- 坚持以新发展理念引领高质量发展:北京大学后勤理论研究课题报告选编(一)
- 张念梅 张胜群编
- 10521字
- 2025-03-28 12:14:43
北京大学新燕园校区综合能源应用探究
王苏颖,殷雪松,张西峰,白利明,张剑岷,王云鹏,王霜,汪一波,张海峰,王佳曦,崔国庆1
一、引 言
(一)项目背景概况
北京大学办学空间紧张,这不仅与学校的教育领域地位和发展愿景不符,还是制约学校创建“人民满意、世界一流”大学和争当国家“双一流”建设排头兵的最大瓶颈。办学空间不足造成学校过分拥挤,严重制约了学校的人才培养、科学研究和人才引进工作。近年来,国家之间、高校之间的科技竞争、人才竞争日趋激烈,对我国高校的发展建设提出了更高、更紧迫的要求。
自中共中央提出疏解北京非首都功能、推进京津冀协同发展重大战略以来,结合“双一流”建设的需要,北京大学一直在积极谋划、努力协调,希望能够响应党中央号召,主动疏解主校园功能,助力北京疏解非首都功能。经多方努力,在国家和北京市、四川省的大力支持下,北京吉利学院整体搬迁至成都市获得教育部批准后,吉利集团将北京吉利学院校区资产整体转让给北大,原北京吉利学院校园腾退空间用于北大建设北京大学新燕园校区,将燕园校区部分办学功能疏解到北京大学新燕园校区,缓解制约学校发展的办学空间瓶颈问题,共同为首都功能疏解作贡献。
北京大学新燕园校区的建设将大大改善北大现有学科的科研环境,为项目实施、设备引进、实验室增设提供充足的办学空间保证,有助于形成完整的科研综合配套措施,推动研发创新,加快布局和抢占科学发展制高点进程。此外,增量空间也将提供腾挪空间,对北大空间进行整体布局,形成“一校多区”新发展格局,从根本上疏解燕园校区功能。
(二)新校区建设的目标
建设北京大学新燕园校区,是北京大学自1952年从沙滩搬迁至燕园校区之后的重大校园空间拓展,对北京大学未来的发展具有极为重要的意义。根据学校整体发展规划,北京大学新燕园校区(选址原北京吉利学院)作为北大海淀校区的延伸,将成为北大新工科建设的主要阵地,在此布局面向未来和先进技术的应用型学科,计算机学院、电子学院、集成电路学院、人工智能研究院、材料学院、能源研究院等将陆续入驻新校区。以新工科科研为主,促进交叉学科研究,着力于产出高端科研成果,推进高科技人才的培养,同时配合北京市“四个中心”建设,将新校区建设成为适应“双一流”建设的科技创新校区。
在新校区建设的过程中,学校群策群力,师生共同参与,对于新校区规划建设提出了四大愿景:绿色低碳、协同创新、活力共享、人文校园。在新校区后续规划和建设中,各部门都秉承四大愿景开展各项工作。
(三)高校研究探索综合能源应用的意义
2020年9月,习近平总书记在联合国大会上提出“双碳”目标,中国将努力在2030年实现碳达峰、2060年实现碳中和。同年12月,中央经济工作会议将碳达峰、碳中和工作列为2021年八项重点任务之一,要求各方抓紧制定2030年前碳达峰行动方案。
2021年2月,国务院印发《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》,指出坚持节能优先,完善能源消费总量和强度双控制度。提升可再生能源利用比例,大力推动风电、光伏发电发展,因地制宜发展水能、地热能、海洋能、氢能、生物质能、光热发电。
新校区是在原北京吉利学院的校园上重新规划建设的,在碳达峰、碳中和的大背景下,如何做好新校区绿色校园建设、如何做好能源规划,是摆在大学建设者面前的重要课题。绿色低碳校园建设是高校新校区规划建设的一项重要内容,绿色低碳校园建设不能是简单的技术堆砌组合,也不能仅是单体建筑的绿色建筑标识,而应是一个完整的、涵盖内容广泛的系统。所以,绿色校园建设体系和管理模式需要深入调研并可落地。在新校区建设中,紧扣国家发展脉搏,充分利用当地的可再生能源,做好绿色校园的能源体系研究、综合能源研究是绿色校园能源系统的重要环节,是建设绿色低碳校园的重要抓手,也是贯彻落实习近平生态文明思想和党的二十大精神的重要举措。从宏观规划上,落实好国家碳达峰、碳中和部署;从微观层面上,在保证正常教学科研活动的前提下,以可持续发展为指导思想,研究综合能源,建设好终端一体化多能互补综合能源系统,从校园建筑外空间、校园景观融合等多层次多角度,全方位诠释以人为本、绿色节能,传达新校区绿色低碳的规划建设理念。
二、校园总体规划情况
(一)北京大学新燕园校区基本情况
北京大学新燕园校区位于北京西山山麓东北,背靠燕山面向主城,地处西山尖山咀西麓延线,山水环抱。新校区位于昌平区马池口镇、昌平新城西南侧规划边界上,地块呈不规则形状,北侧和东侧边界与道路齐平,北至昌流路,东至神牛路;西侧和南侧边界从西北向东南方向不规则延伸,西北至亭阳路,西南至顺沙路。
北京大学新燕园校区校园现状总用地共分为3块,总建设用地规模约66.17公顷,容积率为0.8,目前已建成建筑单体68栋,总建筑面积43.81万平方米(地上建筑42.43万平方米)。
(二)现状建筑功能分析
北京大学新燕园校区包括图书馆、教学楼、阶梯教室、实验大楼、食堂、学生公寓、体育馆及标准塑胶田径场等。由于学校内的建筑大多建于2000年左右,距现在已有二十多年,较为陈旧。部分建筑内外墙表皮局部脱落,围护结构外墙保温隔热性能差,门窗封闭不严。存在基础设施配置不足,给排水、供暖、电力、通信、燃气管道及设备老化,输配能力不足等问题,办公、教学、居住舒适性差且存在一定的安全隐患。
其他问题有:现状建筑存在功能单一、结构荷载不足与电梯缺失等问题,无法满足新工科发展需求。建筑风貌不匹配北京大学新燕园校区建设百年校园的目标。校园功能布局集中,功能融合不足。现有建筑单体中学生宿舍比例较高(共24.43万平方米),教学科研用房比例较低。校园教学区、生活区、运动区各自独立且分散,缺乏共享交流空间。校园功能分区不合理,现有交通组织混行混停。安全、活力、创新的校园空间缺乏。
(三)新校区总体规划愿景
新工科教育理念和空间诉求与传统校园不同,要求以学生为中心,多学科交叉。根据《普通高等学校建筑面积指标(建标 191—2018)》中理工类为主的综合大学相关指标,作为新校区建筑功能分配的指标依据。结合学科设置特点对标国内高标准理工院校各类建筑生均指标。目标实现一个共享开放的教育生态系统,拥有能够适应新工科发展需求的教学科研空间、促进创新交流的共享配套空间和生活舒适的生活服务空间。
通过将国家标准、北京大学燕园本部校区与吉利学院已建校舍情况的生均指标对比,发现学生宿舍、教师宿舍、食堂远超国家标准与同类型校区,实验实习用房、图书馆、体育馆、师生活动用房面积不足。结合新工科院校创新实践需求特点,未来重点增加实验室用房、图书馆、体育场馆、学生创新实践活动用房等生均指标,实现高配。结合校园现有功能,对缺失功能进行补充。根据上位规划,未来可利用新建的存量建筑面积约为10.34万平方米。
校园规划的四大愿景:绿色低碳、协同创新、活力共享、人文校园。依据现状校园用地性质及实际情况可划分为生活服务区、文化交流区、创新科研区、行政办公区、运动休闲区和中心湖区六大功能分区,在空间上应围绕中心湖区呈多中心交叉融合式分布,实现教研、生活与共享配套功能交融,打造开放共享的教育生态系统。六个功能区的建筑根据各自功能不同,结合现状条件,将分期分批进行提升改造。
校园规划的过程中,除了功能分区规划外,还做了海绵城市暨雨水排放系统规划、道路系统交通规划、绿地系统规划、种植规划、建筑物新建与改造规划、照明系统规划及市政工程等专项规划。校园规划中,对于能源系统规划内容研究较少,这也是本课题研究的重要内容。
三、校园用能情况现状
北京大学新燕园校区现处于交接改造阶段,现状用能特点和能源消耗量基本和原北京吉利学院相当,主要有以下几个特点:一是能源种类单一,主要使用传统能源电力和天然气;二是用能设施设备较为简单;三是用能设备比较老旧。
(一)总体用能情况综述
根据原北京吉利学院近三年综合能源消耗量平均值计算,综合能源消耗量当量值为 5442.56吨标煤,其中电力年消耗量2212.57万千瓦时,折合成2719.249吨标煤(当量值),占整体能源消耗的49.96%;天然气消耗224.27万立方米,折合成2723.311吨标煤,占整体能源消耗的50.04%。单位建筑面积能耗为12.42千克标煤/平方米。
和燕园校区比较,能源消耗有以下几个特点:一是天然气用能占比明显较低。主要原因是吉利学院天然气只用于供暖,餐饮食堂均使用电炊具;吉利学院从节约办学成本考虑,适当降低了冬季供暖的舒适性。二是单位建筑面积能耗低于燕园校区,主要原因一方面是吉利学院办学理念是以职业岗位需求为标准的专业课程体系,大型实验室、实验设备少,因此能源消耗量少;另一方面,因学院搬迁影响,吉利学院近几年缩减了招生规模,校内学生人数大幅下降,人口密度远低于燕园校区。
北京大学对北京大学新燕园校区的定位为发展新工科,可以预见未来几年,大型实验设备、高能耗实验室会陆续建设,校区能耗较现有水平会有较明显增长。根据上述情况分析,后期新校区节能压力较大,综合能源利用势在必行。
(二)供电现状
项目区域内变电站为马池口站(2路10 kV进线),包括5座10 kV配电室,1台315 kVA杆式变压器,总装机容量10810 kVA。另外,临时变压器8台,装机容量3200 kVA。经过估算,近期新校区容量会达到30000 kVA,远期将达到50000 kVA。因此,面临较大增容压力。同时原有供电设施老旧,需要进行更换。
(三)供热现状
校区以河为界分东区和西区,东西区各自设有燃气热水锅炉房,负担各自分区的供暖负荷;东区锅炉房设有2台10 t和1台6 t的热水锅炉(两用一备),西区锅炉房设有2台6 t的热水锅炉(一用一备);校区热力管道直埋支状供至各单体的热力入口。
(四)供气现状
目前校区周边有市政天然气管网,由校区东侧引入,仅供给东西区的锅炉房用气。
(五)现状主要用能设备
1. 照明设施:校区现状主路路灯光源为钠灯,庭院灯光源为节能灯,钠灯显色性差,发光效率偏低。室内照明主要光源为普通荧光灯及节能灯。
2. 空调系统:宿舍为分体式空调,部分教室为VRV多联机系统,另有部分教室为普通电扇。
3. 各类风机水泵:污水泵、供热系统循环泵,轴流风机、排烟风机等。
4. 电热水器:现状学生宿舍洗澡用电热水器。
5. 厨具及饮水机:现状食堂采用电炊具,教室及宿舍使用电热饮水机。
6. 弱电设备:网络机房、服务器、计算机等。
7. 锅炉:供热用燃气锅炉。
现状用能设施设备经过多年使用,大部分有不同程度的老化,同时存在能效偏低的问题。在后期改造过程中,要充分利用新技术、新规范进行系统优化。
四、校园能源规划方案
北京大学新燕园校区的能源规划,是校园规划的重要组成部分,是实现绿色低碳校园的重要环节。能源规划要在碳达峰、碳中和的大背景下,以新校区教学科研活动的实际用能需求为基础,综合考虑大学的弹性发展,结合基础设施提升,一次规划,分期实施。从土地利用、总体布局、建筑能效、可再生能源利用等多层面,探索可复制、可推广的绿色低碳校园的应用模式,为高校校园建设提供可借鉴的案例。
高校校园的能源、资源消耗,主要分为以下几类:
1. 建筑环境能源系统
建筑环境能源系统主要是为保障建筑室内声、光、热和空气环境要求而消耗的能源(如空调、通风、供暖、照明等)。北京大学新燕园校区主要包括供暖系统、空调通风系统、照明系统等。主要消耗的能源和资源有电力、热力和水。
2. 广义生产(服务)能源系统
广义生产(服务)能源系统是指为了保证广义服务产品正常生产而消耗的能源(如实验设备、信息机房、化验仪器、消毒、焚烧、产品冷冻冷藏、车辆等)。北京大学新燕园校区主要包括信息机房、教学实验设备、食堂冷冻冷藏。
3. 特殊区域(综合服务)能源系统
特殊区域(综合服务)能源系统是指为了保障建筑物内人员生活、工作的基本需求所消耗的能源(如电梯、通信、办公设备、炊事、热水、给排水等)。北京大学新燕园校区主要包括办公设备、餐厨系统、生活热水系统、给排水系统、饮用开水系统、电梯系统等。
北京大学新燕园校区的特殊性在于它是一个基于现状的城市更新项目,不是一个从无到有的新校区建设。这个项目的特殊性就要求我们在能源规划的过程中,充分考虑既有建筑情况、既有市政条件以及周边市政规划的情况。根据以上能源、资源消耗的情况,课题组从七个方面提出了新校区能源、资源的规划方案。
(一)建筑单体综合节能提升
建筑节能是绿色校园建设的重要组成部分,直接影响着校园总体能耗与使用舒适度。新校区既有建筑面积43.81万平方米,节能潜力巨大。
结合新的使用功能,按照现行国家及行业技术规范,对既有建筑进行综合节能改造。在改造过程中,要综合建筑外围护结构(包括外墙保温、内保温、本体自保温、门窗、屋面形式及保温隔热层),通风空调系统,给排水系统,照明系统,动力系统等多方面考虑节能措施。
(二)新校区供能系统优化
北京大学新燕园校区的改造是在原吉利学院建筑基础上进行,工程性质介于新建校区和在运校区之间,一方面是建筑规划等基本不变,且改造与使用并存,大规模能源站新建受规划和外部条件限制较多,大规模供能系统调整也存在改造时序、改造期间运行保障等诸多限制;另一方面建筑功能有较大变化,现有建筑均需进行改造,同时有较明确的用能负荷需求,可以把握负荷的分布规律,存在优化能源供应策略并进行一定程度调整的可能性。另外,大学综合能源系统负荷种类多、需求大、校园可利用面积大、夜间供能需求明显,并且具有明显的环境控制需求,学校能源系统还有电动车使用和充电、能源监控及精细化利用等需求。
根据以上几个特点,新校区供冷供热系统优化方面要把握几个原则:一是要保证供能的可靠性,按照新校区以发展新工科为主的定位,保证教学科研的平稳是底线,市电供电是可靠性最高、质量最好的供能方式,因此要建立满足使用要求的供电网络;二是在此基础上,采用供冷供热供电多能服务(热泵技术+蓄冷式等技术),分布式清洁能源服务(分布式光伏发电等综合能源技术),降低校区碳排放量,减少化石能源和市电的消耗。
(三)电力规划
北京大学新燕园校区实验室进驻后,电力需求增加,根据前期院系需求调研及燕园校区电力运行经验,从两个维度测算新校区未来电力需求。
根据《工业与民用供配电设计手册(第四版)》需要系数法计算负荷:P=用电负荷指标×建筑平方米×Kd
预计最大计算负荷=P×K1
P=44818.41kW,预计最大计算负荷=26909 kW;
S=(预计最大负荷cosΦ)/K2;
S=(26909÷0.95)÷0.6=47209 kVA;
其中,P:总计算功率,单位kW;
S:变压器总容量确定参考值,单位kVA;
cosΦ:功率因数,按照本标准“无功补偿配置标准”部分中有关规定执行,功率因数取0.95;
Kd:面积需用系数;
K1:同时系数,按60%计算;
K2:为所带变压器的负载率,双路供电高压无联络时,应按60%计算。
根据《工业与民用供配电设计手册(第四版)》单位指标法计算高校建筑变压器配置容量(120 VA/m2参照上海高校标准)
S=总建筑面积×120 VA/m2=(438134.94×120)VA=52576.2 kVA。
根据上述分析得出北京大学北京大学新燕园校区总变压器容量约为50000 kVA。校园现有容量为10810 kVA,预计分布增容到50000 kVA才能满足未来学校整体用电需求。
经与北京市供电公司沟通,并根据北京大学新燕园校区楼宇改造进度,计划分两期进行增容改造,校区为10 kV进线双路供电,上级电源来自吉利220 kV电站,一期建设分界小室一座,东区改扩建配电室4座,总计增容至30900 kVA;二期增容至48500 kVA。
(四)节水与中水利用
给水:低区由市政给水管网直接供给,给水系统无超压出流现象,采用支管超压减压措施,用水点供水压力不大于0.20 MPa,且不小于用水器具要求的最低工作压力;给水管道均采用管内壁光滑、阻力小的管材,设计时适当放大管径以减少管道的水头损失。管道敷设采用严密的防漏措施,以杜绝和减少漏水量;卫生器具及配件均采用节水型合格产品。
中水:低区由市政中水管网直接供给,利用中水进行景观绿地及道路的浇洒,大大减少了自来水用量,节约用水;中水管道均采用管内壁光滑、阻力小的管材,设计时适当放大管径以减少管道的水头损失。管道敷设采用严密的防漏措施,以杜绝或减少漏水量。设有自闭式冲洗阀的配水支管采用减压限流措施,能较好地防止超标供水情况发生,设置减压阀的最小供水压力为0.25 MPa,减压后,冲洗阀前供水压力不小于0.15 MPa;中水管道有专门标识,防止人误接、误用、误饮;设置微孔灌溉系统,以减少室外绿地道路浇洒用水。为减少灌溉次数,节约用水,植被尽可能选择耐旱草种及灌木。将中水引入校园核心水系景观范围内,在枯水期,利用中水补充水系水源。
(五)海绵校园建设
北京大学新燕园校区位于北京市山前地区,属暖温带,半湿润大陆性季风气候。平均年降水量550.3 mm,年内降雨时空分配不均,6—9月瞬时降雨强度大,现状校园下垫面多为不透水材质,绿地缺少调蓄设施,易发生洪涝灾害。
根据上位规划对年径流总量控制率的目标要求,北京市海绵城市径流总量控制目标 50%~85%,其中新开发区域不低于85%;同时借鉴发达国家实践经验,年径流总量控制率最佳为80%~85%;考虑到北京大学新燕园校区在“海绵校园”建设上的示范和带动作用,最终确定规划后的新校区年径流总量控制率应达到85%以上。根据校园路网及水系规划对初步排水分区的边界进行调校形成最终的六大排水分区,有组织汇流,分散解决雨水问题。构建源头→过程→末端完整的校园海绵系统,采用全过程、多途径的雨水管理措施,就地解决水问题。
(六)灶具节气技术
食堂是校园建筑中的能源、资源消耗大户。不仅要在食堂装修改造过程中进行建筑单体的综合节能提升,在食堂灶具的选择中,也要充分贯彻节能理念。吉利学院原食堂主要用液化石油及电器具,本次校区食堂改造的过程中,建议引入天然气。新校区的三个食堂,将根据日后师生入驻情况,改为两个学生食堂与一个招待餐厅。根据食堂和餐厅不同的运行模式,在厨房工艺设计时,强调节能理念,在厨房器具的选择中,可选择部分节气型灶具,并选择部分节能型电磁器具。灶具选择要注意以下几个方面:① 选用电子打火方式和采用熄火自动保护功能的灶具;② 选用优化炉膛,风气联动,提高气体燃烧效率的灶具;③ 选用余热回收型炉灶炊事,提高气体燃料的利用率。在同等炊事条件下,每眼800大炒炉(余热回收型)可节约1.7 m3/h,每眼400炒炉(余热回收型)可节约1.5 m3/h。
(七)设置有效计量系统
1. 完善用电、用水计量设施,达到分级计量
水电暖计量表计均要配备远传功能,具备实时上传数据的能力。
特殊用能系统如信息机房、教学实验设备、冷冻冷藏等重点用能点实施重点计量监测。
同一栋楼宇存在多用户的区域,用电点集中,用户多而集中,如家属楼宇、学生宿舍,可以进行集抄系统改造,实现用电远程抄表、恶性负载控制、分路负荷控制,方便特殊区域的用电管理,提升了安全用电水平。
2. 搭建用电能耗监测平台
将建筑用能统计、建筑用能概况、复费率报表等进行同比分析,对各个建筑的用能情况进行详细统计;对能源进行细致化管理,可将电力分为空调、插座、动力、特殊用电等多种分项计量,详细地记录各建筑的用能情况;用电能耗监测平台可以根据不同的部门用能模块(同比分析、用能统计、费用报表等多种功能),对不同部门用能情况进行详细记录;统计数据可以便捷地对用电策略进行调整,促进用户对节能加强管理,采用降低能耗措施。
五、既有建筑改造节能方案导则
新校区既有建筑在改造过程中,要遵循城市发展规律,广泛应用先进节能技术、标准、材料、工艺、管理理念,构建绿色低碳人文校园。
建筑碳排放主要有三方面来源:① 隐含碳排放,包括建筑建造过程中的建材生产、运输、建筑施工;② 直接碳排放,包括建筑使用过程中的直接燃烧化石燃料,用于供暖、供热水、炊事等;③ 间接碳排放,主要包括消耗的电能,以及产生的污水和各种垃圾。在制定校园更新改造的方案时,为最大限度降低碳排放,行之有效的方案是对其进行改造,避免大拆大改,减少拆除产生的碳排放,尽量多地使用可循环材料,尽可能地减小建筑材料对资源和环境的影响,达到节能、绿色、健康、智慧的目的。本校区计划在3—5年内陆续改造完成。
高等学校校园内建筑类型较多,不同类型的建筑,由于建筑功能、建筑技术不同,耗能水平也不尽相同。对于不同功能的建筑(学生宿舍、教学楼、实验楼、食堂等),结合高校校园建筑的能耗(主要包括照明能耗、空调能耗、电梯能耗、实验能耗、热水能耗等),应制定不同的能源方案导则。基于上述情况,针对新校区既有建筑需要大面积改造的情况,本课题组提出以下既有建筑改造过程中节能方案的技术导则。
(一)绿色建筑
2022年,住房和城乡建设部印发《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》,明确到2025年,城镇新建建筑全面建成绿色建筑,建筑能源利用效率稳步提升,建筑用能结构逐步优化,建筑能耗和碳排放增长趋势得到有效控制,基本形成绿色、低碳、循环的建设发展方式,为城乡建设领域2030年前碳达峰奠定坚实基础。
目前我国既有建筑改造的评价标准是2015年颁布实施的《既有建筑绿色改造评价标准(GB/T 51141—2015)》,目前住建部正在对其修订。既有建筑绿色改造评价结果应划分为基本级、一星级、二星级、三星级4个等级。近几年,《近零能耗建筑技术标准(GB/T 51350—2019)》《建筑节能与可再生能源利用通用规范(GB 55015—2021)》相继出台,为既有建筑绿色低碳改造提供了规范标准。
新校区目前阶段的建设主要是既有建筑改造,从安全耐久、健康舒适、生活便利、资源节约、环境宜居的角度,结合项目自身特点,在可持续发展的基础上,建议90%的项目设计达到实现绿色建筑二星级以上标准,15%的项目设计达到实现绿色建筑三星级标准。
(二)建筑节能措施
教学科研楼、食堂、图书馆等公共建筑根据《公共建筑节能设计标准(DB11/687—2015)》中3.2.1之规定,学生宿舍、教师公寓等节能设计参照《居住建筑节能设计标准(DB11/891—2012)》进行设计。
主要节能措施为:
1. 外墙增加外保温措施,提升建筑围护结构的保温性能。
2. 屋顶增加保温措施,提升屋面的保温性能。
3. 全面提升外窗的保温隔热性能。
4. 合理的布局及规划,改造方案中尽可能在每个空间都做到有自然采光,不仅地上,即使是在地下的公共走廊,也通过窗井等措施尽可能保证最大化的自然采光和通风,可以减少能源的消耗。
(三)暖通空调节能措施
1. 所有机电产品全部选用高效节能型产品。加强设备及管道的保温,以减少能量的损失。
2. 计量:设置总供冷、热量计量装置。冷、热量表应进行检定,作为结算点的冷、热量表应设置数据采集和远传系统。
3. 设计风机选用符合《通风机能效限定值及能效等级(GB 19761—2020)》中节能评价值的要求。
4. 平时通风用风机,单位风量耗功率不低于《公共建筑节能设计标准(GB 50189—2015)》中表4.3.22的要求。
5. 采暖按照内外区布置散热器,内外区独立设置采暖分支,便于调节。
6. 教学科研楼等公共建筑,设置多联机系统。多联机系统室内机采用风机就地手动控制及多联机系统自动控制,并配置风速开关。部分会议、公共区室内机可采用分组群控,从而降低使用能耗。
7. 风冷式多联空调机组的IPLV,满足且优于规范《公共建筑节能设计标准(DB11/687—2015)》第4.2.10要求。
8. 凡有可开启外窗的房间均不设置集中新风系统,所需新风采用开窗通风方式加以解决。新风换气机采用热回收空调机组,以减少能耗,冬、夏季的焓效率均达到60%以上。
(四)给水及排水节能措施
1. 采用节水型坐便器、小便器和感应式水龙头。控制冲洗阀和感应龙头的水压在0.20 MPa以内,控制一次冲水量。
2. 学生宿舍和教师公寓生活给水采用能量计量系统,并且水表实现远传采集,可以做到分户单独计量。
3. 给水管采用内壁光滑的衬塑钢管,减少沿程损失,降低输送能耗。
4. 优化给水管网上控制阀门设置,并做好防渗漏工作,避免渗漏造成的水资源浪费,达到节水的目的。
5. 学生宿舍淋浴热水、食堂厨房的集中热水供应系统可采用太阳能热水系统,空气源热泵作为辅助热源。
6. 给排水系统采用雨、污分流制,避免场内建筑雨、污管道混接,造成污水处理设施来水不稳定,处理水量增大等影响,增加能耗及对环境造成污染。
(五)电气节能措施
1. 各房间或场所的照明功率密度值应符合《建筑照明设计标准(GB 50034—2013)》规定。对于照明灯具,开敞式直管型荧光灯尽量选用效率不低于75%的高效节能光源;对于气体放电灯具选配电子镇流器,要求功率因数大于0.9。发光二极管灯具效能不低于《建筑照明设计标准》中表3.3.2的要求,即发光二极管灯具效能不低于70 lm/W。
2. 选用的照明光源、镇流器的能效应符合相关能效标准的节能评价值。根据建筑物使用功能及设计标准等具体情况,合理选择照明控制方式,充分利用自然采光,对照明系统进行分散、集中、手动、自动、经济实用、合理有效的控制。有条件的情况下可采用智能照明控制系统。
3. 公共建筑的电能计量,应具备实施复费率电能管理的条件,并应满足《用能单位能源计量器具配备和管理通则(GB 17167—2006)》的规定。采用能量计量系统。
4. 学生宿舍、教师公寓分户计量,可实现远传采集。
5. 建筑室内主要功能房间统一眩光值(UGR)最大允许值应符合《建筑照明设计标准》第5章的规定。
6. 本工程照明光源的显色指数不应小于80。室内照明光源的色温,应满足《建筑照明设计标准》中表4.4.1的规定。
7. 景观照明设计需满足《城市夜景照明设计规范(JGJ/T 163—2008)》第7节要求。
8. 低压交流电动机应选用高效能电动机,其能效应符合现行国家标准《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级(GB 18613—2012)》对节能评价值的规定。
9. 适当选取配电电缆、导线的截面,考虑电缆、导线初投资和长期运行的节能效果,尽量减少线路上的能量损耗。
10. 部分建筑照明用电采用光伏发电系统,可以在屋顶及建筑外立面设置光伏板。
(六)促进绿色建材推广应用
在改造工程中鼓励使用高强钢筋、高性能混凝土、高性能砌体材料、结构保温一体化墙板等,优化选材,提升建筑健康性能,采用新型功能环保建材产品与配套应用技术。
参考文献
[1]龙惟定,潘毅群,张改景,等. 碳中和城区的建筑综合能源规划[J]. 建筑节能(中英文),2021,49(08):25-36.
[2]国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见(国发〔2021〕4号)[J]. 中华人民共和国国务院公报,2021(07):39-43.
[3].“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划[J]. 安装,2022(05):1-6.
1 王苏颖,北京大学基建工程部
殷雪松,昌平实验室
张西峰,北京大学继续教育部
白利明,北京大学肖家河项目建设办公室
张剑岷,北京大学新燕园校区管理委员会办公室
王云鹏,北京大学基建工程部
王霜,北京大学总务部
汪一波,北京大学房地产管理部
张海峰,北京大学动力中心
王佳曦,北京大学基建工程部
崔国庆,北京大学基建工程部