企業建立能源管理體系的過程中,能源評審是非常重要的一個環節,無論是體系建立之前的初始能源評審,還是過程當中的定期或必要時組織實施的能源評審,都對目標、指標、基準、績效參數、實施方案等有直接的關系,所以做好能源評審是體系是否有效的基礎。
在《能源管理體系 要求》中對能源評審也有比較詳細的要求,其中為保證能源評審,包括初始能源評審以及定期的能源評審的準確性和一致性,對實施能源評審的方法學和準則有明確要求必須形成文件(見標準“4.4.3 能源評審”)。文件的內容應能支撐標準4.4.3條款要求的內容。這里就所要求做粗略的探討,希望能幫助企業建立能源管理體系有所幫助。
以下內容是可能的在能源評審之初的“準則和方法”,其中包括了如下內容:
(1)評審中重點關注點;
(2)建筑能耗計算方法;
(3)不同類型能源間的換算方法;
(4)能源使用范例
(5)主要能源使用的確定
(6)對主要能源使用在改進建議中的管理和控制措施
在能源評審時,因為可能涉及到的因素很多,會發現各種各樣需要改進的地方,大致可以分成管理提升、技術改進、結構改造幾個部分,作為企業來說,建筑物及配套設施對正常運營有非常大的影響,大規模的技術改進和結構改造多數情況下并不現實,無論是辦公樓、賓館飯店還是體育場館,要停業改造是萬萬不行的,所以,在評審時需要將重點的關注點放在管理節能這個方向上,更通俗的理解就是“能不花錢做到的就必須做,能少花錢做到的盡量做,要花大錢才做到的考慮做”。具體來說,以空調為例,可能有如下的幾條:
表1 空調系統能源評審的關注點
序號
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關注點
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重點關注
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次要關注
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暫時不考慮
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1.
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冷、熱源
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冷水機組運行策略是否合理、冷凍水進出口的溫差
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污垢熱阻導致冷水機組蒸發器和冷凝器傳熱系數下降,機組性能系數降低
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冷水機組、鍋爐選型是否合理
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2.
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輸配系統
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水系統水力平衡
輸送能效比
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冷凍、冷卻、采暖水泵選型
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3.
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末端系統
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室內溫度要求
新風口堵塞現象
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新風系統的熱回收裝置
風機盤管設置電動兩通閥
風機功耗與變頻措施
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4.
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樓宇智能化
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智能控制系統
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5.
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管理環節
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根據不同功能房間使用時間實施分區、分時管理
用能人員的節能意識
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冷凍水經未開啟的冷水機組旁通
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建筑的體量和功能不同,空調的種類也大有差別,上表所列并非全部,僅供參考。
另外,還有一點需要關注的是,很多的能源使用有權限的劃定,如寫字樓,很可能一棟樓里并非只有一家企業,也可能即便是一家企業,但對能源的管控還在物業等相關方手里,不能直接掌控能耗,甚至連節能改造的權利也是沒有的,這樣的時候,在能源評審時識別出權限劃分后,對不能控制的區域和設施,就不能作為重點關注的對象,即便是用能大戶,如空調機組,也要劃定在能源邊界之外。
要說明的是,能源評審是企業自己來而并非專業人員來實施,所以,相對比較復雜的方法并不適用,市面上常用的建筑能耗計算的方法如DOE-2軟件、DeST模擬計算等等使用起來很困難,即便是相對簡單的《夏熱冬暖地區居住建筑節能設計標準》(JGJ75-2012)提出的采暖年耗電指數法對很多企業管理人員來說也有難度,這里使用的是更為簡單直觀的能耗計算方法。
需要先明確公共建筑的能耗統計指標。這里分為全年單位建筑面積能耗統計指標和全年總能耗統計指標兩大項,每一項的統計指標為:
(1)用電量
(2)燃料用量(煤、氣、油等)
(3)集中供熱(冷)量
(4)其它能源使用量
(5)總能耗量
公共建筑上可能使用電、煤、天然氣、太陽能等等多種能源,建筑能耗綜合統計時,需要將所有能耗折算成標準煤進行能源的綜合統計。
標準煤亦稱煤當量,我國規定每千克標準煤的熱值為7000千卡。將不同品種、不同含量的能源按各自不同的熱值換算成每千克熱值為7000千卡的標準煤。這樣某種能源的熱值(Kg/kcal)的計算公式為:
平均熱值 = 某種能源實際熱量 / 7000
如電能,1度電的熱值為:1KW×3600s=3600KJ=860 Kcal
1度電的熱值 = 860 / 7000 = 0.1229 kg
為使用方便,這里列出公共建筑可能使用的能源對應的折標系數供參考
表3 部分能源對應的電熱當量計算法折標系數(參考)
能耗種類
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折標準煤系數
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洗精煤
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0.9000千克標準煤/千克
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煤泥
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0.2857-0.4286千克標準煤/千克
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焦炭
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0.9714千克標準煤/千克
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汽油
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1.4714千克標準煤/千克
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煤油
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1.4714千克標準煤/千克
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柴油
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1.4571千克標準煤/千克
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燃料油
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1.4286千克標準煤/千克
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液化石油氣油
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1.7143千克標準煤/千克
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油田天然氣
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1.3300千克標準煤/立方米
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氣田天然氣
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1.2143千克標準煤/立方米
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焦爐煤氣
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0.5714-0.6143千克標準煤/立方米
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電力(當量)
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0.1229千克標準煤/千瓦小時
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熱力(當量)
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0.03412千克標準煤/百萬焦耳
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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,在能源評審中,可以參照表中列舉的能源使用綜合考慮。
表4 能源使用范例
用能
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能源使用
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建筑物圍護結構
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圍護結構的構成、體形系數、傳熱系數、遮陽系數不符合要求
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墻體、屋頂、窗體存在漏風點
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夏季、冬季(夜晚)門窗玻璃及透明玻璃幕墻導熱率高
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采暖
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集中采暖系統未采用熱水作為熱媒(而是熱蒸汽)。
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集中采暖系統管路未按南、北向分環供熱原則進行布置并分別設置室溫調控裝置。
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開空調同時開門窗
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通風及空氣調節
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使用時間、溫度、濕度等要求條件不同的空氣調節區,被劃分在同一個空氣調節風系統中。
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空調設備維護保養不當
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空調管道、風道的管道保溫層損壞
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供暖、通風、空調系統的監測及控制
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集中采暖與空氣調節系統,未設置有效完整的參數進行監測與控制,
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間歇運行的空氣調節系統,未設自動啟停控制裝置;控制裝置不具備按預定時間進行最優啟停的功能。
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采用集中空氣調節系統的公共建筑,未設置分樓層、分室內區域、分用戶或分室的冷、熱量計量裝置;建筑群的每棟公共建筑及其冷、熱源站房,應設置冷、熱量計量裝置。
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照明及燈箱廣告
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同一場所內的不同區域有不同照度要求時,未采用分區一般照明
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高度較低房間,未采用細管徑直管
形熒光燈;
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商店營業廳未采用細管徑直管形熒光燈、緊湊型熒光燈或小功率的金屬鹵化物燈
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運輸交通
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使用不符合國家能效標準的汽車、電瓶車、游覽機車
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未合理調度和使用、較少使用公共交通工具
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過度使用車輛空調
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電梯
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采購安裝和使用能效不符合國家要求的設備
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改造、維修后,未進行評估或者能效測試,或不符合要求
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未建立健全經濟運行、能效計量監控與統計、能效考核等節能管理制度和崗位責任制度。
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供電系統
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未使用或未合理使用供配電系統、智能化系統方案。
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太陽能資源或風能資源豐富的地區,當技術經濟合理時,未采用太陽能發電或風力發電作為電力能源。
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當在建筑屋頂或墻面采用太陽能光伏組件時,未進行建筑一體化設計。
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供水、安全、消防、保衛等設施
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未使用高能效的電氣設備,或使用不符合國家能效標準要求的設備
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中水未設置回用設施或未回用
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條件具備或適用時,未集中處理污水和廢氣
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冷凍冷藏冷鏈制冰制雪
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制冷系統的整體選用未滿足能效標準
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適宜時,未使用蒸發型冷凝器系統
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冷庫、冷藏存在“冷橋”,防潮隔汽效果差
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建筑安裝維修維護
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施工照明不符合國家規定
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未使用符合國家標準的電器機械裝備
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施工用水跑冒滴漏
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通訊電腦辦公
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通訊電腦及其他辦公設備,未選用符合能效標準的設備
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機房溫度與相對濕度不符合標準要求
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新建機架未采用豎插板件結構
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機房機架內部未采取防回流措施
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主要能源使用的評價,確定控制的優先順序。重點考慮的方面見標準的要求。
評價方法及確定控制優先序的方法可以依照評審的關注點的次序,在收集各個用能環節或活動的能耗和統計信息綜合對比,最終確定重要控制優先項和一般控制項。
評價和確定控制優先項的方法,可以是定性也可以是定量的,也可以是定性定量結合的。通常情況下,比對法規及標準要求、依據能源消費統計或審計的結果、根據各種能源消費量及在總能源消耗中占有比例、改進提升的技術可行性和經濟性,是確定優先控制序的的主要考慮方面。須優先控制的可定義為“主要能源使用”。
我們主要采用以下兩種方法確定主要能源使用:
1、是非判斷法
是非判斷法是對能夠直接判定為優先控制的能源使用進行評價,如:不符合法律法規及能耗標準有要求的情況;屬于國家或地方控制或淘汰的設施設備要求的情況;能源使用影響特別嚴重的情況;能源使用影響范圍特別大的情況等。
這種方法用于判斷最主要的能源使用,適合于能源評審當中的初步判斷。
2、因子打分法
取能源消耗因子a和可節約程度因子b,能源使用的總分N=a+b。當N≥7時,該能源因素為主要能源使用,評價因子見下表。
表5 能源使用評價因子以及等級和分值的設定
能源消耗因子/a
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分值
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可節約程度因子/b
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分值
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消耗大
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5
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加強管理可明顯見效
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5
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消耗較大
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4
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改進工藝可見效
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3
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消耗中等
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3
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難以節約
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1
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消耗較小
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2
|
|
|
消耗小
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1
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根據公共建筑的特點和實際情況,主要能源使用一般包括:采暖系統的能耗、空調(通風)系統的電耗、照明系統的電耗、鍋爐(熱水器)的能耗、電梯的電耗、機房電耗、其他設備電耗等。
應對于確定的優先控制進行相應的管理和控制,管理和控制的原則為消除、代替、管理等。管理控制能源使用的措施可包括:列入目標、指標和能源管理實施方案;制定和執行規程、管理標準;監視和測量;培訓和教育以及其他的控制措施。
可運用行政、經濟手段進行管理;供方提供的產品或服務中的能源因素可運用施加影響的方法。
例如,某公司辦公樓的主要能源使用是空調耗電,約占總能耗的75%,在能源評審中發現,其能耗中主要的改進點有倆個:
(1)在冬季采暖時,設置的溫度過高,可以按全國民用建筑工程設計技術措施節能專篇暖通空調動力中對采暖空調基本參數與要求表2.1.2對空調調節系統室內設計計算參數設置冬季采暖溫度;
(2)二是在實測中發現由于灰塵堵塞,阻力增大,實際風量遠遠小于設計風量,需按照《空調通風系統清洗規范》GB19210定期實施空調設備及風管的清洗維護,減少風阻。
通過這兩項控制措施,再配合日常檢查是否溫度過高或存在開空調又開窗等等行為,即可有效降低空調的電耗。
可參考的公共建筑設施設備能源管理要點(以辦公建筑為例)
表6集中采暖時的室內計算溫度
房 間 用 途
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室內計算溫度 (℃)
|
一般辦公室
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18~20
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高級辦公室
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20~22
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會議室、接待室、多功能廳
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16~18
|
走道、洗手間
|
14~16
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大廳(堂)、樓梯間、電梯間
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12~14
|
表7空調室內計算參數
參 數
|
冬 季
|
夏 季
|
溫度(℃)
|
18~22(推薦值)
|
24~28(推薦值)
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風速υ(m/s)
|
0.10≤υ≤0.20
|
0.15≤υ≤0.30
|
相對濕度(%)
|
30~60
|
40~65
|
與建筑物出、入口相鄰的區域,如大堂、過廳等的室內夏季計算溫度,與空調室外計算溫度的差值,不宜大于10℃。
辦公建筑內人員所需的最小新風量,應滿足稀釋CO2 濃度的要求。稀釋CO2濃度所需的最小新風量,應符合下表的規定:
表8 辦公建筑的最小新風量
房間用途
|
最小新風量[m3 /(h.p)]
|
辦公室
|
一般
|
30
|
高級
|
40
|
多功能廳、餐廳
|
一般
|
20
|
高級
|
25
|
會議室、接待室
|
30
|
注:室內人員停留時間不超過3h時,可按人數的1/2計算所需的最小新風總量。
(3)出現最多人數的持續時間少于3小時的房間,人員所需新風量可以按照房間內的平均人數確定,該平均人數應不少于最多人數的一半。
表9 空調和采暖房間的溫度
|
7:00 - 8:00
|
8:00 - 18:00
|
18:00 - 7:00
|
工作日
|
空調
|
28
|
26
|
37
|
采暖
|
18
|
20
|
12
|
節假日
|
空調
|
37
|
37
|
37
|
采暖
|
12
|
12
|
12
|
表10 照明功率密度值
房間類別
|
照明功率密度(W/m2)
|
普通辦公室
|
13
|
高檔辦公室、設計室
|
20
|
會議室
|
13
|
文件整理、復印、發行室
|
13
|
檔案室
|
10
|
表11照明開關時間表
|
開燈百分比 %
|
7:00-8:00
|
8:00-18:00
|
18:00-21:00
|
22:00-7:00
|
工作日
|
50
|
90
|
50
|
0
|
節假日
|
0
|
0
|
0
|
0
|
表12 不同類型房間人均占有的使用面積(m2/人)
房間類別
|
人均占有的使用面積(m2/人)
|
普通辦公室
|
5
|
高檔辦公室
|
8
|
會議室
|
2.5
|
文件整理、復印、發行室
|
每室1人
|
檔案室
|
每室1人
|
其它
|
5
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表13 不同類型房間電器設備功率 (W/m2)
房間類別
|
電器設備功率(W/m2)
|
普通辦公室
|
20
|
高檔辦公室
|
13
|
會議室
|
5
|
文件整理、復印、發行室
|
10
|
檔案室
|
5
|
其它
|
5
|