某三星級綠色辦公建筑運行效果分析

談孜超（上海市建筑科學研究院有限公司， 上海 201108）

截至 2018 年底，全國獲得綠色建筑評價標識的項目累計超過 1.4 萬個，建筑面積超過 11.00 億 m2，其中運行標識項目僅占約 7%。這意味著現階段我國的綠建標識絕大部分都以設計標識為主，獲得設計標識項目的各項技術落地實際程度及達到運行標識的標準技術要求如何，都是值得跟蹤和關注的。本文結合上海市浦東新區某辦公運營三星級項目，分析在運營過程中各類技術點實際運行情況。

1 項目概況

項目位于上海市浦東新區，用地面積為 9 230 m2，總建筑面積為 6.86 萬 m2。其中，地上建筑面積約 4.14 萬 m2，地下建筑面積約 2.72 萬 m2，容積率為 4.38。該建筑地上部分為南北兩棟塔樓，南樓地上 15 層，北樓地上 10 層，地下3 層為連通地下室。該建筑是集辦公、辦公配套設施、商業和地下車庫等功能的綜合性辦公設施，結構形式為框架核心筒結構。

該項目在規劃建設過程中以 GB/T 50378—2014 《綠色建筑評價標準》三星級為標準要求，將該項目建設成為能源利用率高、資源消耗小、場地環境怡人、室內環境健康的綠色生態建筑項目。

2 項目亮點和技術分析

項目落實了多項本土化、低成本的綠色建筑技術。具體包括太陽能光熱、 LED 節能型燈具、高效照明系統、樓宇綜合管理自控系統、雨水收集再利用、屋頂綠化等。

2.1 場地規劃與建筑平面布局

在規劃設計階段，對場地的風環境和自然采光環境進行模擬，得出了建筑布局的最佳方案。項目設計了一個下沉式廣場，使得地下 1 層功能空間可以獲得較好的自然采光。通過 IES-VE 2014 軟件進行建模分析，采光系數達到 0.55% 的區域面積占總地下首層主要功能面積的 16.10%。同時，項目將建筑幕墻和豎向遮陽構件等設施與建筑一體化設計，每層均設置了平推開啟扇，為室內自然通風提供極為便利的條件。經過模擬分析，室內人員活動區域 100% 功能空間滿足換氣次數 ＞ 2 次/h 的要求。

2.2 可再生能源利用

上海地區太陽年平均日輻照量 12.90 MJ/m2，太陽能資源所屬區域為 III 類地區，可以考慮太陽能利用。本項目在南樓屋面設置太陽能熱水系統，太陽能集熱器面積共有 130 m2，供地下層生活熱水系統使用。同時，屋頂設置 3 臺名義制熱量 38.5 kW 的空氣源熱泵。冬季或陰雨天氣時，如供熱水箱內熱水不滿足設計溫度時，輔助加熱。熱水在屋頂制備完成后輸送至地下用水點，主要為地下 1 層餐飲廚房熱水。根據一年的運行數據可知，太陽能提供的熱水量比例為90.50%。

2.3 非傳統水源利用

上海地區降雨量為 1 164.5 mm，年均最大月為 169.6 mm，平均最大 24 h 降雨量為 100.0 mm。項目收集南北樓虹吸屋面雨水，外加下沉式廣場區域的雨水，在雨水立管上完成初雨棄流后匯集至位于南區地下 2 層的雨水機房。機房內設置 150.0 m3雨水蓄水池，雨水處理系統的小時處理量為 7 m3/h。采用“屋面雨水→初期棄流→蓄水池沉淀→過濾→消毒→合用清水池”工藝，處理后的雨經重力流至地下 3 層生活廢水處理機房內的合用清水池中。收集的雨水經處理到達相關水質標準后主要用于綠化噴灌、沖廁和道路沖洗。

經過核算，全年非傳統水源實際使用量為 1 949.7 m3，自來水用水總量為 7 922.5 m3，非傳統水源利用率為 24.60%。本項目實際入住率為 50.00% 左右。全年水耗統計如表 1 所示。

表 1 全年水耗分類統計 m3

2.4 全年運行能耗分析

本項目采用地塊內能源站提供的一次空調冷凍水（6.0 ℃/12.0 ℃）和一次空調（采暖）熱水（88 ℃/60℃）。在本工程地下 1 層的換熱機房內分別設置冷凍水板式換熱器、空調熱水板式換熱器、采暖熱水板式換熱機組，將一次空調冷（暖）水分別換熱，提供大樓所需的二次空調冷凍水（7.0 ℃/13.0 ℃）、空調熱水（60 ℃/50℃）和采暖熱水（80 ℃/55 ℃）。

辦公標準層（南樓 2 層～15 層、北樓 2 層～10 層）采用全空氣變風量系統（VAV）。VAV 末端均為單風道無動力型BOX，門廳、商業大空間采用全空氣系統（AHU）定風量系統。對于服務用房等小空間房間則采用新風+風機盤管系統（PAU+FCU）。同時，在各樓屋面設置集中的新風全熱回收機組，進行新排風和熱交換。

項目設置了建筑能耗監測系統，對用電能耗進行分項計量，包括照明插座用電、空調用電、動力用電和特殊用電。根據建筑用能監測管理平臺導出的原始數據，對項目的全年能耗進行分類別統計。全年能耗分類統計如表 2 所示，各用電分項占比如圖 2 所示。

表 2 全年能耗分類統計 kWh

圖 1 用電分項占比圖

本項目全年單位面積總能耗為 38.912 kWh/(m2·a)，折算成標準煤為 11.98 kg/(m2·a)。考慮到實際入住率在 50%左右，在 100% 入住率時，全年單位面積總能耗為 77.82 kWh/(m2·a)，折算成標準煤為 23.96 kg/(m2·a)。根據上海市 DB 31/T555—2015 《機關辦公建筑合理用能指南》中對集中空調系統建筑的規定，單位建筑綜合能耗先進值為 33 kg/(m2·a)。由此可見本項目實際運行能耗值比同類型建筑先進用能指標降低 27.4%。

3 室內環境質量

3.1 室內空氣質量

根據 GB 50325—2010(2013 年版)《民用建筑工程室內環境污染控制規范》進行檢測。主要檢測指標包括氡、甲醛、苯、氨、TVOC 濃度等，其中氡未檢測出，部分房間檢測結果如表 3 所示。

表 3 室內污染物檢測值 mg·m-3

通過實測，室內空氣中的氨、甲醛、苯、總揮發性有機物、氡、可吸入顆粒物等污染物濃度不高于現行 GB/T 18883—2002 《室內空氣質量標準》中規定限值的70%。

3.2 室內溫濕度和 CO2 濃度

為了監測室內溫濕度和 CO2濃度，選取夏季、冬季和過渡季分別進行典型日的實時監測，結果如圖 2 所示。夏季典型日全天溫度在 24～26 ℃ 范圍內變化，CO2濃度在（500～650）×10-6之間。過渡季典型日全天溫度在 24～25 ℃ 范圍內變化，CO2濃度在（450～550）×10-6之間。冬季典型日全天溫度在 21～24 ℃ 范圍內變化，CO2濃度在（450～550）×10-6之間，滿足室內人員需求。典型日室內溫度波動情況如圖 2 所示，典型日 CO2波動情況如圖 3 所示。

圖 2 典型日室內溫度波動情況

圖 3 典型日 CO2 波動情況

4 結 語

（1）項目以“被動優先，主動優化”為原則，合理采用多項適宜綠色建筑技術，有效降低建筑運行能耗。分析建筑實際運行數據，單位建筑面積總能耗為 23.96 kg/(m2·a)，比上海地區同類型建筑先進用能指標值降低27.4%。

（2）實測建筑運行期間室內環境質量、室內熱環境和空氣質量等均達到標準要求。

（3）項目在引進建筑節能技術時，需綜合分析各項技術的適用性和經濟性，建議優先采用自然通風和自然采光等低成本被動技術，降低建筑自身能耗。

（4）確保項目高效運行，項目需建立完善的運行管理制度，加強管理人員技能培訓。