企业建立能源管理体系的过程中,能源评审是非常重要的一个环节,无论是体系建立之前的初始能源评审,还是过程当中的定期或必要时组织实施的能源评审,都对目标、指标、基准、绩效参数、实施方案等有直接的关系,所以做好能源评审是体系是否有效的基础。
在《能源管理体系 要求》中对能源评审也有比较详细的要求,其中为保证能源评审,包括初始能源评审以及定期的能源评审的准确性和一致性,对实施能源评审的方法学和准则有明确要求必须形成文件(见标准“4.4.3 能源评审”)。文件的内容应能支撑标准4.4.3条款要求的内容。这里就所要求做粗略的探讨,希望能帮助企业建立能源管理体系有所帮助。
以下内容是可能的在能源评审之初的“准则和方法”,其中包括了如下内容:
(1)评审中重点关注点;
(2)建筑能耗计算方法;
(3)不同类型能源间的换算方法;
(4)能源使用范例
(5)主要能源使用的确定
(6)对主要能源使用在改进建议中的管理和控制措施
在能源评审时,因为可能涉及到的因素很多,会发现各种各样需要改进的地方,大致可以分成管理提升、技术改进、结构改造几个部分,作为企业来说,建筑物及配套设施对正常运营有非常大的影响,大规模的技术改进和结构改造多数情况下并不现实,无论是办公楼、宾馆饭店还是体育场馆,要停业改造是万万不行的,所以,在评审时需要将重点的关注点放在管理节能这个方向上,更通俗的理解就是“能不花钱做到的就必须做,能少花钱做到的尽量做,要花大钱才做到的考虑做”。具体来说,以空调为例,可能有如下的几条:
表1 空调系统能源评审的关注点
序号
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关注点
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重点关注
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次要关注
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暂时不考虑
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1.
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冷、热源
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冷水机组运行策略是否合理、冷冻水进出口的温差
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污垢热阻导致冷水机组蒸发器和冷凝器传热系数下降,机组性能系数降低
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冷水机组、锅炉选型是否合理
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2.
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输配系统
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水系统水力平衡
输送能效比
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冷冻、冷却、采暖水泵选型
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3.
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末端系统
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室内温度要求
新风口堵塞现象
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新风系统的热回收装置
风机盘管设置电动两通阀
风机功耗与变频措施
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4.
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楼宇智能化
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智能控制系统
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5.
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管理环节
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根据不同功能房间使用时间实施分区、分时管理
用能人员的节能意识
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冷冻水经未开启的冷水机组旁通
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建筑的体量和功能不同,空调的种类也大有差别,上表所列并非全部,仅供参考。
另外,还有一点需要关注的是,很多的能源使用有权限的划定,如写字楼,很可能一栋楼里并非只有一家企业,也可能即便是一家企业,但对能源的管控还在物业等相关方手里,不能直接掌控能耗,甚至连节能改造的权利也是没有的,这样的时候,在能源评审时识别出权限划分后,对不能控制的区域和设施,就不能作为重点关注的对象,即便是用能大户,如空调机组,也要划定在能源边界之外。
要说明的是,能源评审是企业自己来而并非专业人员来实施,所以,相对比较复杂的方法并不适用,市面上常用的建筑能耗计算的方法如DOE-2软件、DeST模拟计算等等使用起来很困难,即便是相对简单的《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(JGJ75-2012)提出的采暖年耗电指数法对很多企业管理人员来说也有难度,这里使用的是更为简单直观的能耗计算方法。
需要先明确公共建筑的能耗统计指标。这里分为全年单位建筑面积能耗统计指标和全年总能耗统计指标两大项,每一项的统计指标为:
(1)用电量
(2)燃料用量(煤、气、油等)
(3)集中供热(冷)量
(4)其它能源使用量
(5)总能耗量
公共建筑上可能使用电、煤、天然气、太阳能等等多种能源,建筑能耗综合统计时,需要将所有能耗折算成标准煤进行能源的综合统计。
标准煤亦称煤当量,我国规定每千克标准煤的热值为7000千卡。将不同品种、不同含量的能源按各自不同的热值换算成每千克热值为7000千卡的标准煤。这样某种能源的热值(Kg/kcal)的计算公式为:
平均热值 = 某种能源实际热量 / 7000
如电能,1度电的热值为:1KW×3600s=3600KJ=860 Kcal
1度电的热值 = 860 / 7000 = 0.1229 kg
为使用方便,这里列出公共建筑可能使用的能源对应的折标系数供参考
表3 部分能源对应的电热当量计算法折标系数(参考)
能耗种类
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折标准煤系数
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洗精煤
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0.9000千克标准煤/千克
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煤泥
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0.2857-0.4286千克标准煤/千克
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焦炭
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0.9714千克标准煤/千克
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汽油
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1.4714千克标准煤/千克
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煤油
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1.4714千克标准煤/千克
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柴油
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1.4571千克标准煤/千克
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燃料油
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1.4286千克标准煤/千克
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液化石油气油
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1.7143千克标准煤/千克
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油田天然气
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1.3300千克标准煤/立方米
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气田天然气
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1.2143千克标准煤/立方米
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焦炉煤气
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0.5714-0.6143千克标准煤/立方米
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电力(当量)
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0.1229千克标准煤/千瓦小时
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热力(当量)
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0.03412千克标准煤/百万焦耳
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下表中列出了在公共建筑能源管理中可能的能源使用,在能源评审中,可以参照表中列举的能源使用综合考虑。
表4 能源使用范例
用能
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能源使用
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建筑物围护结构
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围护结构的构成、体形系数、传热系数、遮阳系数不符合要求
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墙体、屋顶、窗体存在漏风点
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夏季、冬季(夜晚)门窗玻璃及透明玻璃幕墙导热率高
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采暖
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集中采暖系统未采用热水作为热媒(而是热蒸汽)。
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集中采暖系统管路未按南、北向分环供热原则进行布置并分别设置室温调控装置。
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开空调同时开门窗
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通风及空气调节
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使用时间、温度、湿度等要求条件不同的空气调节区,被划分在同一个空气调节风系统中。
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空调设备维护保养不当
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空调管道、风道的管道保温层损坏
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供暖、通风、空调系统的监测及控制
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集中采暖与空气调节系统,未设置有效完整的参数进行监测与控制,
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间歇运行的空气调节系统,未设自动启停控制装置;控制装置不具备按预定时间进行最优启停的功能。
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采用集中空气调节系统的公共建筑,未设置分楼层、分室内区域、分用户或分室的冷、热量计量装置;建筑群的每栋公共建筑及其冷、热源站房,应设置冷、热量计量装置。
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照明及灯箱广告
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同一场所内的不同区域有不同照度要求时,未采用分区一般照明
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高度较低房间,未采用细管径直管
形荧光灯;
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商店营业厅未采用细管径直管形荧光灯、紧凑型荧光灯或小功率的金属卤化物灯
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运输交通
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使用不符合国家能效标准的汽车、电瓶车、游览机车
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未合理调度和使用、较少使用公共交通工具
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过度使用车辆空调
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电梯
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采购安装和使用能效不符合国家要求的设备
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改造、维修后,未进行评估或者能效测试,或不符合要求
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未建立健全经济运行、能效计量监控与统计、能效考核等节能管理制度和岗位责任制度。
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供电系统
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未使用或未合理使用供配电系统、智能化系统方案。
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太阳能资源或风能资源丰富的地区,当技术经济合理时,未采用太阳能发电或风力发电作为电力能源。
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当在建筑屋顶或墙面采用太阳能光伏组件时,未进行建筑一体化设计。
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供水、安全、消防、保卫等设施
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未使用高能效的电气设备,或使用不符合国家能效标准要求的设备
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中水未设置回用设施或未回用
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条件具备或适用时,未集中处理污水和废气
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冷冻冷藏冷链制冰制雪
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制冷系统的整体选用未满足能效标准
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适宜时,未使用蒸发型冷凝器系统
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冷库、冷藏存在“冷桥”,防潮隔汽效果差
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建筑安装维修维护
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施工照明不符合国家规定
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未使用符合国家标准的电器机械装备
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施工用水跑冒滴漏
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通讯电脑办公
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通讯电脑及其他办公设备,未选用符合能效标准的设备
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机房温度与相对湿度不符合标准要求
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新建机架未采用竖插板件结构
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机房机架内部未采取防回流措施
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主要能源使用的评价,确定控制的优先顺序。重点考虑的方面见标准的要求。
评价方法及确定控制优先序的方法可以依照评审的关注点的次序,在收集各个用能环节或活动的能耗和统计信息综合对比,最终确定重要控制优先项和一般控制项。
评价和确定控制优先项的方法,可以是定性也可以是定量的,也可以是定性定量结合的。通常情况下,比对法规及标准要求、依据能源消费统计或审计的结果、根据各种能源消费量及在总能源消耗中占有比例、改进提升的技术可行性和经济性,是确定优先控制序的的主要考虑方面。须优先控制的可定义为“主要能源使用”。
我们主要采用以下两种方法确定主要能源使用:
1、是非判断法
是非判断法是对能够直接判定为优先控制的能源使用进行评价,如:不符合法律法规及能耗标准有要求的情况;属于国家或地方控制或淘汰的设施设备要求的情况;能源使用影响特别严重的情况;能源使用影响范围特别大的情况等。
这种方法用于判断最主要的能源使用,适合于能源评审当中的初步判断。
2、因子打分法
取能源消耗因子a和可节约程度因子b,能源使用的总分N=a+b。当N≥7时,该能源因素为主要能源使用,评价因子见下表。
表5 能源使用评价因子以及等级和分值的设定
能源消耗因子/a
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分值
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可节约程度因子/b
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分值
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消耗大
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5
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加强管理可明显见效
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5
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消耗较大
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4
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改进工艺可见效
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3
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消耗中等
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3
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难以节约
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1
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消耗较小
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2
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|
消耗小
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1
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根据公共建筑的特点和实际情况,主要能源使用一般包括:采暖系统的能耗、空调(通风)系统的电耗、照明系统的电耗、锅炉(热水器)的能耗、电梯的电耗、机房电耗、其他设备电耗等。
应对于确定的优先控制进行相应的管理和控制,管理和控制的原则为消除、代替、管理等。管理控制能源使用的措施可包括:列入目标、指标和能源管理实施方案;制定和执行规程、管理标准;监视和测量;培训和教育以及其他的控制措施。
可运用行政、经济手段进行管理;供方提供的产品或服务中的能源因素可运用施加影响的方法。
例如,某公司办公楼的主要能源使用是空调耗电,约占总能耗的75%,在能源评审中发现,其能耗中主要的改进点有俩个:
(1)在冬季采暖时,设置的温度过高,可以按全国民用建筑工程设计技术措施节能专篇暖通空调动力中对采暖空调基本参数与要求表2.1.2对空调调节系统室内设计计算参数设置冬季采暖温度;
(2)二是在实测中发现由于灰尘堵塞,阻力增大,实际风量远远小于设计风量,需按照《空调通风系统清洗规范》GB19210定期实施空调设备及风管的清洗维护,减少风阻。
通过这两项控制措施,再配合日常检查是否温度过高或存在开空调又开窗等等行为,即可有效降低空调的电耗。
可参考的公共建筑设施设备能源管理要点(以办公建筑为例)
表6集中采暖时的室内计算温度
房 间 用 途
|
室内计算温度 (℃)
|
一般办公室
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18~20
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高级办公室
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20~22
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会议室、接待室、多功能厅
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16~18
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走道、洗手间
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14~16
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大厅(堂)、楼梯间、电梯间
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12~14
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表7空调室内计算参数
参 数
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冬 季
|
夏 季
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温度(℃)
|
18~22(推荐值)
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24~28(推荐值)
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风速υ(m/s)
|
0.10≤υ≤0.20
|
0.15≤υ≤0.30
|
相对湿度(%)
|
30~60
|
40~65
|
与建筑物出、入口相邻的区域,如大堂、过厅等的室内夏季计算温度,与空调室外计算温度的差值,不宜大于10℃。
办公建筑内人员所需的最小新风量,应满足稀释CO2 浓度的要求。稀释CO2浓度所需的最小新风量,应符合下表的规定:
表8 办公建筑的最小新风量
房间用途
|
最小新风量[m3 /(h.p)]
|
办公室
|
一般
|
30
|
高级
|
40
|
多功能厅、餐厅
|
一般
|
20
|
高级
|
25
|
会议室、接待室
|
30
|
注:室内人员停留时间不超过3h时,可按人数的1/2计算所需的最小新风总量。
(3)出现最多人数的持续时间少于3小时的房间,人员所需新风量可以按照房间内的平均人数确定,该平均人数应不少于最多人数的一半。
表9 空调和采暖房间的温度
|
7:00 - 8:00
|
8:00 - 18:00
|
18:00 - 7:00
|
工作日
|
空调
|
28
|
26
|
37
|
采暖
|
18
|
20
|
12
|
节假日
|
空调
|
37
|
37
|
37
|
采暖
|
12
|
12
|
12
|
表10 照明功率密度值
房间类别
|
照明功率密度(W/m2)
|
普通办公室
|
13
|
高档办公室、设计室
|
20
|
会议室
|
13
|
文件整理、复印、发行室
|
13
|
档案室
|
10
|
表11照明开关时间表
|
开灯百分比 %
|
7:00-8:00
|
8:00-18:00
|
18:00-21:00
|
22:00-7:00
|
工作日
|
50
|
90
|
50
|
0
|
节假日
|
0
|
0
|
0
|
0
|
表12 不同类型房间人均占有的使用面积(m2/人)
房间类别
|
人均占有的使用面积(m2/人)
|
普通办公室
|
5
|
高档办公室
|
8
|
会议室
|
2.5
|
文件整理、复印、发行室
|
每室1人
|
档案室
|
每室1人
|
其它
|
5
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表13 不同类型房间电器设备功率 (W/m2)
房间类别
|
电器设备功率(W/m2)
|
普通办公室
|
20
|
高档办公室
|
13
|
会议室
|
5
|
文件整理、复印、发行室
|
10
|
档案室
|
5
|
其它
|
5
|