中國(guó)綠色建筑運(yùn)行管理與優(yōu)化之實(shí)踐及思考

1、@色綜述GreenTechnologiesSummaryGreenBuildingOperationandMaintenanceOptimizationInChina丁鹼0紅(伊爾姆環(huán)境資源管理咨詢(上海)有限公司，上海200080)摘要：以某綠色認(rèn)證項(xiàng)目為例，綜合能耗監(jiān)測(cè)、典型工況實(shí)測(cè)和模擬計(jì)算等手段，對(duì)目前市場(chǎng)上主流的綠色節(jié)能措施的實(shí)際運(yùn)行效果進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)，探討提升綠色建筑運(yùn)行實(shí)效的有效措施。研究表明，即使是獲得認(rèn)證的綠色建筑，依

2、然存在顯著的節(jié)能潛力，新穎的設(shè)計(jì)方案和新款的設(shè)備不一定能獲得更高的運(yùn)行能效。設(shè)計(jì)施工與管理運(yùn)行的脫節(jié)，調(diào)試和再調(diào)試的缺失，運(yùn)行管理水平參差不齊都可能造成綠色技術(shù)不能發(fā)揮實(shí)效。關(guān)鍵訶：綠色建筑；建筑節(jié)能；運(yùn)行管理：節(jié)能改造中■分類號(hào)：TU50文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章簟號(hào)：1674814X(2014)0422041概述綠色建筑在中國(guó)迎來(lái)了前所未有的良好發(fā)展機(jī)遇，無(wú)論是本土的中國(guó)綠色建筑標(biāo)識(shí)還是以美國(guó)LEED認(rèn)證為代表的國(guó)外綠色建筑認(rèn)證體系，近幾年

3、都得到了迅猛發(fā)展。圖1和圖2給出了中國(guó)綠色建筑標(biāo)識(shí)項(xiàng)目和獲得LEED認(rèn)證項(xiàng)目的逐年分布圖(數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)網(wǎng)站和美國(guó)綠色建筑協(xié)會(huì)網(wǎng)站)【1噸J。截至2014年6月，中國(guó)已經(jīng)獲得認(rèn)證的LEED項(xiàng)目574個(gè)，注冊(cè)項(xiàng)目1，147個(gè)，中國(guó)已經(jīng)成為繼美國(guó)本土之后全球第二大LEED認(rèn)證市場(chǎng)。而在中國(guó)本土的綠色建筑標(biāo)識(shí)也發(fā)展迅速，截至2014年6月底已完成綠建標(biāo)識(shí)項(xiàng)目1，619個(gè)。隨著政府綠色建筑行動(dòng)計(jì)劃的發(fā)布和獎(jiǎng)勵(lì)政策的

4、進(jìn)一步落實(shí)，綠色建筑將在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持目前的高速發(fā)展態(tài)勢(shì)。22綠色建筑2014年第4期j一蔓伴隨著綠色建筑的快速發(fā)展而來(lái)的還有對(duì)綠色建筑的實(shí)際運(yùn)行效果日益增多的質(zhì)疑聲。以美國(guó)加州大學(xué)勞倫斯伯克利實(shí)驗(yàn)室的RickDiamond口埽口清華大學(xué)的朱穎心、林波榮教授[45]等代表學(xué)者均對(duì)此進(jìn)行了研究，而以萬(wàn)科公司吲為代表的綠色地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商也對(duì)此進(jìn)行了反思和總結(jié)。獲得認(rèn)證的綠色建筑是否比常規(guī)的建筑更節(jié)能，更節(jié)水，更健康舒適呢帶著這些疑問(wèn)

5、，我們以一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的LEED和中國(guó)綠建認(rèn)證項(xiàng)目為例，綜合用能分項(xiàng)計(jì)量、典型工況實(shí)測(cè)和模擬計(jì)算等技術(shù)手段，評(píng)價(jià)綠色建筑的實(shí)際運(yùn)行能效水平，分析存在的主要問(wèn)題，并探求有效的解決之道。2項(xiàng)目綠色技術(shù)簡(jiǎn)介●■■I：■●■■■■●■≯母●■■●■●蘆■蘆●◇_蘆一擴(kuò)Ⅷ刪瑚瑚㈨。~_，，一疆I◇__1∥l__l∥●●蘆l∥∥∥一∥一蘆爺啪㈣Ⅲ瑚印∞加加萬(wàn)方數(shù)據(jù)國(guó)色綜述GreenTechnologiesSummary著制冷工況下室外溫度需要超過(guò)40

6、℃，采暖工況下室外氣溫需低于5℃，轉(zhuǎn)輪熱回收系統(tǒng)才啟動(dòng)工作。從而使得熱回收系統(tǒng)全年的運(yùn)行時(shí)間不足兩個(gè)月。經(jīng)過(guò)計(jì)算分析，考慮轉(zhuǎn)輪電機(jī)的電耗，在新風(fēng)和排風(fēng)溫差在5℃以上時(shí)即可啟動(dòng)轉(zhuǎn)輪熱回收裝置。重新設(shè)定后，熱回收裝置的全年運(yùn)行時(shí)間接近6個(gè)月，利用率顯著提高。每年可節(jié)約用電25282kWh，節(jié)約天然氣14727m3。新風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)量和回風(fēng)量不平衡是新風(fēng)熱回收系統(tǒng)另一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題。這一方面與新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)壓力和回風(fēng)壓力的設(shè)定有關(guān)，另一方面也與大樓整

7、體的氣密性和衛(wèi)生間等排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有關(guān)。42變新風(fēng)比運(yùn)行綠色建筑鼓勵(lì)在過(guò)渡季節(jié)和夏季的夜間通過(guò)增加新風(fēng)比來(lái)更多地利用室外免費(fèi)的冷源。A大樓的設(shè)計(jì)之初也考慮了這一點(diǎn)，新風(fēng)機(jī)組和空調(diào)箱均可變頻調(diào)節(jié)。但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，新風(fēng)系統(tǒng)完全依賴于空調(diào)箱回風(fēng)側(cè)的co，濃度自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行，因此全年基本都維持在一個(gè)恒定的新風(fēng)比附近。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)新風(fēng)量和送風(fēng)量實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，大樓日常運(yùn)行中新風(fēng)比在30％～35％之間。通過(guò)對(duì)新風(fēng)機(jī)組送風(fēng)壓力和空調(diào)箱控制策略進(jìn)行調(diào)整，增加過(guò)

8、渡季節(jié)的新風(fēng)量到51％。根據(jù)能耗計(jì)量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)計(jì)算得到，該措施每年可節(jié)約用電11195kWh。43基于C02濃度控制的空調(diào)箱新風(fēng)系統(tǒng)A大樓根據(jù)綠建認(rèn)證要求，在空調(diào)箱回風(fēng)側(cè)安裝有CO，傳感器用以自控調(diào)節(jié)系統(tǒng)的新風(fēng)量。CO，濃度超過(guò)某一設(shè)定值，系統(tǒng)將按照最大新風(fēng)工況運(yùn)行。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，所有空調(diào)箱CO，濃度的設(shè)定值在300～500ppm之間，這使得大部分空調(diào)箱均在最大新風(fēng)模式下運(yùn)行，這將顯著加大大樓在空調(diào)季和采暖季的能耗，本該作為一項(xiàng)節(jié)能措

9、施的系統(tǒng)反而消耗了更多的能源。根據(jù)大樓使用區(qū)域的CO。濃度實(shí)測(cè)值，將空調(diào)箱C02濃度設(shè)定值統(tǒng)一調(diào)整為800ppm，每年可節(jié)約運(yùn)行電耗66072kWh。大樓重新設(shè)定后運(yùn)行至今，也未收到關(guān)于室內(nèi)CO，濃度過(guò)高造成不適的投訴。44基于CO濃度控制的地下車(chē)庫(kù)排風(fēng)系統(tǒng)大樓地下車(chē)庫(kù)面積，裝有4臺(tái)排風(fēng)機(jī)用于車(chē)庫(kù)空氣品質(zhì)的控制，總功率176kW。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，4臺(tái)排風(fēng)機(jī)全年24h常開(kāi)。安裝CO傳感器用以自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)庫(kù)排風(fēng)系統(tǒng)，Co濃度設(shè)定值定為30pp

10、m。圖一6為改造后排風(fēng)系統(tǒng)自控界面截圖。運(yùn)行半年以來(lái)，排風(fēng)機(jī)每天運(yùn)行時(shí)間大為減少至不足3h，每年可降低排風(fēng)系統(tǒng)電耗137萬(wàn)kWh。45變風(fēng)量空調(diào)末端(VAV)系統(tǒng)24綠20色14建自201筑4期期綠色認(rèn)證的建筑中，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)所占比例越來(lái)越高。大換氣量的變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)可以提供更好的氣流組織，噪聲也更小，因而可以一定程度改善室內(nèi)的舒適性。但同濟(jì)大學(xué)龍惟定教授、清華大學(xué)常良等的研究表明，變風(fēng)量空調(diào)的運(yùn)行能耗較風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)顯著要高16J。這

11、也一定程度上解釋了為什么A大樓總用電量指標(biāo)較上海市平均水平要低，但空調(diào)系統(tǒng)能耗較全市平均水平要高。筆者曾參與了針對(duì)上海市數(shù)百幢辦公和商業(yè)樓字的能源審計(jì)工作。能源審計(jì)數(shù)據(jù)也顯示，采用變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)的所謂高檔樓宇較常規(guī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)能耗要高出20％以上。同時(shí)變風(fēng)量系統(tǒng)還存在新風(fēng)量無(wú)法獨(dú)立調(diào)節(jié)等問(wèn)題，因此室內(nèi)空氣品質(zhì)與常規(guī)風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)比并無(wú)優(yōu)勢(shì)。日程運(yùn)行過(guò)程中，有其是帶末端再熱的變風(fēng)量系統(tǒng)，一定要關(guān)注系統(tǒng)送風(fēng)靜壓點(diǎn)設(shè)定、風(fēng)系統(tǒng)平衡、VA

12、VBox季節(jié)模式轉(zhuǎn)換、再熱盤(pán)管控制策略和冷熱抵消等問(wèn)題。否則更多的投資可能帶來(lái)的是更高的能耗以及室內(nèi)空氣品質(zhì)與熱舒適不能兼得的尷尬。46采光中雇及活動(dòng)外遮陽(yáng)A大樓設(shè)有采光中庭，中庭頂部用雙層中空LowE玻璃封閉，中庭底部用作圖書(shū)館，設(shè)有射流空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)。利用ECOTECT軟件建立大樓模型(見(jiàn)圖4)，分析中庭對(duì)改善室內(nèi)自然采光的作用。計(jì)算結(jié)果顯示，中庭可有效提升大樓有效采光面積比例12％，使752％的室內(nèi)功能區(qū)域面積滿足GBIT50033

13、—2001《建筑采光設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)要求?！荨币?。。。一1。但實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，大面積的采光中庭也帶來(lái)了其它的問(wèn)題，一是底部圖書(shū)館夏季過(guò)熱的問(wèn)題，同時(shí)中庭采光還在部分周邊區(qū)域形成眩光。通過(guò)加裝電動(dòng)活動(dòng)式百DI夕I遮陽(yáng)，實(shí)現(xiàn)分區(qū)控制，上述問(wèn)題得到有效解決。47照明自動(dòng)控涮系統(tǒng)大樓配合樓宇自控系統(tǒng)安裝有專門(mén)的照片控制系統(tǒng)，設(shè)置有“工作”、“加班”、“清掃”、“全開(kāi)”和“全關(guān)”5個(gè)模式。但實(shí)際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，上述5個(gè)模式下照明系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間并未按照大樓