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【摘 要】本文综合考虑方案可靠性、环保性、经济性、适应性、节能性、示范性等方面的因素，对实际项目的六种可行方案进行比对分析，并利用权重赋值法对各方案进行综合评分，结果表明集中地源热泵系统在此项目中最为合适。方案选定所采用的多因素权重赋值方法科学合理，值得今后相似工程的借鉴。
【关键词】能源站，权重赋值法，方案优选
Abstract： In this paper， six feasible energy strategy were compared and analyzed， considering the factors of reliability， environmental protection， economy， adaptability， energy saving， demonstration and so on. And a comprehensive score of each energy strategy was conducted by using the method of weight assignment， the result shows that the concentrated ground source heat pump system in this project is the most suitable. The assignment method of multi factor weighting scheme is reasonable and can be as a reference of similar project in the future.
Keywords： Energy Strategy， Weight assignment method， Scheme optimization
1引言
能源已经成为全球经济与社会发展的基本动力。能源的大量消耗，不仅加快了传统化石能源的耗竭速度，排放的污染物和烟尘给生态环境造成极大破坏，制约了全球经济的发展。为了推动全社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善环境，促进经济社会全面协调可持续发展，1997年我国颁布了《中华人民共和国节约能源法》，2005年颁布了《中华人民共和国可再生能源法》。建筑节能已成为我国国民经济发展的一个重要方面，已有资料表明，空调能耗支出达到建筑总运行费用支出的30%以上[1]，因此对空调系统能源方案进行对比分析、优化选择意义重大。本文在综合了各方案的可靠性、环保性、经济性、适应性、节能性、示范性等因素，对实际项目的几种可行方案进行综合比对分析，并利用权重赋值法对各方案进行综合评分，达到方案优选的目的。
2基础数据
本文所采用的基础数据如下：室外设计参数[2]： 夏季空调室外计算干球温度：33.4℃；夏季空调室外计算湿球温度：26.9℃；夏季空调日平均温度：29.2℃；冬季空调室外计算温度：-11℃；冬季通风室外计算温度：-4℃；夏季平均室外风速：2.6m/s；冬季平均室外风速：3.1m/s。室内设计参数： 冬季：展厅及办公区域：t=20℃，ψ≮30%；车间：t≮10 ℃。 夏季：展厅及办公区域：t=25 ℃，ψ=40-60%。经计算空调冷负荷为29304kW。综合考虑到车间空间较高，冷风渗透及冷风侵入耗热量较高及车间内设计采暖温度不必过高（采用10℃），空调热负荷为18755kW。
3方案综合对比分析
3.1初选方案
经过前期的论证分析，共得出六种可行的初选方案，记为方案1——方案6：分散机房+市政热网、分散机房+地源热泵、一个制冷站+市政热网、一个制冷站+地源热泵、两个制冷站+市政热网、两个制冷站+地源热泵。根据空调负荷计算结果，并综合考虑建筑的同时使用系数及制冷站长距离输配冷水过程中产生的管道温升（对于一个制冷站管道温升取0.3℃，对于两个制冷站管道温升取0.24℃），计算出各方案制冷集中数量如下：在方案1、方案2中选取198Ton螺杆机组60台；在方案3、方案4中选取10kVA，1800Ton离心式制冷机组5台；方案5、方案6选取10kVA，1800Ton离心式制冷机组9台。
3.2技术比较
分散机房能源系统建在用户附近，大大减少水路管网压力损耗及管网温升，其运行灵活性高并可以参与电网调峰，保护电网安全运行，同时此技术相对简单但非常成熟，系统可靠性高风险小。但是采用分散机房的用户机房配置必须按照最大冷负荷再加上一定系数来配置，总配电功率较大，同时分散机房的总占地面积远远超过集中机房。集中制冷站总占地面积小，可充分利用多用户同时使用系数，总装机容量小，运行费用低于分散机房，制冷设备设在制冷机房内，便于维修。但是其输配能耗高，系统运行的灵活性不如分散机房。市政热网供热技术相对简单但非常成熟，系统可靠性高风险小。但城市热网有季节性，不能实现过渡季供热，且热网一次侧能源利用率相对较低。采用地源热泵系统，可节省热网配套费用，且地源热泵机组工况稳定，运行时噪音低，不排放废气和废弃物，能有效的控制军团菌的滋生，整体美观、可节省占地面积，改善建筑物的外部形象。
3.3节能环保性比较
能源站的节能环保性主要体现在不同制冷及供热形式产生的能源消耗和污染物排放量，计算的基础数据[3]包括：供热 /供冷用电标准煤耗量 —— 0.22 /0.34（kg/kW·h电），城市供热标准煤耗量 —— 0.0986（kg/kWh热），CO2排放量：1kg标准煤 —— 2.62 kg。
根据表1数据可以计算空调冷、热源方案的一次能源消耗与碳排放，结果见表2。
3.4项目适应性分析
定义冷、热源方案项目适应性指：能否达到占地面积小、空调设施外露装置少；能否体现“节能、减排、低碳”的政府要求，利用可再生能源并最大限度减少因空调设施运行产生的排放。
采用分散机房方案时，机房总占地面积为1800㎡；采用一个制冷站方案时，机房占地面积为459㎡；采用两个制冷站方案时，机房总占地面积为688㎡。采用地源热泵方案，地埋管占用的地表回填后仍可作它用，节省土地资源，改善建筑物的外部形象。采用接市政热网方案，需设置冷却塔，外形不佳，工作时产生水雾，会影响建筑的美观性。
3.5经济性分析比较
项目空调冷、热源方案初投资包括：能源增容费用，制冷站主机初投资，站房其他附属设备及管道初投资，设备配电设施费等；运行费用包括：电费，运行管理费等。
3.5.1初投资计算
3.6评价方法
本文将包括经济性、占地面积因素、景观适应性与节能减排要求在内的，对最终方案的合理性与优化有影响的诸多因素归纳为五项：可靠性、经济性、节能与低碳、项目适应性、先进性与示范性。并根据各分项因素的重要性赋予相应的权重值，总分为100。
4结语
在综合考虑了各方案的可靠性、环保性、经济性、适应性、节能性、示范性等方面的因素，对实际项目的几种可行方案进行综合比对分析，并利用权重赋值法对各方案进行综合评分，结果表明此项目集中制冷站联合地源热泵能源站系统最为适用。相对于结论本文的研究方法更为重要，所采用的多因素权重赋值方法科学合理，值得今后相似工程的借鉴。
【参考文献】
[1] GB 50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范[S].
[2] Chen， T.Y.， J. Burnett and C.K. Chau. “Analysis of embodied energy use in the residential building of Hong Kong，” Energy 2001；26： 323 – 340.
[3] 王沣浩，王东洋，罗昔联. 既有建筑围护结构能耗模拟及节能分析[J].建筑科学，2007，23（2）：22～26.
【关键词】能源站，权重赋值法，方案优选
Abstract： In this paper， six feasible energy strategy were compared and analyzed， considering the factors of reliability， environmental protection， economy， adaptability， energy saving， demonstration and so on. And a comprehensive score of each energy strategy was conducted by using the method of weight assignment， the result shows that the concentrated ground source heat pump system in this project is the most suitable. The assignment method of multi factor weighting scheme is reasonable and can be as a reference of similar project in the future.
Keywords： Energy Strategy， Weight assignment method， Scheme optimization
1引言
能源已经成为全球经济与社会发展的基本动力。能源的大量消耗，不仅加快了传统化石能源的耗竭速度，排放的污染物和烟尘给生态环境造成极大破坏，制约了全球经济的发展。为了推动全社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善环境，促进经济社会全面协调可持续发展，1997年我国颁布了《中华人民共和国节约能源法》，2005年颁布了《中华人民共和国可再生能源法》。建筑节能已成为我国国民经济发展的一个重要方面，已有资料表明，空调能耗支出达到建筑总运行费用支出的30%以上[1]，因此对空调系统能源方案进行对比分析、优化选择意义重大。本文在综合了各方案的可靠性、环保性、经济性、适应性、节能性、示范性等因素，对实际项目的几种可行方案进行综合比对分析，并利用权重赋值法对各方案进行综合评分，达到方案优选的目的。
2基础数据
本文所采用的基础数据如下：室外设计参数[2]： 夏季空调室外计算干球温度：33.4℃；夏季空调室外计算湿球温度：26.9℃；夏季空调日平均温度：29.2℃；冬季空调室外计算温度：-11℃；冬季通风室外计算温度：-4℃；夏季平均室外风速：2.6m/s；冬季平均室外风速：3.1m/s。室内设计参数： 冬季：展厅及办公区域：t=20℃，ψ≮30%；车间：t≮10 ℃。 夏季：展厅及办公区域：t=25 ℃，ψ=40-60%。经计算空调冷负荷为29304kW。综合考虑到车间空间较高，冷风渗透及冷风侵入耗热量较高及车间内设计采暖温度不必过高（采用10℃），空调热负荷为18755kW。
3方案综合对比分析
3.1初选方案
经过前期的论证分析，共得出六种可行的初选方案，记为方案1——方案6：分散机房+市政热网、分散机房+地源热泵、一个制冷站+市政热网、一个制冷站+地源热泵、两个制冷站+市政热网、两个制冷站+地源热泵。根据空调负荷计算结果，并综合考虑建筑的同时使用系数及制冷站长距离输配冷水过程中产生的管道温升（对于一个制冷站管道温升取0.3℃，对于两个制冷站管道温升取0.24℃），计算出各方案制冷集中数量如下：在方案1、方案2中选取198Ton螺杆机组60台；在方案3、方案4中选取10kVA，1800Ton离心式制冷机组5台；方案5、方案6选取10kVA，1800Ton离心式制冷机组9台。
3.2技术比较
分散机房能源系统建在用户附近，大大减少水路管网压力损耗及管网温升，其运行灵活性高并可以参与电网调峰，保护电网安全运行，同时此技术相对简单但非常成熟，系统可靠性高风险小。但是采用分散机房的用户机房配置必须按照最大冷负荷再加上一定系数来配置，总配电功率较大，同时分散机房的总占地面积远远超过集中机房。集中制冷站总占地面积小，可充分利用多用户同时使用系数，总装机容量小，运行费用低于分散机房，制冷设备设在制冷机房内，便于维修。但是其输配能耗高，系统运行的灵活性不如分散机房。市政热网供热技术相对简单但非常成熟，系统可靠性高风险小。但城市热网有季节性，不能实现过渡季供热，且热网一次侧能源利用率相对较低。采用地源热泵系统，可节省热网配套费用，且地源热泵机组工况稳定，运行时噪音低，不排放废气和废弃物，能有效的控制军团菌的滋生，整体美观、可节省占地面积，改善建筑物的外部形象。
3.3节能环保性比较
能源站的节能环保性主要体现在不同制冷及供热形式产生的能源消耗和污染物排放量，计算的基础数据[3]包括：供热 /供冷用电标准煤耗量 —— 0.22 /0.34（kg/kW·h电），城市供热标准煤耗量 —— 0.0986（kg/kWh热），CO2排放量：1kg标准煤 —— 2.62 kg。
根据表1数据可以计算空调冷、热源方案的一次能源消耗与碳排放，结果见表2。
3.4项目适应性分析
定义冷、热源方案项目适应性指：能否达到占地面积小、空调设施外露装置少；能否体现“节能、减排、低碳”的政府要求，利用可再生能源并最大限度减少因空调设施运行产生的排放。
采用分散机房方案时，机房总占地面积为1800㎡；采用一个制冷站方案时，机房占地面积为459㎡；采用两个制冷站方案时，机房总占地面积为688㎡。采用地源热泵方案，地埋管占用的地表回填后仍可作它用，节省土地资源，改善建筑物的外部形象。采用接市政热网方案，需设置冷却塔，外形不佳，工作时产生水雾，会影响建筑的美观性。
3.5经济性分析比较
项目空调冷、热源方案初投资包括：能源增容费用，制冷站主机初投资，站房其他附属设备及管道初投资，设备配电设施费等；运行费用包括：电费，运行管理费等。
3.5.1初投资计算
3.6评价方法
本文将包括经济性、占地面积因素、景观适应性与节能减排要求在内的，对最终方案的合理性与优化有影响的诸多因素归纳为五项：可靠性、经济性、节能与低碳、项目适应性、先进性与示范性。并根据各分项因素的重要性赋予相应的权重值，总分为100。
4结语
在综合考虑了各方案的可靠性、环保性、经济性、适应性、节能性、示范性等方面的因素，对实际项目的几种可行方案进行综合比对分析，并利用权重赋值法对各方案进行综合评分，结果表明此项目集中制冷站联合地源热泵能源站系统最为适用。相对于结论本文的研究方法更为重要，所采用的多因素权重赋值方法科学合理，值得今后相似工程的借鉴。
【参考文献】
[1] GB 50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范[S].
[2] Chen， T.Y.， J. Burnett and C.K. Chau. “Analysis of embodied energy use in the residential building of Hong Kong，” Energy 2001；26： 323 – 340.
[3] 王沣浩，王东洋，罗昔联. 既有建筑围护结构能耗模拟及节能分析[J].建筑科学，2007，23（2）：22～26.