金茂大廈綠色運營管理與節能策略研究

黃斯俊[金茂（上海）物業服務有限公司，上海 200121]

1 超高層建筑運營管理背景

超高層建筑就像一條豎立起來的街道，存在著安全、內部交通、環境、能源消耗等多方面難以妥善解決的問題，越是向高處發展，安全性、耐久性及適用舒適等問題就越多，對結構、建筑、機電、暖通、電梯等專業化管理的要求就越高。

2 日常運營管理

2.1 完善的標準體系

金茂大廈擁有涵蓋強弱電、暖通、給排水、機械運輸、土建裝修的設備設施運行與維護服務技術標準、管理標準、工作標準 、經濟運行標準等，共計100 余項。

2.2 預防性維護保養

管理方通過對物業設施設備進行預防性的維護保養有效地降低設施設備故障的發生，延長使用壽命，并配合進行適當的技術改造以及定期檢測，采取技術和管理的手段降低物業運營風險、成本和能耗。

2.3 巡視與應急

重視日常巡檢成果，包括所抄錄的運行參數、設施設備運行檔案以及設施設備發生故障后的事故分析。特別是查找故障誘發原因，不斷總結經驗，將大大提高設備故障效率，降低二次影響。注重定期排查鍋爐、電梯、冷凍機、消防等設施設備的應急預案，并定期進行消防演練，確保安全、高效、穩定的運營。

3 能源管理

能源管理的關鍵，是尋找合理地利用能源、提高能源使用效率的途徑和方法。金茂大廈所遵循的理念就是“節能不是不用能，而是如何在確保租戶滿意度的前提下，提高能源使用效率”。一直以來，大廈能源管理團隊致力于對能源消耗的監督管理，每月定期召開能源分析專題會議，努力尋找節能的空間。在完成日常設備維護保養工作的同時，加強系統設備的運行控制，根據室外天氣的變化以及季節能源消耗的特點，合理調節設備負荷，通過改善運行管理提高設備工作效率，降低能耗（圖 1）。

圖1 2012～2019 年能耗量與能耗費用趨勢圖

3.1 創建綠色物業

綠色基因：通過培訓、宣傳，不斷灌輸綠色物業觀念，有理念才有行為，使綠色物業成為全體員工的共同基因。

綠色技術：根據房地產業運用的綠色環保技術，不斷研究掌握新技術，提升管理人員的維保能力。

綠色標準：制定完善的綠色物業服務標準，形成制度保障。

綠色品牌：通過參與綠色論壇、與專業協會交流、網絡宣傳等手段，提升公司綠色品牌知名度。

綠色成果：節能降耗，運營成本降低；舒適度上升，客戶滿意度提高；履行社會責任，獲取政府補貼。

3.2 領先的管理體系

2012 年，通過能源管理體系認證，金茂大廈成為國內較早獲得能源管理體系認證的公共建筑，管理該大廈的某物業公司也成為國內較早獲得能源管理體系認證并且也是較早的一家同時運行 4 個管理體系的物業管理企業。

2013 年，金茂大廈榮獲 LEED-EB 金級認證，成為當時國內獲得此項殊榮運營時間較長且高度最高的既有建筑。既有建筑若想通過 LEED 認證難度很大，尤其對于像金茂大廈這樣設計于 20 世紀 90 年代初、已經運營 15 年的建筑更是巨大的挑戰。從 2000 年率先實施合同能源管理，到 2012 年成為國內較早獲得能源管理體系認證的商務樓宇，金茂大廈在綠色運營方面進行了諸多探索與實踐，積累了豐富經驗，從而也使得本次 LEED-EB 金級認證水到渠成。

3.3 能源管理運作體系

(1) 設立能源管理工作組，制定必要的政策和規程，編制執行年度能源管理工作計劃。

(2) 建立完整的能源計量系統（一次和二次能源），定期進行表具檢定。

(3) 制定二次能源的產出和輸送的能效指標，確定設備系統運行的控制參數和調整原則。

(4) 分析研究二次能源產出成本的構成和使用過程，找出降低能耗的途徑和方法，擬訂技術方案和行動計劃。

(5) 不斷優化設備運行時間表。

(6) 教育與培訓，評估能效管理成效和獎勵。

3.4 完善計量系統

統計表明，多數公共建筑都未設置能源計量系統，這給后期開展能源管理工作帶來了諸多隱患與問題。沒有計量就沒有比較與分析。沒有計量就不利于貿易結算。金茂大廈在建設初期已經分別鋪設了 2 套計量設備。包括對大廈冷凍水、冷卻水、采暖熱水、生活用水、飲用水、蒸汽、小品水、軟水等流體進行能量計量以及大型設備耗電量進行自動遠程計量，并以數據庫形式對歷史耗電量進行記錄，方便查閱和分析歷史耗電數據。

未來，數字時代下，金茂大廈將能源數據收集整體融入進金茂大廈智慧物業管控平臺。將 2 套系統合二為一，確保系統統計數據全覆蓋。

4 日常運營管理與能源管理

能源的消耗量存在客觀和主觀兩方面原因，客觀原因主要有氣候情況、大廈出租率以及人員節能意識等不可控因素，而主觀原因主要是設備運行控制與設備日常維護。 通過分析各個系統單位時間內的能耗量，分別從優化系統控制措施、節約能耗措施和更新改造系統設備三方面入手制訂出可操作的節能策略。通過每月的能源管理會議，通常討論如下事件：

(1) 通過環比和同比分析更新改造后的設備對能耗的影響。

(2) 每月統計數據所反映出的問題，如出租率、跑冒滴漏、表具問題、設施設備運行效率、原始設備增減、不規范的用能習慣、設備控制參數的調整等。

4.1 持續完善運行標準

在確保人員舒適度的前提下，金茂大廈從管理節能及技術節能入手，取得了明顯的節能績效，如：修訂了《電梯和升降系統》《樓宇自動化系統》中經濟運行的相關規定，調整了 BA 系統中相關控制參數， 全年可節約電費約 14.40 萬元。

4.2 優化系統

金茂大廈推進節能舉措，在確保設備安全運行的同時將能源消耗控制在指標之內，采取的措施有優化暖通空調系統運行參數控制，優化空調設備和照明系統運行時間等，2019 年全年能耗費用對比 2013 年下降 17%。

4.3 節約能耗

通過合理安排水系統檢修，減少系統放水頻次，達到節約用水的目的。通過定期對鍋爐熱效率的測試，保證鍋爐高效運行，達到節約耗氣量的目的，同時根據季節氣溫變化及時調整鍋爐運行狀態，加強冷凝水的回收等，以達到節約能源的效果。

4.4 更新改造

隨著設施設備的老化，日常的保養已無法滿足原設施設備的運行效率和環保要求，根據實際情況對相關設施設備進行更新改造，以提高設備運行效率，節省能耗。2017—2019 年完成了金茂大廈 12 臺冷卻塔更新改造工作（圖 2），冷卻塔改造后年節約用電 30 噸標煤，年節約用水 33 t（表 1）。

圖2 冷卻塔更新改造

表1 冷卻塔改造前后能源消耗對比

任何的改造工程都不是簡單的復制原有設計及系統，需要考慮到利用這次改造的機會將原有設計上的缺陷一并解決，包括如何提高能源利用效率，這也是本次金茂大廈冷卻塔更新改造技術所關注的要點。

2004 年，金茂大廈將老式手動開關的水龍頭改成智能感應龍頭，響應時間 0.5 s，離開感應區后 1 s 鐘龍頭自動關閉，智能感應龍頭水嘴出口選用氣泡混合發生器，比常規水嘴節水 10%～15% 左右，有效杜絕自來水的浪費。

2013 年，大廈將原來的 13 L 坐便器更換成 6 L，更換沖水閥，沖洗時間縮短至 6 s 左右，沖洗時間縮短對系統壓力波動也有一定的緩解，辦公區共更換坐便器 439 套。與更換前用水量相比，每月節約用水量約 2 800 L，節水 35% 左右。

4.5 合同能源管理

2000 年，金茂大廈引入合同能源管理項目，也是較早采用此方式的超高層建筑，對大廈租戶冷卻水系統進行變頻節能改造，到 2004 年 10 月合同執行完畢時，已收回前期投入的改造資金。

2015 年，金茂大廈再次與節能公司開展合同能源管理項目，節能公司已為大廈將自營區域的地下室、大堂、會議室、餐廳、走道等區域的燈具更換為節能型 LED 燈具。同時在地下車庫區域增加雷達/照度傳感器，當區域無人、車或照度達到要求時，自動關閉相應的照明燈具。在滿足相同光環境要求（照度、色溫、顯色性、調光性能等）的前提下，降低光源的單位面積功率密度，實現照明系統的節電。項目最終更換 LED 燈 16 544 支，施工從合同簽訂至項目驗收完工歷時一年多。照明改造后每月用電量節約 140 000 kWh，每月節約電費約 11 萬元（圖 2）。

圖2 LED 改造前后能源消耗對比

2020 年，金茂大廈將再次以此方式，完成中央空調系統的改造，中央空調系統是一個多種復雜因素互相耦合的系統，制冷機組、冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔以及末端系統運行時需要合理搭配，否則很可能造成能耗的浪費。系統的合理化運行需要專業的管控策略來完成，只靠人為來調節，是很難實現的。EMC 改造后將每年節約能耗約 20%。

4.6 室內空氣品質

根據國際通用的空氣質量標準定理一套系統而規范的室內空氣品質管理體系。未采用尖端技術的金茂大廈，通過預防性維護以及日常裝修管理，室內每日空氣質量均為優、良等級。無論室外空氣品質如何，測得大廈室內 PM2.5最高值為：38 μg/m2。

4.7 排放改善

上海市地方標準 DB 31/387—2018《鍋爐大氣污染物排放標準》自標準實施之日起至 2020 年 9 月 30 日，金茂大廈作為上海標志性建筑，一直積極響應國家及地方各項政策。大廈的燃燒器已于 2019 年 11 月前完成改造（圖 3），達到排放標準要求。本次鍋爐燃燒器低氮改造減少了 NOx 排放，保護了生態環境，具有較高的經濟價值和社會價值。

圖3 鍋爐系統更新改造

4.8 業界對金茂大廈綠色運營上的肯定

2019 年 8 月 28 日，金茂大廈在運營 20 年之際，獲得了由美國綠色建筑委員會頒發的“能源與環境設計先鋒獎之既有建筑：運營與維護”（LEED for Building Operations & Maintenance: Existing Buildings）鉑金級認證。

2019 年 11 月 20 日，金茂大廈再次獲得英國建筑研究院頒發的 BREEAM In-Use 體系 outstanding 級別（出色級別）認證證書及 BREEAM 中國區年度運營獎，成為擁有 LEED+BREEAM 運營雙認證的超高層建筑。

榮獲兩項權威認證，不僅是業界對金茂大廈設計建造和綠色運營的充分肯定，更是業界對金茂大廈未來發展的美好期許。今后，金茂大廈還將不斷提高資源利用率、減少碳排放、改善室內環境，不斷履行社會責任，作為超高層的標桿建筑助力生態環境，提升自身在綠色運營中的水平。

5 小 結

當前，面對日益嚴峻的資源和環境約束，增強危機意識，大力推進節能減排，積極應對氣候變化，努力實現經濟和社會可持續發展已經成為全球的共識。金茂大廈管理方充分認識到管理國內知名的超高層建筑，綠色運營是企業自身發展和履行社會責任的需求。在強調項目品質的同時，更加關注資源的節約和環境的可持續發展。