某三星級綠色公共建筑運行優(yōu)化案例實踐

李鵬魁，安 宇（上海市建筑科學(xué)研究院有限公司， 上海 201108）

上海市作為綠色建筑發(fā)展的實踐者，經(jīng)過十年的全面推進，2015 年已經(jīng)實現(xiàn)新建建筑 100% 執(zhí)行綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)。截至 2019 年 12 月底，上海市累計通過綠色建筑評價標(biāo)識認證的項目達 726 項，總建筑面積 6 538.0 萬 m2。但其中，設(shè)計標(biāo)識項目 686 項，總建筑面積 6 237.0 萬 m2；運行標(biāo)識項目 40 項，總建筑面積 300.0 萬 m2。這表明，現(xiàn)階段上海市運行標(biāo)識項目只占到綠色建筑標(biāo)識項目的 5.5%，絕大部分綠色建筑項目停留在設(shè)計標(biāo)識階段，需加大引導(dǎo)力度，使建筑實現(xiàn)綠色運行。綠色運行項目運行效果也更值得持續(xù)跟蹤。本文結(jié)合上海市虹橋商務(wù)區(qū)某公建運行三星級項目，分析其在運行期對項目進行的持續(xù)性優(yōu)化改進，以期可為同類綠色公共建筑的運行實施提供一定的借鑒。

1 項目概況

項目位于上海市閔行區(qū)，用地面積為 2.9 萬 m2，總建筑面積為 19.0 萬 m2。其中，地上建筑面積約 12.0 萬 m2，地下建筑面積約 7.0 萬 m2，容積率為 3.79。本項目是集辦公、購物、餐飲、休閑為一體的一站式新生活中心等功能的綜合體建筑群。

2 項目運行期落實亮點技術(shù)

項目在綠色運行階段落實了十大亮點建筑技術(shù)。具體包括建筑方案創(chuàng)新、立體步行交通網(wǎng)絡(luò)、室內(nèi)空氣品質(zhì)保障措施、立體綠化、多種高效節(jié)能措施、非傳統(tǒng)水源利用、高效節(jié)水措施、自然通風(fēng)采光、建筑自遮陽、服務(wù)與人文等。本文重點介紹室內(nèi)空氣品質(zhì)保障措施、多種高效節(jié)能措施、非傳統(tǒng)水源利用、高效節(jié)水措施、自然通風(fēng)采光等技術(shù)。

2.1 室內(nèi)空氣品質(zhì)保障措施

項目辦公大堂采用單風(fēng)管定風(fēng)量一次回風(fēng)全空氣空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)箱設(shè)有初效、中效過濾、濕膜加濕等功能，氣流組織為頂送頂回。辦公室采用變風(fēng)量（VAV）全空氣系統(tǒng)，空調(diào)箱設(shè)有初效、中效過濾、濕膜加濕等功能，氣流組織為頂送頂回。

初效過濾器結(jié)構(gòu)類型為折疊式結(jié)構(gòu)，濾材類型為合成纖維＋鋼筋骨架纏繞成型，其平均計重效率為 91%，過濾級別（EN779）為 G 4。中效過濾器結(jié)構(gòu)類型為多袋式（8袋）過濾器，濾材類型為密度遞增復(fù)合式合成纖維濾料，其平均計重效率為 99%，過濾級別（EN 779）為 F 9。辦公室設(shè)置 CO2感應(yīng)器，系統(tǒng)會依據(jù)室內(nèi) CO2濃度檢測值增加/減少新風(fēng)量。新風(fēng)處理機組設(shè)置全熱回收系統(tǒng)。主要人員出入口均設(shè)置風(fēng)幕。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB 50325-2010（2013 年版）《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》進行檢測，主要檢測指標(biāo)包括氡、甲醛、苯、氨、TVOC 濃度。其中氡未檢測出，部分房間檢測結(jié)果如表 1 所示。

表 1 室內(nèi)污染物檢測值

通過實測，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)空氣中的污染物濃度不高于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 18883-2002 《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定限值的 70%。

2.2 多種高效節(jié)能措施

2.2.1 高效冷熱源

項目通過區(qū)域能源中心提供冷熱源，能源中心設(shè)有冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)。其中，冷熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)采用 4 臺 1 454 kW煙氣熱水型溴化鋰?yán)渌畽C組、一個蓄冷量為 106 MWH 的蓄冷水槽及 8 臺 7 043 kW 電動離心式冷水機組進行供冷；采用 4 臺供熱量為 9.3 MW 的燃氣（油）兩用熱水鍋爐進行供熱。一次側(cè)冷源供水溫度為 5.5～6.5 ℃，供回水溫度差為7～8 K；一次側(cè)熱源供水溫度為 110.0～95.0 ℃，供回水溫度差為 50～35 K。總能效率為 87.5%。

2.2.2 過渡季免費供冷

辦公室采用變風(fēng)量(VAV)全空氣空調(diào)系統(tǒng)，內(nèi)區(qū)變風(fēng)量末端為單風(fēng)道單冷型 VAV BOX。外區(qū)變風(fēng)量末端為帶熱水加熱盤管的并聯(lián)風(fēng)機動力型 VAV BOX，氣流組織為頂送頂回，空調(diào)箱設(shè)置在各樓層機房內(nèi)，在過渡季節(jié)通過增加新風(fēng)量來實現(xiàn)免費供冷。

2.2.3 全熱回收系統(tǒng)

項目充分考慮能量綜合利用。辦公樓新風(fēng)機組設(shè)置全熱回收系統(tǒng)，回收部分排風(fēng)的能量，熱回收效率 ＞ 60%。 全熱交換器冬季預(yù)熱（夏季預(yù)冷）室外新風(fēng)，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗，經(jīng)過預(yù)冷/熱的新風(fēng)再送至各區(qū)域。

2.2.4 高效照明燈具及照明功率密度目標(biāo)值要求

項目采用高效節(jié)能燈具，配置低諧波含量的電子鎮(zhèn)流器，以提高功率因數(shù)。辦公區(qū)燈具為 T 5 熒光燈，公共區(qū)域為 LED 燈具。通過設(shè)定時間表，自動控制公共區(qū)域照明的開停時間。經(jīng)檢測，主要功能房間照明功率密度滿足 GB 50034-2019《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》目標(biāo)值的要求。

2.3 非傳統(tǒng)水源利用

項目收集塔樓屋面雨水，通過一系列的處理后用于綠化澆灌、道路澆灑以及地庫沖洗等。經(jīng)核算，全年非傳統(tǒng)水源實際使用量為 4 062 m3，用水總量為 34 456 m3，非傳統(tǒng)水源利用率達到 11.8%。

2.4 高效節(jié)水措施

項目全部采用一級節(jié)水器具，屋頂綠化及地面綠化采用滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉方式，并配備土壤濕度傳感器，可根據(jù)土壤濕度控制電磁閥開啟和關(guān)閉。采用高壓水槍沖洗道路和車庫出入口。

2.5 自然通風(fēng)采光

2.5.1 自然通風(fēng)

項目圍合建筑的底層架空，為自然通風(fēng)也提供了更多的通路，起到了促進自然通風(fēng)的作用。水體、綠化與生態(tài)鋪地也能影響院落的自然通風(fēng)，起到降低局部空間溫度的效果，在炎熱的夏季，極大改善了空間的舒適程度。各主要功能空間均設(shè)置有可開啟窗扇，位置設(shè)置合理，采用了上懸窗的開窗設(shè)計，有效增強了自然通風(fēng)效果。

2.5.2 自然采光

項目庭院式空間的運用減少了建筑的進深，使建筑分散分布，為自然采光提供了條件。下沉庭院和中間挑空相鄰地下功能空間提供自然光源，有效改善了周邊范圍地下空間的采光效果。

3 項目運行期綠色建筑技術(shù)持續(xù)優(yōu)化

3.1 綠色運行管理制度

在運行管理階段，項目運營團隊制訂綠色建筑運營管理制度、綠色設(shè)施使用手冊、能源管理激勵制度、持續(xù)每年度能源節(jié)省目標(biāo)等，并定期進行綠色宣傳培訓(xùn)，提升所有建筑使用者綠色意識。

運營團隊中物業(yè)團隊持有 ISO9001 質(zhì)量管理體系、ISO14001 環(huán)境管理體系、OHSAS18001 職業(yè)健康安全管理體系等認證文件。物業(yè)管理單位設(shè)置有物業(yè)管理信息系統(tǒng)，物業(yè)管理信息系統(tǒng)功能完備，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)物業(yè)信息化管理及資源信息共享。物業(yè)信息化系統(tǒng)檔案資料完備。物業(yè)管理單位每年制定工作目標(biāo)，其中將能耗管理目標(biāo)納入績效考核指標(biāo)。在日常物業(yè)管理中，實施能源消耗周報制度，通過對比分析能耗數(shù)據(jù)變化，及時發(fā)現(xiàn)用能異常并改進。

3.2 綠色運行管理措施

物業(yè)工程部通過定期檢查、維保，確保設(shè)備運行正常。工程部每月抄表，匯總空調(diào)機組運行能耗數(shù)據(jù)。空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量根據(jù)室內(nèi) CO2濃度由 BA（建筑設(shè)備自動化運行系統(tǒng)）自動控制，人員較多時增加新風(fēng)供應(yīng)，避免人數(shù)較少時新風(fēng)能耗的浪費。地下停車庫設(shè)置 CO 監(jiān)控，送排風(fēng)依據(jù)CO 濃度控制。辦公樓大堂設(shè)置 PM2.5監(jiān)測裝置，并具有濃度超標(biāo)預(yù)警功能。物業(yè)單位在日常管理中，對 PM2.5、CO2、甲醛、TVOC 等污染物進行日常巡檢。

項目根據(jù)《上海市生活垃圾管理條例》進行垃圾分類收集及清運、記錄，分別設(shè)置生活垃圾房和餐廚垃圾房。垃圾房設(shè)有沖洗和排水設(shè)施。物業(yè)單位每年定期委托專業(yè)單位對空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)進行清洗及委托第三方機構(gòu)進行集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)檢測。定期對環(huán)境空氣，油煙、廢水排放進行檢測，檢測結(jié)果均達標(biāo)。重點宣貫并管控包括租戶排油煙管道、凈化設(shè)備的定期清洗，確保環(huán)境空氣質(zhì)量及安全。

定期維護保養(yǎng)能耗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)并與管委會能效平臺進行數(shù)據(jù)對接確認；定期巡檢現(xiàn)場計量儀表度數(shù)及工作狀態(tài)；根據(jù)季節(jié)情況合理控制空調(diào)機組設(shè)備運行時間。定期對項目能耗數(shù)據(jù)進行分析監(jiān)管，根據(jù)項目實際運行情況合理使用能源用量。按《公共場所集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)衛(wèi)生規(guī)范》等有關(guān)條例，定期由外判單位進行空調(diào)濾網(wǎng)清洗并出具檢測報告。定期對空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)進行排污梳理、清洗過濾器、添加藥劑，并進行水質(zhì)檢測。定期檢查樓宇控制系統(tǒng)，并對現(xiàn)場控制器設(shè)備進行維護保養(yǎng)、優(yōu)化數(shù)據(jù)交換及控制報警功能。定期疏通清理室外雨、污水管道，巡檢雨水機房及相關(guān)設(shè)施設(shè)備，定期檢測水質(zhì)情況。按《上海市建筑玻璃幕墻管理辦法》等有關(guān)規(guī)定，定期委托外判單位對室外幕墻玻璃進行概要性檢查。

3.3 綠色運行改造措施

根據(jù)項目實際運行效果，對暖通設(shè)施設(shè)備運行時刻表進行季節(jié)性變化，并及時調(diào)整空調(diào)及照明開啟時間。主供熱期間做好大樓預(yù)熱，過渡季節(jié)設(shè)定開啟全新風(fēng)。

為降低太陽光直曬所帶來的室內(nèi)環(huán)境溫度升高影響，對商場天幕玻璃進行降溫噴水措施改造。未開啟前出風(fēng)溫度與環(huán)境溫度差值在 6 K 左右，開啟天幕噴水后，出風(fēng)溫度與環(huán)境溫度差值在 4～5 K 左右。提升空調(diào)效果，節(jié)約空調(diào)能耗。

為降低室外溫度變化對室內(nèi)溫度的影響，在商場主要出入口安裝防風(fēng)門簾。未安裝前出風(fēng)溫度與環(huán)境溫度差值在6～7 K 左右，安裝防風(fēng)門簾后，出風(fēng)溫度與環(huán)境溫度差值在4～5 K 左右，提升空調(diào)效果，節(jié)約空調(diào)能耗。 為了便于日常管理并及時有效的處理問題，保證室內(nèi)環(huán)境在 26 ℃ 左右。對 BA 系統(tǒng)操作界面進行優(yōu)化，新增所有辦公樓空調(diào)機組總控點位表和控制，增加彈窗報警功能。當(dāng) AHU 非正常停機/送風(fēng)溫度＞設(shè)定值 3℃ 差異）/變頻器故障等情況界面彈出報警窗，從而提高值班人員的響應(yīng)時間，及時有效地處理問題。

為降低車庫照明的耗電量，并延長車庫照明燈具的使用壽命，將地庫照明、公區(qū)走道由原來的 36 W 熒光直管燈更換為 20 W 低功耗 LED 直管燈、室外格柵照明由原來的 20 W 鹵素射燈更換為 3 W 低功耗 LED 射燈。

3.4 全年運行能耗分析

項目通過建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，對用電能耗進行分項計量，包括照明插座用電、空調(diào)用電、動力用電和特殊用電。根據(jù)能耗監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，對項目 2018 年全年能耗進行分類別統(tǒng)計。用電分項占比圖如圖 1 所示。

圖 1 用電分項占比圖

根據(jù)上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和管理委員會及上海市發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布的《2018 年度上海市國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺能耗監(jiān)測情況報告》可知，上海市 2018 年度辦公建筑的單位面積耗電量為 97.40 kWh/(m2·a)。

根據(jù)上海市地方標(biāo)準(zhǔn) DB 31/T795-2014 《綜合建筑合理用能指南》規(guī)定，綜合建筑根據(jù)功能分為 5個區(qū)域，每個功能區(qū)域有其相應(yīng)的指標(biāo)。本項目采用集中式空調(diào)，全年單位面積總能耗為 95.00 kWh/(m2·a)，折算成標(biāo)準(zhǔn)煤為 28.5 kg/(m2·a)，實際運行能耗值比同類型建筑合理用能指標(biāo)降低 39.36%，實際運行能耗值比同類型建筑先進用能指標(biāo)降低 13.64%。

4 結(jié) 語

（1）項目采用多項綠色建筑技術(shù)，并在運行期進行持續(xù)優(yōu)化，有效降低建筑運行能耗。分析其實際運行數(shù)據(jù)，單位建筑面積總能耗為 28.5 kg/(m2·a)，比上海地區(qū)同類型建筑先進用能指標(biāo)值降低 13.64%。

（2）三星級綠色公共建筑實際運行時，除了因地制宜的大量采用綠色技術(shù)外，還應(yīng)匹配運行過程中相應(yīng)合理的改造措施和運行策略，最大限度地降低建筑運行能耗，提高建筑運行經(jīng)濟性和舒適性。