“耗能大户”变身“节能大户”

上海市科委2004年重大科技攻关项目“浦东国际机场二期工程节能研究”课题今天中午通过了市科委组织的专家组的验收。浦东机场二期建设指挥部充分借助华东建筑设计院、中船九院、市政工程设计研究总院、同济大学等科研力量组成专题节能研究课题组，综合集成了国内外多种先进的节能技术，对二期工程建设与未来运行的可行性进行了科学论证和充分的技术经济分析，使浦东机场二期综合能耗显著降低，有效地营造了一个清新怡人的“绿色机场”。专家组认为，该项目在大型公共建筑及其能源中心的节能研究上具有创新性和系统性，研究成果达国际先进水平。

“三管齐下”造舒适航站楼

作为大型公共交通建筑，枢纽机场能耗也是相当可观的。为全面贯彻落实科学发展观，坚持“节约资源和保护环境”的基本国策，从浦东机场二期工程方案的设计开始，指挥部就提出建设与节约并重的原则，并始终把节约能源的研究工作放在了一个突出的位置，积极研究与开发能源的节约、替代和循环利用技术，努力探索一条走低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型道路。

根据国内外大型机场及浦东机场一期的运营经验，课题组把运行所需能耗约占整个机场运行能耗68%、建筑面积达50万平方米的航站楼及其供冷供热作为整个二期扩建工程节能研究的核心，先后投入科研经费100多万元，总的节能项目建设费用超过亿元。课题组通过三大类技术“三管齐下”进行节能——

一是运用自然采光与遮阳研究想结合，在候机楼的屋顶开设138个巨型“龙眼”天窗，来满足夏季隔离日照，冬季室内自然采光的要求。航站楼建筑的整体立面采用玻璃幕墙材料，在增大建筑室内外环境联系同时，也增加了自然采光，并可在冬季得到充分的太阳辐射能量。为解决天窗和玻璃幕墙在夏季容易聚集过多的太阳热量并产生较强光差的问题，课题组在立面采用双层中空和反射镀膜玻璃、天窗采用双层中空高透低辐射玻璃，并采取敷设遮阳膜技术，为候机楼里的旅客和工作人员营造一个舒适的环境。

　　二是依靠自然通风、引入天然“活气”的大胆设想，在第二候机楼主楼的西、东立面分别开设高位排风口，而在南、北立面底部各设有自然通风进风口。由于登机长廊邻近跑道和停机坪，容易受到飞机起降的噪声与空气污染的影响，故没有考虑采用自然通风措施。这种充分利用机场附近风压较大的优势进行室内换气以带走室内热量的自然通风模式，不仅能在每年春秋两个季节少开两个月以上的空调，同时还能提供大量的新鲜空气。

　　三是运用分层空调，将空调区域控制在地面上4米以下范围，在满足人员活动区域温湿度要求的同时，还兼顾了功能性、舒适性、节能性及运行管理上的可靠性。

两项措施建“水蓄冷”能源中心

　　浦东机场二号能源中心是主要负责向第二航站楼和交通中心集中供冷供热的工程，根据设计夏季最高供冷负荷达8万多千瓦，冬季最高供热负荷近5万千瓦。为了能合理利用能源和节约用电，课题组设计建造了两个直径26米、高23.7米的钢制拱顶储水罐，充分利用夜间电网低峰时段生产冷冻水储存在这两个容积各一万余立方米的蓄冷罐内，白天再利用二次循环水泵输送入冷冻水管网系统，由安装在共同沟内的大型冷冻水管道输送到航站楼，供给空气调节的终端设备使用。这种夜间蓄冷罐蓄冷的运行方式，可减少夏季用电高峰时段对电网的冲击，对于电网的移峰填谷和能源的节约利用都有着显著的作用。能源中心采用水蓄冷年供冷成本节约855万人民币，折合航站楼每平方米节约成本17元。并且，水蓄冷技术对城市电网起到了“削峰填谷”作用，缓解了电力矛盾，具有一定的社会效益。

　　由于国内尚无如此大规模的水蓄冷系统运行实例，为了保证水蓄冷方案的实施可行性和可靠性，课题组委托同济大学对温度分层型水蓄冷系统的蓄冷和放冷过程进行了计算机仿真研究，并对运行中应注意的问题进行了探讨。模拟研究结果表明蓄冷效率高，运行稳定，技术可行。同时，课题组提出的使用变频水泵也是近年来应用较为普遍的节能技术。在部分负荷时，随着冷冻水流量的降低，管道阻力呈平方比降低，而耗功率呈三次方急剧降低。因此，采用变频二次泵节能是非常有效的。测算结果可以清楚地看出：二次泵变频后，每年节电290万度，节约运行费用177万元，效果非常显著。

一条河流解决雨水回用

　　城市雨水回用工程在我国是一项备受关注的新技术，而因其成本高，受天气影响大，收集困难等诸多因素限制了雨水利用的应用。课题组把目光聚集到全长约32公里的浦东机场围场河这个天然的雨水蓄水池，经过课题组近一年多来对机场围场河水质的跟踪监测，容积约为380万立方米机场围场河的天然雨水经过简单的物化处理后就可作为回用水源。不仅能满足第二航站区的冲厕用水、宾馆洗车，还能作为能源中心冷却塔补充用水、景观水池补充用水、道路冲洗压尘及绿化浇灌用水。根据回用水量预测，回用水用户合计需水量每年511万吨，最大日用水量13066立方米，最大小时流量934立方米。近期航站楼和能源中心等用户回用水的耗水量约为每天7000立方米，合每年250万吨，可见年降雨量与围场河的蓄水能力能够满足回用水使用量的要求。经济效益分析显示，不考虑处理站设备和航站楼第二套冲洗管道的折旧等因素，雨水回用按每天节约7000吨计，约六年即可回收雨水回收与处理站费用，年节约自来水达250万吨。

　　由于指挥部高度重视节能经济与技术的研究，在浦东机场二期工程方案设计之初就提前开展了大量的、卓有成效的课题研究，并将一大批节能研究成果成功地运用在工程建设之中。经过近日市科委专家验收组认定的能耗分析结果，浦东机场二期工程节能课题可取得以下节能效果：与未作优化的原始设计比较，全年用电可节省54.9%，年节电1.3亿度，电费成本可节省44.0%，全年节能50.8%，全年耗能成本可节省48.6%。与《上海市公共建筑节能标准》相比，全年用电可节省17.6%，年节电2400万度，电费成本可节省8.1%，全年节能15.7%，全年耗能成本可节省7.7%，已经超过了《上海市公共建筑节能标准》规定的能耗水平。总的来说，采用以上节能措施后，与《上海市公共建筑节能标准》相比，年节能9700万兆焦，年节约250万吨自来水，年节约运行费1575万元。