1.2 节能量计算
本项目东向主要为楼梯间、库房、服务间等辅助用房，因此建议将西向、南向外窗玻璃进行贴膜。以Silver 20 Low-E膜为例，计算贴膜之后产生的节能量。
设定贴膜之后总太阳能阻隔率为70%，原普通白玻璃的总太阳能阻隔率为20%，依据《中国建筑热环境分析专用气象数据集》分别计算制冷季节和采暖季节通过膜阻隔的热负荷：
制冷季节阻隔的热负荷：（348*330+413*980）*（70%-20%）=259790kWh
采暖季节阻隔的热负荷：（303*330+184*980）*（70%-20%）=140155kWh
扣除冬季产生的副作用，则贴膜后阻隔的热负荷为119635 kWh
冷水机组的COP按照4计算，则年节电量为29909kWh，折标煤9.0tce。
2.4.1.3 经济评估
玻璃贴膜按照200元/m2计算，贴膜窗的总面积为1310m2，玻璃贴膜总投资为26.2万元，节电量为29909kWh，电力的平均价格为0.89元/kWh，年运行费用节省2.7万元，静态回收期为9.8年。
2.4.2用风冷热泵替代燃油锅炉
2.4.2.1现状
本项目冬季采暖及24小时生活热水由燃油蒸汽锅炉提供，冬季最冷季节只开启一台锅炉即可满足所有区域的空调及热水负荷。输配系统配备两台热水循环泵（功率11kW）。锅炉及水泵全年运行。
2.4.2.2改造方案
（1）新配置高效带热回收的螺杆式风冷热泵机组，夏季夜间低谷电价时段，带热回收螺杆式风冷热泵机组运行，供空调冷水同时热回收装置加热卫生热水，将蓄热水箱内蓄满热水；夏季白天高峰电价时段和平电价时段，由原水冷冷水机组提供低温水供空调。
（2）冬季采用热回收螺杆式风冷热泵机组制热供采暖。
（3）新配置螺杆式空气源热泵热水机组提供冬季和过渡季节的卫生热水，夜间低谷电价时段，空气源热泵热水机组运行，将蓄热水箱蓄满。
改造后的设备详见下表：
2.4.2.3 节能量计算
采暖系统节能量
依据计量数据2011年空调采暖，锅炉耗柴油为103.18吨，等效折电80.8万kWh，锅炉的热效率按照90%，柴油的热值按照1.02×107kcal/t计算，则冬季空调采暖热负荷为110.14万kWh，改造后风冷热泵的机组制热COP按照3.0计算，改造后冬季采暖用电36.7万kWh，节电44.1万kWh，折标煤132.3tce。
卫生热水系统节能量
依据计量数据2011年卫生热水，锅炉耗柴油为87.97吨，等效折电68.9万kWh，改造后生活热水生活热水用电22.4万kWh，节电46.5万kWh，折标煤139.5tce。
2.4.2.4 经济评估
改造后投资费用约为310万元，经计算改造后年节能量90.6万kWh，按电价每度0.89元计算，年收益80.6万元，静态投资回收期为 3.8年。
2.4.3 冷冻水泵、冷却水泵、热水泵、冷却塔风机变频改造
2.4.3.1 现状
目前本项目的空调循环水泵及冷却塔风机均工频运行。2011年空调水输送系统耗电29.4万kWh。
2.4.3.2改造方案
将冷冻泵、冷却泵、热水泵、冷却塔风机均进行变频改造，总费用约为10万元。
2.4.3.3节能量计算
采用电机变频控制方案后，综合节电率一般可达在30%以上，本项目取节电率30%。
改造后水泵运行方式和改造前一样，节电量为29.4×0.3=8.82万kWh，折标煤26.46tce。
2.4.3.4 经济评估
本项目总投资10万元，节电8.82万kWh，按电价每度0.89元计算，年收益7.8万元，静态投资回收期为1.3年。
2.4.4 照明系统改造
2.4.4.1现状
改造前上海古北湾大酒店照明系统主要涉及筒灯、T5日光灯、冷光灯、射灯、白炽灯等，总共3112盏，总功率为134.8kW。
2.4.5.2改造方案
建议车库、走道、电梯前厅、客房采等区域的照明灯具更换为LED灯或节能灯。
2.4.4.3 节能量计算
经计算改造后照明系统的年节电量为224593kWh，折标煤67.5tce。
2.4.4.4 经济评估
照明系统灯具总投资37.2万元，经计算改造后年节约电量22.5万kWh，按电价每度0.89元计算，年收益20.0万元，静态投资回收期为1.9年。
2.4.5 电梯系统改造
2.4.5.1节能量计算
本项目共有5台电梯，3台客梯，1台服务梯，负责区域均为B2～20层，1台观光电梯，负责区域1F～5F。建议将3台客梯和1台服务梯加装能量回馈装置。
每台电梯每天工作时间按照4小时计算，每月工作30天计算，增加能量回馈单元节能量按照20%计算，则节电量为：
15×4×4×30×12×20%=17280kWh，折标煤5.2tce。
2.4.5.3 经济评估
单台电梯的改造费用约为2万元，本项目共改造4台电梯，项目投资8万元，项目年节电量17280kWh，每kWh电费按照0.89元计算，节省费用1.5万元。静态回收期为5.3年。
2.5综合节能效果
本项目经采取节能改造措施及节能控制策略后，总节能量为379.9ce，预计节能改造后该建筑用能量为790.59tce ，单位建筑面积能耗 40.54kgce/（m2・a），改造前单位建筑面积能耗60.03 kgce/（m2・a），单位建筑面积能耗降低19.49kgce/（m2・a），单位面积节能率达到32.47%。【注】：节能率的计算基准2007年～2009年、2011年的平均能耗390.17万kWh。
3、总结
通过对已有建筑的节能改造，从经济上分析，建筑节能可在能源费用方面节省巨大节省空间；从环境角度考虑，建筑节能可以使我们保护可循环再用的资源以及缔造不依赖化石燃料的经济结构；从社会影响上来看，节能政策及相关文件要求的实施可以提高节能意识，改善运维人员及租户良好的用能习惯，避免用能浪费，从而推动整个社会朝着节能的方向发展。本文结合实际案例分析，阐述了既有建筑节能可以为业主带来较好的经济及社会效益。但是，截止至2012年，中国约400亿平方米已有建筑中仅有1%为节能建筑，由此可见，既有建筑的节能改造在中国有广阔的市场空间，而随着节能改造市场的开发，会推动整个建筑节能产业的产品、结构及服务的升级，从而推动社会的进步和发展。
参考文献
【1】《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
【2】《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736-2012
【3】《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
【4】《建筑照明设计标准》GB50034-2013