广州火车站能耗现状及节能潜力分析

【摘 要】 本文根据调查所得的广州火车站能耗分析调查表统计了广州火车站近两年的用电量、用气量和耗油量等能耗情况，从而进行分析研究。对广州火车站的空调系统、照明等几个主要能耗部分进行着重分析，具体研究其组成要素及其相互影响。通过数据整理和分析发现广州火车站的空调系统、照明系统在设计、日常运行和管理维护上存在一些不合理的浪费现象，同时针对问题提出一系列相应的节能改造措施，用来实现节能的目标。

【关键词】 火车站; 能耗分析; 空调系统; 节能

1 引言

随着我国经济建设不断取得巨大的发展，社会对能源的需求也不断增加，因此能源的相对短缺和经济增长的矛盾日益突出。建筑物作为人们工作和生活中不可或缺的组成部分。尤其在当今的信息经济社会中，各种公共建筑具备多种综合功能，因此对能源的消耗也是巨大的 。火车站作为大型的公共建筑具备其他公共建筑一般特点，例如：建筑设备自动化、办公自动化、通信现代化等，同时作为交通枢纽也具有其自身的特殊性。这种类型的公共建筑具有大空间、高窗墙比、人员流动量大、照明系统复杂等自身特点。而这些特点都会在一定程度上增加室内的空调采暖负荷，这样就进一步增加了对电能、天然气、水等能源的消耗，对该类型建筑的节能提出了更高的要求，但是也有巨大的节能潜力。因此，这些特殊性引起的能耗增加是我们研究和分析火车站节能的重点。

本文对广州火车站的各种能源消耗进行了深入分析。调查采用直接访问的方式，通过完成预先设计好的调查表来收集数据。调查表主要包括建筑基本情况；空调、照明、动力设备等系统的详细情况；各种能源近两年的使用情况。建筑基本情况则包括建筑年代；各主要部分的面积、功能和使用情况。空调、照明、动力设备等系统的详细情况包括各系统中的主要设备的种类、型号、功率等技术指标，还有维护运行人员的日常管理情况。最后根据这些广州火车站的日常运行数据进行分析它的能耗特点。针对存在的问题提出节能改造方案，从而为既有火车站的节能研究提供参考资料。

2 建筑概况及特征

2.1 建筑概况

广州火车站地上4层；建筑地上高度36m；建筑物总面积2.236万㎡；其中，地上1层为售票厅、进站大厅和候车室；2层为候车室；3层办公用房；4层设备用房。该建筑外窗均设内外遮阳，普通单层玻璃铝合金窗。

2.2 空调系统情况

该火车站空调面积17020㎡。空调区域有候车室、二楼大厅、办公用房、贵宾室、票务中心、母婴室、查关室，其中，候车室、二楼大厅、母婴室、贵宾室和查关室采用风机盘管加独立新风系统，办公用房采用分体式空调。冷源为2台相同规格的离心式水冷机组，均采用二管制一级泵水系统。每台机组配备一台冷冻水泵，备用一台。主要设备情况见表1。

2.3 通风系统情况

该火车站的进站大厅采用机械通风方式进行通风。

3 广州火车站能耗分析

3.1 逐月能耗

广州火车站2006年的逐月用电量变化曲线如图1。

逐月用电量变化曲线上可以看出，夏季8月的耗电量最多，9—12月耗电量依次递减，而3—7月耗电量相差不大，1月为耗电最少的月，2月比1月有较大的增加，这和广州的气候特点和车站的实际情况有关。根据建国以来的气象资料统计，广州年平均气温21.9℃。年内以7月份的平均气温最高，为28.4℃，1月份虽然气温较低，但月平均气温仍在13℃以上。气温的年较差15℃。8月的耗电量最多是由于该月的夏季气温很高造成室内热负荷相对其他月要高很多，而2月耗电量相对1月的突然增大是因为过年前后广州火车站的客流量增大，人员的变化造成了室内的负荷剧烈变化。

3.2 建筑能耗结构分析

为了对广州火车站各系统用电量有一个清晰地认识，我们把火车站用电分成空调、照明、电梯以及动力用电四个部分；得到火车站这四部分用电量所占比例见图2。

从图2可以看出：在该火车站中，空调系统的能耗是最多的，占总能耗的53%。这是由于广州的气候特点决定该火车站的空调系统要全年运行，而且几乎所有内部建筑都使用风机盘管加独立新风的空调系统，这就造成了其占总能耗的比例非常大。其次是动力设备耗电量。该站的扶梯和电梯有很多，所以这部分占的比例也比较大。最少的是照明所占比例仅为6%，这是由于广州火车站大量使用节能灯，布局比较合理造成的。

为进一步分析空调能耗，图3 给出了空调系统内各部分能耗比例。

从图3 中可发现，冷热水机组所占的比例最大，达到45%。水泵和机械通风所占比例差不多，分别为21%和19%。末端设备的耗电量在空调系统中最少。

4 节能潜力分析

上述分析发现，空调、照明、动力设备及电梯构成了该建筑的四个主要耗电部分。根据对空调系统、照明系统、办公设备的全年运行记录等相关资料进行分析发现，空调系统、动力设备系统在设计、运行及管理上存在着不合理和能源浪费现象，具有很大的节能潜力。此外提高照明、办公设备等设施的运行管理水平也是该建筑节能的重要方法。

4.1 空调系统的节能

空调系统的能耗量是最多的。根据对空调系统各部分的分析可以看出，冷热源是空调系统中耗电量最大的部分，因此选择COP 值比较大的冷热源机组对整个空调系统的节能具有关键作用，其次还要改善空调系统的日常运行和维护保养。水泵的能耗也比较大，因此我们可以改用一台变频水泵和一台普通水泵联合运行，这种方式既安全稳定又容易管理，而且可以根据建筑的负荷变化来改变水泵的运行状态，从而改善空调系统的运行起到节能的作用。

4.2 动力设备系统的节能

动力设备系统作为仅次于空调系统的耗电主体，选择节能性的设备和提高系统的运行管理和维护水平是减少建筑能耗的主要手段。

4.3 照明系统的节能

一般火车站中的照明负荷很大，对建筑的节能是很重要的一个方面。我们以广州火车站的候车室为例来分析该建筑的照明能耗情况。广州火车站的候车室面积为7020㎡，一共有大约1297个节能灯具，818个细管荧光灯，其单位面积照明负荷约为4.1 W/㎡，略高于铁路旅客车站建筑设计规范 的标准，具有一定的节能潜力。虽然该建筑大量采用节能灯具，但是力度不够大，照明系统的设计和控制方式不合理。因此，我们应该改细管荧光灯为节能性的新型光源，采用智能照明调控系统，提高系统的管理水平和利用率，优化电力质量，节约照明用电，实现最佳照明。此外，对工作人员进行节能意识的宣传和培训也是减少耗电的一个重要措施 。

5 结论

通过对广州火车站建筑的全年能耗情况进行分析，最后发现：(1)空调、照明、电梯以及动力用电等部分构成了能耗的四个组成部分。(2)照明系统的能耗量在广州火车站总能耗中的比重比较小，但是存在进一步改善的潜力应给予重视。(3)空调能耗在广州火车站总能耗中的比重最大，而冷热源机组的能耗占到了空调能耗的45%，这是我们节能改造的重点。(4)空调、照明和动力设备能耗在设计、运行管理上都存在着不合理和浪费，具有很大的节能潜力。