商场节能管理范文

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中图分类号： TE08 文献标识码： A

概述

2013年初，城区营业普查发现，江阴美伦商场用电量的比江阴地区其他同类同规模商场用电量都要高的多，该企业效益也因此受到较大影响。

表一江阴城区商场用电量对比表

对2012年度江阴美伦商场用电量况进行了统计，对商场的用电记录等原始资料进行诊断分析如下：

表二2012年度用电设备电量分类统计表

通过数据分析可知，美伦商场照明用电量很大，占到全商场总用电量的80％以上，远远高于其他设备的用电量，因此只要有效降低商场的照明用电量，则商场用电量高的问题也就会迎刃而解。

二、商场照明用电量高的原因分析

1、用户节能意识差。工作人员离开时不随手关灯，造成用电量浪费，

2、旧设备没有淘汰。商场还有许多白炽灯，普通白炽灯的典型发光效率为10lm/W，使用寿命为1000h左右。发光效率低，使用寿命短，增加了用电量。

3、缺少有效的节能措施。节能装置少，用电单位能耗大，增加了用电量。

4、更换灯具的周期过长。老型号日光灯还在使用，日光灯管使用至其寿命的80%时，输出光束约减为85%，故宜在寿命结束前更换。

三、降低照明用电量的措施

1、加强用户节能意识。通过走访用户,举办座谈会、发放宣传册等形式使商场员工都能认识到节能的重要性，主动的参与到节能活动中来。2011年5月1至7号期间，全体用检人员充分利用巡视的机会,对用户加强节能意识宣传。

班组成员与商场领导共同举办了《节能从我做起》座谈会。

活动要求：每个部门都选出1名干部和3名员工，结合本部门的实际情况谈谈自己对节能的认识。

发放节能宣传册至每个部门的员工，要求每位员工认真学习。

2、说服用户增加投资，更换旧的照明设备，使用新型节能设备。

我们通过帮助用户分析，投资改造照明设备，使用电子式安定器以及使用日光灯取代白炽灯每月可节电4万kWh,一年可节电50万kWh,投资可在不到一年的时间内收回。

（1）用电子式安定器取代传统安定器。相对于传统的安定器，电子式安定器有以下优点：

①大幅省电。较传统安定器省电20%上。

②功率因素极高。传统安定器高功率型约 80% ~ 90%。电子安定器为高功率约93%~99%。

③光波稳定不闪烁。传统安定器点灯频率60Hz，一秒120次频闪，肉眼很容易察觉到闪烁。而电子安定器因高频点灯，输出光波非常稳定几乎无闪烁，且当电源电压变动或灯管.处于低温时，也不容易闪烁，对保护视力很有帮助。

④安全性高。

（2）使用日光灯取代白炽灯。

①发光效率日光灯是白炽灯4倍以上，跟螺旋节能灯相近。我们把此价格(元/Lm)除以功率，得出相同亮度的情况下电费成本，使用日光灯比使用白炽灯一年可节省近50%的照明电费。

②寿命较长，是白炽灯的3～5倍，稍短于螺旋节能灯。我们把此价格(元/Lm)除以使用寿命，得出相同亮度情况下损耗成本，节约了近90%灯具耗材费和替换人工费用。

③日光灯光源自身发热非常小，将大大减少空间温度，减轻空调的使用负担。

3、制订设备更换计划、逐一更换照明设备

（1）定期更换老旧灯管。对于照明数量庞大的商业楼，光源的定期更换尤其重要，不但提高室内照度，更可节约用电。

（2）用40W的日光灯管替代二支20W灯管40W日光灯管单位全光束输出(光源效率)为Lm/W，而20W仅为59 Lm/W，若以40W一支替代二支20W灯管可节省电能31%。

(3)用白色日光灯管替代昼光色日光灯管。白色日光灯管显色性与色温度较昼光色低，但发光效率较高，若将昼光色灯管以白色灯管替代将可节省电力约10%。

（4）走道、楼梯间损坏严重的灯具，安排专人进行更换、修理和日常清洁。

表三 江阴美伦商场用电量照明设备更换实施情况一览表

节能技改取得的成效

2013年10月对前三季度商场电情况进行统计， 如下表所示：

表四 2013前三季度美伦商场用电情况对比表

分析得知，商场的照明用电量占总用电量比例成明显下降趋势。

2013年初用户投入535000元，到10月初已经节约电费345000元。投资回报率高达64.6%。到2013年底用户可以基本收回投入，而以后用户可以将节约的电费开支投入到商场装修、促销活动、广告宣传等方面，不但提高了资金利用率，而且增强了在市场中的竞争力。

篇2

Analysis on Energy Efficiency and Energy Consumption

Simulation of a Shopping Mall

XIAO Shu-ying1, SUN Rui-jun2

(1.Tianjin Chance Architecture Design Co.,LTD, Tianjin, 300074,China;

2. Tianjin ShangHeng Architecture Design Co.,LTD, Tianjin, 300221,China)

ABSTRACT: Energy simulation software named DesignBuilder was used to develop an energy consumption model of a shopping mall in Weihai. A method named orthogonal experiment is chosen to analyze and select the main factors affect the market energy consumption. And the corresponding energy-saving measures are proposed.

Keywords: emporium building; energy simulation; orthogonal experiment; energy-saving

中图分类号： TE08 文献标识码： A

0 引言

商场类建筑由于建筑面积大、营业时间长、客流密度大和用电密度高等特点，与其他类型公共建筑相比，单位面积电耗密度高且全年总能耗量大[1]。并且，随着人们对购物环境舒适性要求的不断提高，商场类建筑的能耗还会持续增加，因此商场类建筑的节能任务极其艰巨。本文以威海市某商场为例，借助DesignBuilder能耗模拟软件对商场建筑能耗进行分析，找出影响商场建筑能耗大小的主要因素，并提出商场类建筑节能的关键措施。

1 商场概况及模型的建立

1.1商场概况

该商场建筑位于山东省威海市，建于2004年，总建筑面积为34662m2，坐北朝南，主体5层，建筑高度23.8m，地下局部两层，建筑体形系数为0.11，东、西、北面墙窗墙比为0.12，南面墙窗墙比为0.40，结构形式为框架结构。该商场地下一层为超市，地上1-5层为商场卖场。冷热源形式为“冷水机组+市政热水”，空调系统形式为“全空气定风量系统”。

1.2模型的建立

该商场建筑外墙和屋面的围护结构主体构造和热工特性见表1所示：

表1 典型商场建筑围护结构主体构造和热工性能

该商场建筑室内照明设备采用悬顶式荧光灯，局部区域为突出物景效果采用白炽灯调光，部分专柜照明采用射灯。商场室内照明的运行时间与营业时间同步，为早9:00～晚22:00。室内照度设置为600lx，照明功率25w/m2。

该商场人员密度设置为0.4人/m2；商场内人员劳动类型为轻劳动，群集系数取0.9；最小新风量20m3/(hp)。

该商场室内空调温度设置为25℃，采暖温度设置为20℃。冷水机组COP设置为4.0。

在该商场建筑数字化模型建立的过程中，对模型进行了适当的简化：在保持建筑主体构造材料、建筑内扰、外扰等设定不变的情况下，对建筑每层不再进行分区，将整层作为大空间建筑处理，像楼梯间、洗手间等全部当作卖场进行参数设置。

根据上述参数进行设置，得到如图1所示的商场建筑数字化模型。

图1 典型商场建筑数字化模型

2 全年总能耗模拟结果

对该商场建筑全年逐日能耗进行模拟，模拟结果见图2所示，该商场建筑总能耗为215.88kWh/(m2a)，其中电力能源消耗为199.11 kWh/(m2a)，热力能源消耗为16.77kWh/(m2a)。热力能源消耗仅占总能耗的7.9%。从图中可以看出全年耗电量和耗热量的逐月变化变化趋势，耗电量在7～9月份达到峰值，在12～2月份达到谷值。

此外，模拟结果显示，该商场建筑的电力能源消耗中，照明系统耗电量、空调系统耗电量、动力系统耗电量和其他设备耗电量分别占总耗电量的比例为36.9%、49.4%、9.8%、3.9%。

该商场模型的能耗模拟结果，与实际审计得到的全年逐月耗电量、耗热量基本相符，印证了所建模型的准确性。

图2 典型商场建筑全年逐日能耗模拟图

（图中上面的曲线为电力能源消耗，下面的曲线为热力能源消耗）

3 建筑能耗主要影响因素分析

影响该商场建筑能耗大小的因素有很多, 其中的关系也比较复杂。研究该商场能耗影响因素的主次关系，从最主要“矛盾”入手进行节能改造，可以用有限的资金达到最好的节能降耗目的。本文采用正交试验法对各影响因子进行分析，以确定外墙类型、外窗类型、人员密度、照明密度、机组COP等因素对商场建筑能耗的影响。

3.1正交试验设计[2]

根据影响建筑物能耗的因素，取外墙类型、外窗类型、屋顶类型、人员密度、照明密度（包括商品展示照明）、制冷机组COP值以及是否遮阳7个指标。本试验主要目的是定性的考察因子显著性，而不是定量考察因子的影响规律，故而对每个因子只选取两个水平进行考察，设计7个因子2个水平的正交试验，用型的正交试验表格。

正交模拟因子的取值见表2所示：

表2 各因子不同水平的取值

表2 中水平1代表该商场建筑现有水平，水平2取值部分参考《公共建筑节能设计标准》GB 50189-2005中的相关规定。由于水平1、2室内设计温度均为25℃，故在正交试验安排中，没有把室内设计温度作为因子来考虑。

借助能耗模拟软件对商场建筑模型各个试验进行模拟分析，试验模拟结果见表3第9列所示。

3.2试验分析

表3为模拟结果直观分析表，从结果可以看出，照明密度因素对应的极差最大，远大于其它各项因素，说明照明密度对全年能耗的影响最大，是最关键因素，照明设备不仅本身要耗能，而且其散发到空气中的热量又间接影响空调负荷，导致夏季空调能耗也随之增加；而各种围护结构所对应的极差都较小，说明围护结构对夏季总冷负荷的影响为次要因素。因此，对于该商场建筑，采用直观分析法根据极差大小，对各因素影响建筑总能耗程度的排序为：照明密度>人员密度>机组COP>外窗类型>是否遮阳>外墙类型>屋顶类型。这里还需要说明的是这种排序不是固定的，当试验条件变化时它们之间的排序也要变化。

表3不同方案能耗模拟结果及直观分析表

4 该商场建筑节能途径举例

4.1照明系统节能

从正交试验分析得到的结论来看，照明密度是最显著因子，因此，在不影响室内亮度的前提下如何降低照明能耗是该商场节能的重点之一。商场应尽可能采用高效节能的照明灯具，这样不仅能使照明系统能耗降低，还能减小空调热负荷从而减少空调系统的能耗。商场内若采用高效节能的紧凑型荧光灯或细管荧光灯等灯具，在相同的亮度下，耗电量是普通白炽灯的25%，是普通荧光灯的90%[1]。

4.2空调系统节能

空调系统的运行能耗是该商场建筑总能耗中另一所占比例较高的部分，对于空调系统的节能措施，可以兼顾运行与管理节能，从以下两方面入手：

1.技术方面：优化温度设定值，选择合理的室内空调运行参数；提高空调系统自动化和智能化控制程度；利用可再生能源；合理选择冷热机功率，提高冷热源效率。

2.管理方面：充分运用分项计量、能耗审计等得到的能耗结果，有针对性的采用合同能源管理或节能目标管理等管理措施，形成及时发现问题并及时加以解决的管理体系，实现系统的长期节能运行。

4.3围护结构节能

该商场是在《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005) 颁布实施之前修建的，其护结构很多都没有达到标准的相关要求。

外墙方面：相同厚度下挤塑聚苯板（XPS）的保温性能要高于膨胀聚苯板（EPS）和胶粉聚苯颗粒；在同种材料、相同厚度的情况下，外保温优于内保温[3]。因此应积极采用并推广外墙外保温技术，保温材料首选XPS。

外窗方面：目前双层中空玻璃窗应用较为广泛，窗框型材主要有塑钢和断热铝合金两种。如果采用同样的玻璃系统，塑钢窗的保温性能略优于断热铝合金窗[4]，但后者在抗风压强度和水密性等综合方面有明显优势。玻璃方面，推荐使用隔热性能和光学性能良好的LOW-E玻璃。

5 结论

1.通过对威海市某商场建筑能耗进行模拟分析，得出商场建筑热力能耗消耗与其他类型公共建筑相比要小的多，仅占总能耗的7.9%；该商场建筑空调系统、照明系统和动力系统耗电量分别占总耗电量的49.4%、36.9%和9.8%。

2.采用正交试验法并借助能耗模拟软件对影响该商场建筑能耗的因素进行主次排序，顺序为：照明密度>人员密度>机组COP>外窗类型>是否遮阳>外墙类型>屋顶类型。

3.空调系统和照明系统能耗占到了该商场总能耗的86.3%，因此从这两方面着手进行节能改造，是降低该商场总能耗最关键的因素。

参考文献

[]王雷,姚文燕.重庆商场类建筑能耗特性及节能措施分析[J].浙江建筑, 2008,25(5):52-54

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空调照明卫生热水动力设备及其它

饭店46.113.5319.4

商场40.533.710.715.2

写字楼49.733.32.717

医院30.313.941.814

空调能耗主要由以下几方面组成：补偿维护结构传热的能耗占40～50％，新风处理能耗占30～40％，空气、水输送能耗占25～30％。图1显示了北京某著名商业建筑各设备(冷冻机、水泵、空调箱、照明、动力)电耗的积分图。该建筑的65％的电耗是空调系统。

图1各设备耗电量积分图

2、中国商业建筑节能潜力

通过对中国商业建筑的调查和分析发现，商业建筑具有巨大的节能潜力。主要表现在以下几方面：

*中国商业建筑的能耗高于国外发达国家的商业建筑能耗。例如清华同方人环工程公司在1998年对北京市的十家营业较好的大商场进行了全面的测试和统计，这些商场的全年运行能耗平均大约是188kwh/m2.a，而气候条件大致相当的日本的同类建筑的平均全年能耗大约是135kwh/m2.a，也就是说北京市的商场的能耗要比日本高出将近40％。

*同类型的的商业建筑之间的能耗也有较大差别。图2显示了北京十家大型百货商场每平方米耗电量，从图中可看出耗电量最高的商场比耗电量最低的商场能耗高出将近50％。此外写字楼和旅馆类建筑的情况也是这样的。图3中北京16家星级旅馆的1997年的能耗状况，能耗最大的旅馆能耗费是能耗最小的旅馆能耗费的将近3倍。

图2北京十家商场能耗图

图3北京16家旅馆能耗图

*通过对商业建筑的模拟分析发现，建筑的理想能耗与实际能耗有较大差别，主要是空调系统运行管理较差、缺乏空调自控系统、原有空调系统存在许多不合理设计等原因造成。通过对这些不合理成分的改造，能以较小的投入获得极大的节能效果。例如下图所示为北京某四星级饭店的水系统，从图中可看出，标准层加压泵后的阀后压力为1.12MPa，而加压泵前的阀前压力为1.15MPa，即经过加压泵后压力反而降低，主要原因是加压泵前后的阀门开度只有25％，这说明标准层加压泵是多余的，如果取消标准层加压泵，经估算每年可节电10％，约22万度电，节省运行费16.5万元。

*近年来已有不少的节能改造项目竣工，这些改造项目都显示出较大的经济效益，说明商业建筑有巨大的节能潜力。例如北京双安商场的空调风系统的改造，通过充分利用春秋季室外新风为商场内供冷，从而减少了一个月的冷机运行时间，据统计每年可节省能耗费30万元左右。改造所需的40万元的投资一年时间就可以回收。此外在亮马河大厦，通过节能改造，一年可以节约运行费用300多万，所需的投资不到一年的时间即可回收。

上述分析表明，中外对比、同类建筑的对比、理论计算和实际测试的对比、商业建筑成功的改造实例都充分说明中国的商业建筑具有巨大的节能潜力，商业建筑节能改造有很好的经济效益。

3、中国商业建筑节能的途径和技术手段

技术手段的推广和合理利用是商业建筑节能的关键。适合中国商业建筑的节能的方法并不是建造一两幢新的商业建筑来展示新技术，而是通过一些投资小见效快的技术手段对现有商业建筑的改造和提高运行管理水平来提高能源利用效率。就是说商业建筑的节能关键不在于以后新建的商业建筑，而在于对已有商业建筑的节能改造，这是商业建筑节能的重点所在。表2显示了不同节能改造技术的经济效果，从表中可以看出，通过改善维护结构来节能的经济效益是最低的。

表2：不同节能改造技术的经济分析

改造投资改造收益投资回收年限

提高运行管理水平1$10～20$1～2月

更换风机、水泵1$0.8~1.0$1～1.2年

增加自动控制系统1$0.3~0.5$2~3年

系统形式的全面更新1$0.2～0.4$3~5年

建筑材料更换1$0.1~0.05$5~10年

近年来，清华大学通过对数十幢商业建筑的调查和测试分析，总结出一套适合中国商业建筑节能工作开展的成套技术－MATE技术，并成功地在一些改造工程中得到了验证和完善。该技术是包括调研测试（Measure）、全面分析（Analyze）、跟踪实施（Tackle）和节能评估（Evaluate）在内的“MATE建筑节能改造技术”。

4、商业建筑节能的市场机制和可持续发展

根据已有节能改造项目的统计，节能改造每平方米可获得20～30元的直接效益，所以如果商业建筑节能按照在北京建立示范工程、在中国主要大城市建立推广中心、全国范围推广三个阶段来发展的话，各阶段的的改造效益如下：

*第一阶段：改造面积：30万平方米；直接效益：600～900万元

*第二阶段：改造面积：400万平方米；直接效益：8000～12000万元

*第三阶段：改造面积：1.5亿平方米；直接效益：30～45亿元

三个阶段的直接经济效益如果按照0.8元/度电和40％的发电效率折算成一次能源，相当于可为国家节省250万吨标准煤，减少向环境排放562万吨CO2，对全球生态环境的改善有巨大的贡献。

节能改造的投资主要有以下几个方面：

*计量仪表及安装费用

安装计量仪表的目的主要是计量改造效果，让业主看到效益，有利于推动节能改造工作发展。根据已有改造工程的统计，计量仪表的投资约为2.5元/平方米，所以一、二、三阶段的仪表投资分别为75万元、1000万元、3.8亿元。

*培训费用

*制定标准和政策费用

*宣传、传播费用

*建立节能改造中心和节能小分队费用

*节能改造工程投资

由于节能改造有较大的经济效益，改造工程投资可以在3年左右收回，所以改造工程投资可以说服业主承担或采用其它的融资方式。

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0、前言

在“十二五”规划中，节能环保成为国策中的重中之重。在这样的背景下， 合同能源管理（EMC）成为一种节能新机制。目前各行业都在开展节能降耗行动，对于照明改造也是节能降耗的重中之重。据统计，照明用电已经占我国发电总量的12%，大多数企业的照明系统存在以下问题：亮度低、设备旧、耗能高、维护高、舒适性差等。以某大型商场室内停车场照明优化改造工程为例，探析节能照明最优方案。沈阳计量测试院制定了一个简便、易行、可靠的现场测试方案，对节能效果进行了测评分析，并进行节能量计算和价值分析[1-4]。

1、照明改造工程简介

某大型商场的室内停车场包括地下两层停车场、地上四层停车楼，可提供近2000个停车位。停车场原有照明采用常规T8电感日光灯，该类灯具能耗高，年运行费用较高；寿命短，使用寿命为3000小时，灯管的更换率较高；且具有频闪 、噪声、含汞量高、辐射等环保缺陷。

为降低能耗，同时减少日常维护费用，商场对室内停车场照明设施进行节能改造，采用纳米高效节能荧光灯替换原有的T8灯管，达到提高照度和节能的目的。为确定该照明节能改造工程的效果，该商场委托沈阳计量测试院进行现场测试和节能量计算及价值分析。

2、节能量测试计算

2.1节能方案及节能效果

1）测试对比灯具

采用更换高效光源的节能技术来实现照明系统节能，具体内容为纳米高效节能荧光灯替换原有的传统T8荧光灯。采用A、B两组照明回路进行对比测试：A组为纳米高效节能荧光灯（柔光型），B组为在用的电子镇流器支架式荧光灯。二者的技术参数对比如表1所示。

2） 测试灯具数量与电路安排

选取的测试地点在商场的地下负二层C02-C07通道区域，测试照明回路光照范围约为400m3。A、B两组灯具各9套，均按该区域现有灯具位置安装，并采用护套线铺设临时独立回路，两个回路采用同一开关控制开闭，两个回路中各安装一块电度表，电度表起始读数由双方共同确认。图1为测试电路示意图。

2.2节能量计算

改造前在用灯具为2903支传统T8荧光灯。改造后，由于照度提高，地上四层停车楼在照明时段内灯具无需全部开启即可满足使用要求，有700支R3-18型节能灯具处于常闭状态，实际在用灯具数=灯具总数-常闭灯具数=2903-700=2203（支）（其中R3-18型：1349支，R3-12型：854支）。因此节能改造的实质相当于减少了700支传统T8灯具，更换了2203支节能灯。其结果是进一步增加了停车场的实际节能幅度。