当前，我国城乡既有建筑总面积约400亿平方米，建筑能耗已占全国总能耗的近30％。随着经济的发展，预计到2020年，我国还将新增建筑面积约300亿平方米，建筑耗能必将对我国的能源消耗形成长期的影响。我国大型公共建筑单位建筑面积能耗大约是普通居住建筑的5～10倍左右，因此降低公建能耗对整个建筑节能有着至关重要的影响。公共建筑的使用特点和用能规律使这一努力成为可能，可以避免热量的浪费。比如大部分公共建筑是在白天工作时间使用，而建筑供热或供冷却由于不方便调节而在非工作时间白白消耗。
本文主要研究北方供热地区每年3～5个月的供热期里，如何根据气候变化和工作时间调整供热负荷来达到降低供热能耗。本文针对天津地区的某办公大楼，对其供热设备进行初步改造后，根据试验结果来探讨有关能源节约的途径和空间。
本文主要研究北方供热地区每年3～5个月的供热期里，如何根据气候变化和工作时间调整供热负荷来达到降低供热能耗。本文针对天津地区的某办公大楼，对其供热设备进行初步改造后，根据试验结果来探讨有关能源节约的途径和空间。
1.建筑概况
该建筑位于天津市和平区新华路，是一个新建筑物。建筑用途为人员办公。
大楼面积有2万多平方米，实际供热面积为197000平方米，建筑为13层，地下一层；一层为大厅和办公室，2层到12层为办公室和会议室，13层为顶层，为部分设备室。
该建筑位于天津市和平区新华路，是一个新建筑物。建筑用途为人员办公。
大楼面积有2万多平方米，实际供热面积为197000平方米，建筑为13层，地下一层；一层为大厅和办公室，2层到12层为办公室和会议室，13层为顶层，为部分设备室。
2.大楼供热状况
2.1 室内空气环境设定参数
根据室内环境要求，在供热期间室内参数如表1所示。
2.2?摇室内供热方式
该大楼供热系统主要为风机盘管系统，同时每层有散热器供热系统。
大楼总共为13层，地下一层，每层有暖气片4～5片，风机盘管为35～40个，新风机组为（完全新风）2～3个，总计：风机盘管480个左右，暖气片60个左右，新风机组30个左右。
每个风机盘管都安装电动调节两通阀，同时房屋内配有房间温控器，暖气为常开状，无温控阀；所有新风机组为24小时全天开启，每台风量平均为2.5～3.0km3／h。
采用市政管网系统集中供热，在地下一层设有换热站，一次侧有流量计和调节阀（手动调节），二次侧为定流量系统，安装一定频二级水泵，功耗为30kW／h。
。
2.3 气流组织
该大楼采用的是回风和新风组合系统，其中风机盘管采用的是全回风、空气处理机组采用的是全新风设计，其每层均有2～3个新风机组，风量为2500～3000m3／h。
另外，大楼每层的休息间、卫生间均采用散热器供热系统。
2.4?摇供热控制
供热系统改造之前，供热量由机房操作人员手动操作来完成，操作人员的判断基准为二次侧回水温度大于特定值（操作工的经验值）。数据的抄取为在每个正点时刻，抄取其仪表上的每个数值，包括：一次网瞬时流量、一次侧的供回水温度以及二次侧的供回水的温度、电机的功率。
以某天为例：取1.19（工作日）和2.1日（休息日），采集一次侧数据（S：供水，R：回水），具体数值如表2所示。
从表2可以看出，人为操作时，一次网的平均流量为：22.97m3/h和34.79m3/h，一次网的温差仅为8℃左右，由此，可以认为，人为操作的结果为大流量、小温差的工况下运行，需要的循环水量较大。
2.1 室内空气环境设定参数
根据室内环境要求，在供热期间室内参数如表1所示。
2.2?摇室内供热方式
该大楼供热系统主要为风机盘管系统，同时每层有散热器供热系统。
大楼总共为13层，地下一层，每层有暖气片4～5片，风机盘管为35～40个，新风机组为（完全新风）2～3个，总计：风机盘管480个左右，暖气片60个左右，新风机组30个左右。
每个风机盘管都安装电动调节两通阀，同时房屋内配有房间温控器，暖气为常开状，无温控阀；所有新风机组为24小时全天开启，每台风量平均为2.5～3.0km3／h。
采用市政管网系统集中供热，在地下一层设有换热站，一次侧有流量计和调节阀（手动调节），二次侧为定流量系统，安装一定频二级水泵，功耗为30kW／h。
。
2.3 气流组织
该大楼采用的是回风和新风组合系统，其中风机盘管采用的是全回风、空气处理机组采用的是全新风设计，其每层均有2～3个新风机组，风量为2500～3000m3／h。
另外，大楼每层的休息间、卫生间均采用散热器供热系统。
2.4?摇供热控制
供热系统改造之前，供热量由机房操作人员手动操作来完成，操作人员的判断基准为二次侧回水温度大于特定值（操作工的经验值）。数据的抄取为在每个正点时刻，抄取其仪表上的每个数值，包括：一次网瞬时流量、一次侧的供回水温度以及二次侧的供回水的温度、电机的功率。
以某天为例：取1.19（工作日）和2.1日（休息日），采集一次侧数据（S：供水，R：回水），具体数值如表2所示。
从表2可以看出，人为操作时，一次网的平均流量为：22.97m3/h和34.79m3/h，一次网的温差仅为8℃左右，由此，可以认为，人为操作的结果为大流量、小温差的工况下运行，需要的循环水量较大。
3.气候补偿器（ECL）的应用
气候补偿器是在供热系统中专门应用的一种根据室外、室内环境温度来调节供热量大小的一个装置，具有根据环境的变化调节供热量，起到节能的作用。
比如说，在供热时间里的某一天，该天的天气比较温和，那么气候补偿器会感知当天的温度，调节供热系统中的阀门，使得当天的供热量减少，充分应用自由热，达到节能的效果。如果说当天的天气很冷，那么气候补偿器会自动地调节系统中的阀门，使得人居环境达到最佳的温度。
3.1?摇应用气候补偿器装置后系统
系统中应用的是某品牌的电动调节阀，驱动器工作电压AC 230V， 3位控制信号。气候补偿器控制器可以控制此阀门，装置如图2所示。
气候补偿器根据感应到室外温度的大小来控制换热器组的一次侧热源水的流量，达到控制其二次侧供水温度的目的。
气候补偿器是在供热系统中专门应用的一种根据室外、室内环境温度来调节供热量大小的一个装置，具有根据环境的变化调节供热量，起到节能的作用。
比如说，在供热时间里的某一天，该天的天气比较温和，那么气候补偿器会感知当天的温度，调节供热系统中的阀门，使得当天的供热量减少，充分应用自由热，达到节能的效果。如果说当天的天气很冷，那么气候补偿器会自动地调节系统中的阀门，使得人居环境达到最佳的温度。
3.1?摇应用气候补偿器装置后系统
系统中应用的是某品牌的电动调节阀，驱动器工作电压AC 230V， 3位控制信号。气候补偿器控制器可以控制此阀门，装置如图2所示。
气候补偿器根据感应到室外温度的大小来控制换热器组的一次侧热源水的流量，达到控制其二次侧供水温度的目的。
3.2?摇环境设定
供热分为白天和晚上，即工作时间和非工作时间，设定如下：
该大楼工作人员工作时间为上午7：30～8：00开始上班，下午18：0左右离开办公室。为了满足人员工作期间的环境温度舒适性，故设定如下的时间段来进行供热。
白天：07：00～18：00
晚上：19：00～06：00
在白天，设定环境温度为20℃。
晚上，理论上讲，只是为了防止管路的冻结保持最低的流量，但是在实际过程中，由于大楼内部的每层都具有完全新风机组，室外的空气温度太低，为了防止新风进入房间，换热后温度仍然很低，对室内设施以及消防设施造成损坏，所以要求供热量增加。晚上设定室内温度为24℃。
3.3?摇数据分析
系统中由于没有热量表，可以通过流量计 （安装在一次侧回水管路上），供回水温度（一次侧和二次侧），压力装置等获得热量值。
按热力学理论，散发或吸收的热量值Q为：
Q＝C·m·Δt
式中：C为比热，J／（ kg·℃）
m为流体质量流量，kg／s
Δt为进出日温差，℃
供热分为白天和晚上，即工作时间和非工作时间，设定如下：
该大楼工作人员工作时间为上午7：30～8：00开始上班，下午18：0左右离开办公室。为了满足人员工作期间的环境温度舒适性，故设定如下的时间段来进行供热。
白天：07：00～18：00
晚上：19：00～06：00
在白天，设定环境温度为20℃。
晚上，理论上讲，只是为了防止管路的冻结保持最低的流量，但是在实际过程中，由于大楼内部的每层都具有完全新风机组，室外的空气温度太低，为了防止新风进入房间，换热后温度仍然很低，对室内设施以及消防设施造成损坏，所以要求供热量增加。晚上设定室内温度为24℃。
3.3?摇数据分析
系统中由于没有热量表，可以通过流量计 （安装在一次侧回水管路上），供回水温度（一次侧和二次侧），压力装置等获得热量值。
按热力学理论，散发或吸收的热量值Q为：
Q＝C·m·Δt
式中：C为比热，J／（ kg·℃）
m为流体质量流量，kg／s
Δt为进出日温差，℃
对于任一时刻，读取其流量值和进出口的温度，就可以得出其热量值。
在整个试验过程中，我们选取在室外温度基本相当的时间段进行使用气候补偿控制器和不用气候补偿控制器（即按照原来的运行控制模式）两种运行模式比较试验。
试验日期：1月29日一2月5日。
天气状况：此阶段时间，天气为晴朗为主，同时室外环境温度晚上最低温度：-9℃，白天最高温度：1～2℃。在这段时间内，平均温度大概为-3至-4℃，可以认定天气状况是一样的。
由图3可以看出，在白天（室外温度为1℃）整个大楼为正常的用热状态下，不用气候补偿控制器（即按照原来的运行控制模式）时，大楼平均采暖耗能为：36.03W／m2，而采用气候补偿控制器控制后，大楼的采暖能耗为：24.58W／m2。与此同时，一次侧循环水量也由33.61m3／h减小为13.4m3／h。
可以看出，在应用气候补偿器后，在白天的工作时间内，该大楼的用热节能效果非常显著，达到31.8％。
根据气候的变化来调节用热量的大小可以起到明显的节能效果。
在整个试验过程中，我们选取在室外温度基本相当的时间段进行使用气候补偿控制器和不用气候补偿控制器（即按照原来的运行控制模式）两种运行模式比较试验。
试验日期：1月29日一2月5日。
天气状况：此阶段时间，天气为晴朗为主，同时室外环境温度晚上最低温度：-9℃，白天最高温度：1～2℃。在这段时间内，平均温度大概为-3至-4℃，可以认定天气状况是一样的。
由图3可以看出，在白天（室外温度为1℃）整个大楼为正常的用热状态下，不用气候补偿控制器（即按照原来的运行控制模式）时，大楼平均采暖耗能为：36.03W／m2，而采用气候补偿控制器控制后，大楼的采暖能耗为：24.58W／m2。与此同时，一次侧循环水量也由33.61m3／h减小为13.4m3／h。
可以看出，在应用气候补偿器后，在白天的工作时间内，该大楼的用热节能效果非常显著，达到31.8％。
根据气候的变化来调节用热量的大小可以起到明显的节能效果。
4．结论
系统改造只是针对白天进行控制，此时可以达到31.8％的节能效果。如果将晚上的用热量降到最低，只是保证房屋内供热管道的防冻结状态，那么节能效果将更加明显。
总之，当前公共建筑的供热能源消耗非常大，这不仅与其建筑结构有关，与配套的供热设备的合理应用也有密切关系。合理采用供热设备可以起到明显的节能效果。---天津大学热能系 李惟毅 史维秀 崔志强 郭新川 何 江
参考文献
［1］李德英，许文发．供热工程
［2］史登峰，李琳．公共建筑供热节能控制
［3］刘贺明．深化供热体制改革，促进供热节能［J］．区域供热，2007．3：1－4
系统改造只是针对白天进行控制，此时可以达到31.8％的节能效果。如果将晚上的用热量降到最低，只是保证房屋内供热管道的防冻结状态，那么节能效果将更加明显。
总之，当前公共建筑的供热能源消耗非常大，这不仅与其建筑结构有关，与配套的供热设备的合理应用也有密切关系。合理采用供热设备可以起到明显的节能效果。---天津大学热能系 李惟毅 史维秀 崔志强 郭新川 何 江
参考文献
［1］李德英，许文发．供热工程
［2］史登峰，李琳．公共建筑供热节能控制
［3］刘贺明．深化供热体制改革，促进供热节能［J］．区域供热，2007．3：1－4
