基于綠色建筑評價的建筑設備綠色運行方法

劉 釗 李明柱

（吉林建筑大學 市政與環(huán)境學院， 吉林 長春 130000）

0 引言

我國剛剛發(fā)布并施行的2019 年新版《綠色建筑評價標準》中，將綠色建筑定義為：“在全壽命周期內(nèi)，節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑”。對綠色建筑在全壽命周期提出了安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居五方面的要求。在建筑的全壽命周期中，運行階段是時間跨度最長的一個階段。有研究表明，建筑物在其全生命周期中，約有80% ～ 90%的能耗是在運行階段消耗的[1]，因此，對于建筑物能耗的降低，運行效率以及節(jié)能減排環(huán)保水平的提高，運行階段有著舉足輕重的作用。

1 設備系統(tǒng)運行與調(diào)節(jié)綠色技術(shù)

1.1 空調(diào)系統(tǒng)

1.1.1 空調(diào)機組的運行與調(diào)節(jié)

在2019 版《綠色建筑評價標準》中的資源節(jié)約條目中提出了供暖空調(diào)系統(tǒng)降低部分負荷及冷熱源分項計量。在實踐中，建筑物內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)通常都是按照計算的最大設計負荷來確定系統(tǒng)的冷熱水溫度、風量、送風溫度、新風比等參數(shù)的，而實際運行中，隨天氣狀況、室內(nèi)使用情況的不同，空調(diào)系統(tǒng)往往都是處于部分負荷下運行的，這會造成很大的浪費。夏季風冷熱泵的制冷量隨室外空氣溫度的升高而降低；冬季風冷熱泵的制熱量隨室外空氣溫度的下降而下降[2]。

1.1.2 新風系統(tǒng)運行與調(diào)節(jié)

新風量是暖通空調(diào)衛(wèi)生健康標準的重要內(nèi)容，一般空調(diào)新風系統(tǒng)的能耗占系統(tǒng)總能耗的30%左右，當新風量不斷上升的時候，空調(diào)系統(tǒng)的能耗也就隨之提高。所以，需要在滿足暖通空調(diào)衛(wèi)生健康標準的基礎上，對空調(diào)新風系統(tǒng)的新風量進行有效控制，以此降低空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗[3]。

對于新風系統(tǒng)，賓館建筑對于新風系統(tǒng)的要求主要是客房、大廳、餐廳等位置的通風和換氣，新風系統(tǒng)直接影響住客的舒適程度。因此，對于賓館建筑新風機組的運行，應該以保障室內(nèi)空氣品質(zhì)為前提，采取合理的運行策略，制定適宜的新風運行方法。管理人員應按要求開啟新風機組，并根據(jù)季節(jié)、氣候變化，入住情況，人員分布等不同情況對新風閥開度進行調(diào)節(jié)。在過渡季節(jié)，自然通風無法滿足室內(nèi)新風需求的情況下，應獨立運行新風系統(tǒng)來改善室內(nèi)熱濕環(huán)境，保證各房間的新風量。

1.2 供熱系統(tǒng)

1.2.1 供熱機組與管網(wǎng)的運行與調(diào)節(jié)

對于賓館建筑，供熱也是建筑運行維護階段主要的能源消耗。而長春市位于中國東北部，氣候分區(qū)處于嚴寒地區(qū)，供熱時間長，例如2019 年，長春城區(qū)冬季公用服務保障法定工作時間自2019 年10 月20 日0 時起至2020 年4 月6 日24 時結(jié)束，總計169 天。氣溫低，供熱能源消耗大，因此，在供熱期間建筑運行有效地管控和調(diào)節(jié)，對于建筑的節(jié)能降耗，綠色運行也起著至關(guān)重要的作用。

與空調(diào)系統(tǒng)類似，供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)也可以通過機組，管網(wǎng)，各管路上的水泵以及閥門的調(diào)節(jié)來控制整個系統(tǒng)的運行，以長春市某賓館為例，該賓館機組采用熱泵供暖，熱泵機組的進出口溫度，系統(tǒng)的供回水溫度都可由傳感器記錄，在控制端調(diào)節(jié)，根據(jù)各個年份的運行能耗記錄以及氣候溫度情況，系統(tǒng)也可隨時調(diào)整運行策略，保證供熱系統(tǒng)安全高效運行。

1.2.2 供熱系統(tǒng)末端運行與調(diào)節(jié)

由于建筑條件的不同和建筑設計施工時間的限制，某賓館供熱系統(tǒng)末端存在著多種形式，有普通的散熱器式供熱同，也有地熱盤管式供熱系統(tǒng)，由于不同末端系統(tǒng)的效率等各項參數(shù)不同，對于管網(wǎng)系統(tǒng)的供回水溫度以及流速流量，運行時間都有著不同的要求。這就需要對供熱管網(wǎng)采取不同分區(qū)以及精細化管理，通過控制各個管路的流量，水溫，控制機組運行與調(diào)節(jié)，使不同末端系統(tǒng)的供熱達到高效節(jié)能不浪費，舒適環(huán)保及安全。

2 運行階段智能化信息化管理方法

2019 版《綠色建筑評價標準》設置智慧運行章節(jié)，其中建筑設置分類、分級用能自動遠傳計量系統(tǒng)，且設置能源管理系統(tǒng)實現(xiàn)對建筑的監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和管理為評分項。

通過建筑運行數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)不僅可以了解建筑運行的情況，判斷建筑能耗管理的水平，還可以通過運行數(shù)據(jù)進行進一步的分析，由于賓館建筑房間眾多，不同月份的入住情況有所不同，空調(diào)供熱等系統(tǒng)的運行，制冷制熱以及新風等供給可能并不適用于其要求，各個機組的運行可能存在不匹配、效率低等問題。這會造成能源浪費，運行效率低下等情況。而通過逐年的數(shù)據(jù)積累，運用大數(shù)據(jù)的綜合與分析，可以逐漸調(diào)整運行策略，在各個細節(jié)完善運行管理的步驟，運用主動式調(diào)節(jié)系統(tǒng)，使建筑的運行調(diào)節(jié)與氣候環(huán)境，人員舒適度要求，綠色節(jié)能等更加的匹配與完善。

建筑運行調(diào)節(jié)的數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析需要通過一個可以綜合各個數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)各個系統(tǒng)的平臺來實現(xiàn)，可以以圖表的形式展現(xiàn)數(shù)據(jù)及其變化趨勢，從而實現(xiàn)目標建筑能耗的實時監(jiān)測和動態(tài)分析[6]。

智能化信息化系統(tǒng)可以較好地控制建筑各個系統(tǒng)的運行，使設備系統(tǒng)在最優(yōu)化的狀態(tài)下運行，人員操作簡單，通過圖表的直觀體現(xiàn)和數(shù)據(jù)的自動分析，避免了人為的粗放，誤差等問題，為建筑設備運行提供精細化管控。大大提升了能耗管理水平。

3 結(jié)論

暖空調(diào)系統(tǒng)和智慧運行系統(tǒng)，作為人員流動性大，房間眾多且復雜的賓館建筑，應以提高冷熱源設備效能，降低冷熱源輸配與末端系統(tǒng)能耗為基礎，在設備設施上運用可調(diào)節(jié)、可變頻、可監(jiān)測的機組、水泵、管道閥門等設備，進行實時監(jiān)控，隨時調(diào)節(jié)，高效運行和有效管理。在管理平臺上采用建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)和智能化信息化系統(tǒng)，實時監(jiān)測大量的各項數(shù)據(jù)，分析評估，不斷完善改進調(diào)控管理策略，對建筑物的能耗進行有效的動態(tài)評估與管控。實現(xiàn)建筑綠色節(jié)能與環(huán)境品質(zhì)齊頭并進，持續(xù)提升，促進行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。