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1、北京航天指挥控制中心大楼节能诊断报告北京航天指挥控制中心大楼节能诊断报告1 项目背景为了创建节约型社会，国家发改委已启动十大重点节能工程，其中包括政府机构节能工程，要求 “十一五”期间，实现按照建筑节能标准改造的政府机构建筑面积，达到政府机构建筑总面积的 20；2010 年中央国家机关单位建筑面积能耗和人均能耗在 2002 年的基础上降低 10。2 项目概况2.1 建筑概况位于北京西北郊航天城的航天指挥控制中心（见图 1）总建筑面积 45700 平方米，是中国载人航天的“神经中枢”，于 1997 年 8 月建成的，是我国载人航天工程试验任务的指挥调度、飞行控制、分析计算和数据处理中心，也是我国
2、对外测控服务的一个窗口。拥有指挥通信、信息处理、监控显示、飞行控制等于一体的综合性强、反应快捷、运算精确的现代化控制系统。举世闻名的神州五号和神州六号载人行航天的壮举，就是在这里孕育实现的。指挥中心按照使用功能不同分为两段：一段东西两部分由地下人防、设备夹层、一至十一层科研办公用房及局部十二层的电梯机房、设备用房组成。一段北由地下设备层、一至十层科研办公用房及局部十一层的电梯机房、设备机房组成；二段由一层的计算机房、调度用房和二、三层及顶层的指挥控制用房组成。图 1 航天指挥控制中心北立面2.2 空调系统概况本建筑物空调冷、热水管路共用，总冷负荷：5040KW（433104Kcal/h），冷指
3、标 111W/m（95.7 Kcal/hm）,选用二台三级离心式压缩冷水机组 YKD3N4HO-CSC，总制冷量为 150 冷吨；配五台冷冻水泵和五台冷却水泵，各备用一台；二台超低噪声冷却塔设在指挥大厅屋顶上，冷冻水系统定压由设在地下冷冻机房稳压罐及补水泵实现。其空调系统划分见表 1。表 1 空调系统划分方式送风量冷负荷系统 房间名称排风量(m3/h）新风量（m3/h）热负荷（KW）指挥大厅65000501K-1作战室等1250015000275 演播室130 录音室K-2 编辑室15000150092冷冻站15000171K-3水用房1200015000234 一段变配电室12000132K
4、-4油机房1000012000191 办公室2410风机盘管会议室/ /2630 一段 27 台300022600051432/1640新风机组二段 3 台12000130002264/3322.3 空调自动控制系统概况一般办公室用房室温由风机盘管机组所配的室内三速开关单独控制；冷水机组、冷冻泵、冷却泵、冷却塔、板式换热器、冷（热）水定压系统、新风机组及中央空调机组 K-14 系统的运行均由设在中央控制室计算机控制。对温湿度、洁净度要求较高及全年使用的计算机房、程控机房、PDS 机房、6320 机房、档案磁带库等均采用带电脑控制的分体式恒温恒湿空调柜（R22）以满足工艺温、湿度及洁净度要求。3
5、 统计及测试结果3.1 指挥控制中心大楼全年分项能耗统计3.1.1 空调系统能耗分析（1）冷水机组根据北京航天指挥控制中心勤务站提供的从 2004 年 7 月到 2005 年 7 月的空调夏季巡视记录和冷水机组值班记录表，计算出从 2004 年 8 月到 2005 年 7 月的冷水机组耗电量，计算结果见图2。图 2 冷水机组年耗电量统计（2）空调系统泵类参照冷冻水泵、冷却水泵、补水泵电机铭牌，根据北京航天指挥控制中心勤务站提供的从 2004年 7 月到 2005 年 7 月的空调夏季巡视记录和冷水机组运行值班记录表，计算得出从 2004 年 8月到 2005 年 7 月的空调系统泵类耗电量，结
6、算结果见图 3。图 3 空调系统泵类年耗电量统计（3）末端设备参照设计图纸及风机盘管、组合空调器设备铭牌，根据北京航天指挥控制中心勤务站提供的从2004 年 7 月到 2005 年 7 月的空调夏季巡视记录，计算出从 2004 年 8 月到 2005 年 7 月空调系统末端设备耗电量。图 4 末端设备年耗电量统计 （4）分体空调能耗分析依据设计图纸和现场调查，确定指挥控制中心一段安装分体空调机 20 部，室外机功率为 3 匹，推算出从 2004 年 8 月到 2005年 7 月的分体空调的耗电量，见图 5。图 5 分体空调年能耗统计（5）新风机组能耗分析指挥控制中心办公楼设有新风机组 32 台
7、，平时开 K1,K2 新风机组。根据新风机组性能参数推算出新风机组年耗电量为 0.6 万度。空调系统年耗电量分配见图 6，综上所述：指挥控制中心空调系统年耗电量为 9.22105 度，每万平方米年耗电量为 2.02105 度；指挥控制中心空调系统日耗电量为 2.5105 度，每万平方米日耗电量为 0.5105 度。图 6 空调系统年耗电量分配统计3.1.2 照明系统能耗分析指挥中心大楼装有嵌入式荧光灯（XGMQ134-Y40X2）2175 套，单套功率 80W；嵌入式荧光灯（XGMQ133-Y40X3）411 套，单套功率 120W；控制室荧光灯 84 套，单套功率 80W；嵌入式荧光灯 64
8、套，单套功率 40W；盒式荧光灯 11 套，单套功率 40W；壁灯 16 套，单套功率 60W；1#吸顶灯 403 盏，单盏功率 60W；2#吸顶灯 163 盏，单盏功率 40W；1#搪瓷平盘罩灯 74 盏，单盏功率 60W；2#搪瓷平盘罩灯 2 148 盏，单盏功率 60W；3#搪瓷平盘罩灯 137 盏，单盏功率 100W。统计调查问卷得出：指挥控制中心大楼灯具每天开灯时间在 0-2 小时占 6.5%，每天开灯时间在2-4 小时占 15.5%，每天开灯时间在 4-6 小时占 30%，每天开灯时间在 6-8 小时占 32%，每天开灯时间在 8 小时占 16%。图 7 照明系统年耗电统计 综上统
9、计计算指挥控制中心大楼照明系统年耗电量见图 7。3.1.3 电梯系统能耗分析电梯系统计算功率为 695.9KW，估算实际使用功率为 450KW，调查估算电梯每天运行 3 小时，日耗电量 1350 度，全年能耗为 43.2104 度。3.1.4 工艺系统能耗分析工艺 1 与工艺 2 的计算功率为 634.8KW，估算实际使用功率为 400KW，日耗电量 2400 度，工艺全年能耗为 76.8104 度。3.1.5 其它形式能耗分析经计算指挥控制中心大楼其它形式能耗年耗电量 4.68104 度。综上所述，北京航天城指挥控制中心大楼年耗电量比例分配见图 8。 由图 8 可以看出，由于航天指挥控制中心
10、配备众多特殊设备，因此工艺耗电量占全年总耗电量的 26%，空调系统耗电量占总耗电量的 30%。3.2 风机盘管运行效果测试分析 图 8 年耗电量比例分配检测人员于 2005 年 8 月 30 日2005 年 9 月 6 日对航天指挥测控中心空调系统末端设备（风机盘管）出风量及出口风速进行测试，检测数据见表 2。表 2 风机盘管出风量及出口风速检测数据风量(m3/h)风速（m/s）房间高中低高中低空调管理机房3803403004.253.252.75 医疗室3753483502.52.71.754064503552853.753.253.55115905004054.54.253.7550951
11、003854.503.55065654753853.252.62.755046005401654.754.54.5 会议室6154854254.53.752.55154103553103.753.52.95084904804103.53.12.5分析检测数据发现，由于风机盘管设备老化及风管过长而引起风管阻力过大等原因，风机盘管出口出风量达不到出厂要求风量。3.3 冷水机组运行效果测试分析检测人员于 2005 年 9 月 8 日 10:30- 16:30 对航天指挥测控中心冷水机组的实际运行工况进行测试，检测结果见表 3，检测人员同时对冷水机组的运行负载比记录进行检查，2005 年 6 月、7
12、月冷水机组运行负载比统计见表 4。表 3 冷水机组实际运行工况运行参数测试序号测试项目额定参数测试结果1冷冻水进口温度 （）12.09.12冷冻水出口温度 （）7.07.13冷却水进口温度 （）32.023.04冷却水出口温度 （）37.026.25冷冻水侧流量 （m3/h）454583.46制冷量 （kW）263713127输入功率 （kW）498257.58机组性能系数5.10 白天工况室外平均温度为 33.28，室外最高温度为 35.87。表 4 冷水机组实际运行负载比统计表2005 年 6 月2005 年 7 月负载比范围天数负载比范围天数40%-50%150%-60%250%-60%
13、1260%-70%1060%-70%1170%-80%1170%-80%780%-90%84 节能诊断分析4.1 空调系统节能诊断分析4.1.1 冷水机组负载比过低冷水机组以最大冷热负荷来进行设计选择，而实际运行负荷往往低于设计负荷，如果冷水机组无连续能量调节功能、冷冻水泵未进行变频调整，将使空调系统长时间处于非满载额定状态。从表 4 中可以看到，指挥中心冷水机组月负载比均低于 80%，负载比在 70%-80%范围的天数仅占整月 22.6%，7 月份负载比在 80%-90%范围的天数仅占整月 25.8%。同时由于冷冻水泵未变频调节流量，空调水系统在大流量、小温差状态下运行，耗电严重。4.1.2
14、 加装分体空调耗电量大经不完全统计，指挥控制中心至少安装有 20 台后加装分体空调，一个供冷季多消耗至少万度电量。同时加装分体空调导致空调冷冻水系统水利不平衡，进而加剧冷水机组负载比降低。4.1.3 风机盘管无温控开关空调系统末端设备（风机盘管）仅设有高、中、低速档，未设置温控装置，办公室工作人员无法灵活设置室内温度，据问卷调查统计，有 90%的房间将风机盘管风速开关设置在中高档，房间温度在 24，浪费巨大电能。4.1.4 新风机组无法正常使用，室内空气质量不佳经查由于指挥控制中心大楼新风机组冷冻水管存在漏水现象，一段新风机组无法正常工作，导致一段办公室无新风供应，室内空气混浊，办公室工作人员
15、开窗通风，冷负荷增加，浪费大量电能。4.2 照明系统节能诊断分析4.2.1 照明系统无分路计量装置指挥控制中心大楼仅安装一块计量总电表，各分路无计量电表，无法进行电量控制和节能控制。4.2.2 公共区域照明耗电过大指挥控制中心大楼公共区域：走廊、大厅等，灯具无自动开关，如有人加班，夜晚常亮。无法实现人走灯灭，浪费大量电能。4.2.3 三相用电不平衡指挥控制中心大楼用电系统三相电不平衡，用电系统存在无功损耗。4.3 管理和行为节能诊断分析指挥控制中心大楼冷水机组开机与停机时间不合理，在夏初和夏末的时候，早晚温度低，开机和关机时间应依据天气情况进行调整；开窗现象普遍；自动外门常年不关。5 节能改造
16、建议5.1 空调系统改造建议（1）空调系统加装相应控制系统，根据使用房间数调节系统流量和冷水机组的工作状态。 （2）调节各支路冷冻水流量，使各个房间温度达到设计要求。（3）将风机盘管空调器 3 速开关更换为温控开关，增加两通阀，准确调节室内温度，节约电量，实现质调节和量调节相结合。（4）更换所有新风机组，正常使用新风，改进室内空气质量，避免开窗现象的发生，室内空气质量达到国家标准规定。（5）清洗风机盘管、风道，提高送风品质和工作效率。5.2 动力及照明系统改造建议（1）各分路加装电量计量装置，便于控制和计量；（2）公共区域灯具更换成声控开关，或红外控制开关，实现人走灯灭；（3）将所有灯具更换为节能灯具；（4）加装无功补偿控制器。5.3 管理和行为改造建议（1）依据天气情况调整冷水机组启停时间；（2）恢复新风机组使用，避免开窗现象；（3）更换自动外门
