公共建筑綠色節(jié)能運(yùn)維探析

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[摘要]文章通過對江蘇省既有公共綠色建筑實際運(yùn)行過程案例進(jìn)行簡要分析，開展節(jié)能診斷與建筑調(diào)適工作，歸納并解決實際問題，總結(jié)綠色建筑合理運(yùn)維的思路和方法。

[關(guān)鍵詞]公共建筑；綠色建筑；節(jié)能；調(diào)適；運(yùn)維

0引言

2015年以來，江蘇綠色建筑項目數(shù)量持續(xù)保持全國領(lǐng)先。2015—2018年，江蘇累計新增綠色建筑標(biāo)識2262項，總建筑面積達(dá)到23215.3萬m2，其中設(shè)計標(biāo)識2169項，建筑面積為21973.6萬m2；運(yùn)行標(biāo)識93項，建筑面積1241.7萬m2。在2262項綠色建筑標(biāo)識項目中，一星級806項，建筑面積為7486.6萬m2；二星級1301項，建筑面積為14305.6萬m2；三星級155項，建筑面積為1423.1萬m2[1]。《江蘇省綠色建筑發(fā)展條例》頒布實施后，綠色建筑標(biāo)識項目數(shù)量爆發(fā)性增長，在基數(shù)較高的情況下，仍然保持了超過50％的年均增長率，其中2015年增長率達(dá)到117％。江蘇省綠色建筑發(fā)展迅猛，從綠色建筑標(biāo)識類別看，目前綠色建筑評價標(biāo)識項目比較多，但是獲得運(yùn)營標(biāo)識的綠色建筑比較少，在數(shù)量和面積上都不足10%。從建筑全生命周期成本估算，有70%~80%的費(fèi)用都在運(yùn)營階段。我國擁有大量的高品質(zhì)綠色建筑，這些建筑在運(yùn)營階段是否達(dá)到建筑師的想法，能否滿足用戶的需求，需要通過物業(yè)的運(yùn)營過程和運(yùn)營系統(tǒng)來提高綠色建筑質(zhì)量、降低運(yùn)營成本和管理成本、節(jié)省建筑運(yùn)行中的各項消耗。筆者通過2個綠色公共建筑在運(yùn)維中出現(xiàn)的一些問題，反映運(yùn)維的重要性并提出相關(guān)建議。

1綠色運(yùn)維診斷方法

1.1目標(biāo)

結(jié)合綠色建筑技術(shù)特點(diǎn)，規(guī)范綠色建筑運(yùn)行維護(hù)工作，做到低碳、節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和保護(hù)環(huán)境，保證實際效果。

1.2綠色建筑運(yùn)維體檢

1.2.1建筑節(jié)能診斷技術(shù)。建筑節(jié)能診斷采用OTI(Observation-Test-Identification)方法，即通過觀察/交流—測試/計算—判斷/解決，對建筑的用能環(huán)節(jié)和設(shè)備現(xiàn)狀做全面、詳細(xì)的了解和掌握。1.2.2綠色建筑后評估技術(shù)。綠色建筑后評估的主要目的是針對已獲得綠色建筑標(biāo)識并投入運(yùn)營的項目進(jìn)行綜合分析評價，評估其綠色建筑技術(shù)的適宜性和節(jié)能減排效益，為建筑實現(xiàn)優(yōu)化管理、提高運(yùn)行實效、健全運(yùn)營評估體系提供重要的數(shù)據(jù)支撐和反饋。筆者對江蘇省各地市多棟大型公共建筑開展了節(jié)能診斷與綠色建筑后評估工作，在工作過程中發(fā)現(xiàn)諸多用能問題及矛盾。針對公共建筑在運(yùn)維過程中實際存在的問題，進(jìn)行節(jié)能診斷及綠色建筑后評估并開展建筑節(jié)能調(diào)適工作，同時制定行之有效的綠色運(yùn)維管理方法，能夠顯著改善建筑用能情況，降低能耗水平。1.3解決手段

1.3.1引入專業(yè)隊伍。目前，物業(yè)管理行業(yè)缺乏具有專業(yè)背景的技術(shù)人員。因此，引入專業(yè)的建筑服務(wù)顧問團(tuán)隊開展相關(guān)工作，能夠顯著改善建筑存在的問題。1.3.2建筑調(diào)適工作。傳統(tǒng)的建筑系統(tǒng)調(diào)試過程在竣工之后就結(jié)束，聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試是在系統(tǒng)無生產(chǎn)負(fù)荷下進(jìn)行的。對于民用建筑而言，此時系統(tǒng)缺乏人員、設(shè)備負(fù)荷及部分燈光負(fù)荷。綜合效能調(diào)適增加了實際使用階段的調(diào)試工作，主要目的是確保建筑各設(shè)備系統(tǒng)性能與建筑物使用相“適應(yīng)”。1.3.3綠色物業(yè)管理。綠色物業(yè)以傳統(tǒng)物業(yè)管理服務(wù)為基礎(chǔ)，從環(huán)保、節(jié)能等科學(xué)化的角度出發(fā)，優(yōu)化其物業(yè)管理模式，從而實現(xiàn)資源最大化的節(jié)約，并減少環(huán)境污染，進(jìn)而為使用者提供舒適、健康、干凈、宜居的人居環(huán)境。綠色物業(yè)是對傳統(tǒng)物業(yè)管理的升級和革新，提升其服務(wù)質(zhì)量[2]。綠色物業(yè)管理主要有以下步驟：制定運(yùn)行策略、能耗審計、節(jié)能診斷及優(yōu)化調(diào)節(jié)、節(jié)能改造、節(jié)能體檢、智能化管理和管理培訓(xùn)。1.3.4規(guī)范運(yùn)行手冊。運(yùn)行原則：不降低使用者的舒適度及建筑本身壽命；降低建筑運(yùn)行能耗及環(huán)境影響；遵循設(shè)計提升綠色建筑性能；熟悉系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，確保系統(tǒng)高效運(yùn)行[3]。運(yùn)行手冊內(nèi)容主要包含：項目介紹、項目技術(shù)特點(diǎn)和主要技術(shù)措施、系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)及運(yùn)行控制模式及要點(diǎn)、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)要求、數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與優(yōu)化策略和行為節(jié)能等。

2案例1

2.1基本情況

建筑A于2013年投入使用，總建筑面積47990.3m2，其中地下建筑面積8155m2。本建筑由劇場、辦公和展館三部分組成，最高高度為44.14m。三部分全部為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。主要用能形式為水和電，空調(diào)形式為中央空調(diào)+多聯(lián)機(jī)。建筑A集成應(yīng)用多項綠色建筑技術(shù)，是極具區(qū)域典型性和示范性的高星級綠色建筑工程。

2.2診斷過程

筆者對建筑A進(jìn)行節(jié)能診斷與綠色后評估工作，發(fā)現(xiàn)其存在較多問題。由于運(yùn)行時間較長，人員更替頻繁，建筑A許多綠色技術(shù)已處于停用狀態(tài)，且許多設(shè)備是在非正常狀態(tài)下運(yùn)行。建筑整體缺乏有效管理。

2.3問題解析

2.3.1問題實例。【實例1】新風(fēng)系統(tǒng)未使用現(xiàn)象：后勤人員缺乏新風(fēng)使用的意識,實際運(yùn)行中,不使用新風(fēng)。建筑A采用VRV+新風(fēng)系統(tǒng)，每層單獨(dú)設(shè)置全熱回收新風(fēng)機(jī)，新風(fēng)直接供給VRV送風(fēng)管道內(nèi)，并于每個房間內(nèi)設(shè)置回風(fēng)口。分析：新風(fēng)負(fù)責(zé)承擔(dān)濕負(fù)荷并滿足換氣次數(shù)要求，過渡季節(jié)新風(fēng)則可同時承擔(dān)一部分熱負(fù)荷，降低空調(diào)能耗。但由于對新風(fēng)缺乏了解，在很多實例中都存在管理人員與使用人員忽略新風(fēng)存在的現(xiàn)象。對此情況首先應(yīng)審閱圖紙，了解新風(fēng)機(jī)及開關(guān)的位置，編寫說明手冊后交予管理人員，并在現(xiàn)場演示操作，使其掌握后恢復(fù)功能使用。結(jié)論：管理人員缺乏一定專業(yè)知識或因疏忽造成的功能廢棄，應(yīng)通過講解的手段幫助其恢復(fù)使用；由于管理人員頻繁更換，應(yīng)盡量在前期將培訓(xùn)落實到位，防止后期問題難以解決?！緦嵗?】VRV系統(tǒng)缺乏管理現(xiàn)象：建筑A采用VRV+新風(fēng)系統(tǒng)，在每個房間內(nèi)設(shè)置空調(diào)末端。主要存在以下問題：（1）自2013年使用以來，業(yè)主未對風(fēng)管進(jìn)行過清洗；（2）設(shè)備維保期過后除修理外未對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)；（3）通過在每層電箱上安裝斷路器強(qiáng)制對設(shè)備進(jìn)行斷電的手段進(jìn)行節(jié)能管理；（4）室外設(shè)備由于布置不合理、散熱不佳影響使用；（5）室內(nèi)外機(jī)無法一一對應(yīng)。分析：設(shè)備使用過程中需要定期對其進(jìn)行維護(hù)，保證健康、正常的運(yùn)行；對送風(fēng)管道及設(shè)備本身需要定期進(jìn)行清理，并增加維保措施；對設(shè)備控制加裝保護(hù)器，降低強(qiáng)制斷電造成的損傷；對室外設(shè)備布局進(jìn)行改善，降低散熱阻力；對室內(nèi)外設(shè)備進(jìn)行逐一核對，并張貼標(biāo)簽，使其一一對應(yīng)。結(jié)論：管理人員對設(shè)備只進(jìn)行簡單的開關(guān)和修理操作，無法保證設(shè)備正常運(yùn)行，需對其進(jìn)行培訓(xùn)與糾正，必要時增加裝置輔助運(yùn)行?！緦嵗?】太陽能熱水系統(tǒng)停用現(xiàn)象：本項目采用了太陽能熱水系統(tǒng)為原設(shè)計劇場后臺區(qū)及體育健身區(qū)提供生活熱水。由于使用功能發(fā)生變化，原健身區(qū)已更改為教室，劇場后臺對熱水需求量同樣無法達(dá)到設(shè)計用量，管理人員中斷了熱水的使用功能，太陽能熱水系統(tǒng)隨之停用。分析：由于設(shè)計功能變化，造成原系統(tǒng)沒有存在的意義，繼續(xù)運(yùn)行則會持續(xù)消耗運(yùn)維費(fèi)用。由于光照足夠，實際可以通過控制熱水系統(tǒng)流量，在有條件的情況下完全利用太陽能系統(tǒng)供給熱水，在不產(chǎn)生額外能耗的前提下恢復(fù)熱水使用。結(jié)論：由于設(shè)計與實際功能改變，管理人員為了省去麻煩，索性整個關(guān)閉功能和對應(yīng)的系統(tǒng)?？刂朴昧縿t可在無成本或低成本的情況下保證建筑功能。2.3.2問題總結(jié)。（1）綠色建筑技術(shù)停用管理人員對綠色建筑技術(shù)不理解，實際過程中無法使用建筑既有功能，造成資源和能耗的浪費(fèi)。（2）設(shè)計與實際偏差在實際使用過程中，建筑功能發(fā)生變化，原設(shè)計參數(shù)發(fā)生冗余或者無法滿足的現(xiàn)象，造成的直接后果是“大馬拉小車”，設(shè)備全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)仍無法滿足需求，設(shè)備啟停頻繁甚至是功能廢棄。（3）維保缺失建筑運(yùn)行過程中未對設(shè)備、系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)，無法保證其正常使用。（4）運(yùn)行環(huán)境差設(shè)備正常運(yùn)行，離不開與之適應(yīng)的環(huán)境。本建筑部分設(shè)備因運(yùn)行環(huán)境過分潮濕或通風(fēng)散熱效果較差而無法正常使用。（5）智能化程度低本項目中，設(shè)備缺乏變頻運(yùn)行功能；制冷設(shè)備運(yùn)行參數(shù)無法控制，全空氣系統(tǒng)組合式空調(diào)無法控制回風(fēng)與新風(fēng)閥門，也無法控制送風(fēng)量與供水量；末端設(shè)備缺少群控功能，無法對溫度與風(fēng)量進(jìn)行統(tǒng)一控制。

2.4實際成效

通過對建筑A多次現(xiàn)場調(diào)研，幫助管理人員進(jìn)行功能恢復(fù)，提供改造建議，顯著改善使用人員的舒適度，同時使建筑能耗維持在合理水平。

3案例2

3.1基本情況

建筑B為高層建筑，總建筑面積132568m2，建筑高度149.75m。該建筑采用大規(guī)模玻璃幕墻作為外立面結(jié)構(gòu)，在塔樓內(nèi)和裙樓頂部安放設(shè)備。塔樓主要作為辦公室使用，裙樓原本計劃出租為商場，實際使用情況為辦公+展廳。主要用能形式為水和電，裙樓采用中央空調(diào)系統(tǒng)，塔樓全部采用VRV空調(diào)系統(tǒng)。建筑B同樣采用多種綠色技術(shù)，如太陽能光伏系統(tǒng)、雨水回收系統(tǒng)等，為綠色建筑設(shè)計標(biāo)識二星級建筑。

3.2診斷過程

筆者對建筑B同樣進(jìn)行了節(jié)能診斷與綠色后評估工作。該建筑投用時間不長，由專業(yè)物業(yè)人員負(fù)責(zé)對設(shè)備和建筑進(jìn)行管理。該建筑整體能耗較為合理，但由于使用率未達(dá)到設(shè)計范圍，且業(yè)主對部分區(qū)域功能進(jìn)行改變，導(dǎo)致設(shè)備處于非設(shè)計工況運(yùn)行。由于建筑本身設(shè)計結(jié)構(gòu)及裝飾問題，部分設(shè)備無法正常運(yùn)行且噪聲較大，部分區(qū)域得熱不均。

3.3問題解析

3.3.1問題實例?！緦嵗?】設(shè)備層多聯(lián)機(jī)散熱較差現(xiàn)象：建筑B在避難層四周設(shè)置空調(diào)機(jī)房。機(jī)房整體空間較為狹小，玻璃幕墻造成機(jī)房內(nèi)輻射得熱較高；采用百葉窗口作為設(shè)備進(jìn)風(fēng)口，同時新風(fēng)機(jī)抽風(fēng)口也布置在空調(diào)機(jī)房內(nèi)，部分進(jìn)風(fēng)口被遮擋，機(jī)房間內(nèi)風(fēng)量及風(fēng)壓較低，導(dǎo)致多聯(lián)機(jī)室外機(jī)散熱效果差。分析：由于空調(diào)機(jī)房空間狹小，光照的熱量較大，且新風(fēng)機(jī)將機(jī)房內(nèi)進(jìn)風(fēng)抽走，導(dǎo)致室外機(jī)回風(fēng)量較低。管理人員常年關(guān)閉空調(diào)機(jī)房房門，導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)量不足且熱量無法散出。結(jié)論：由于設(shè)備機(jī)房散熱量高，且光照的熱量大，應(yīng)增加遮陽措施降低輻射得熱；對百葉風(fēng)口風(fēng)量進(jìn)行測量與計算，與總風(fēng)量進(jìn)行比較，檢驗是否能夠滿足需求；打開設(shè)備間房門增加空氣對流。【實例2】風(fēng)冷熱泵噪音較大現(xiàn)象：本項目風(fēng)冷熱泵及冷卻塔設(shè)置在裙樓屋頂，靠近塔樓處，設(shè)備運(yùn)行時噪音大。管理人員在風(fēng)冷熱泵機(jī)組增加外遮擋裝置來降低噪聲。分析：由于設(shè)計及施工時未考慮設(shè)備噪聲的影響，后期采用加裝隔離裝置的手段來降低噪聲。但未對改造后風(fēng)冷熱泵機(jī)組風(fēng)量進(jìn)行核算，導(dǎo)致系統(tǒng)風(fēng)冷量不足，影響冷凝器運(yùn)行。結(jié)論：對隔絕裝置上風(fēng)口百葉處的風(fēng)量進(jìn)行測量，計算其是否能夠滿足風(fēng)冷熱泵的需求。若不滿足，則需要采取擴(kuò)孔或更換開孔率更高的百葉以保證設(shè)備能夠正常運(yùn)行。3.3.2問題總結(jié)。（1）設(shè)計與實際偏差由于實際使用功能與設(shè)計不完全相符，造成“大馬拉小車”的現(xiàn)象；同時實際使用功能與設(shè)計功能不符，建筑分區(qū)進(jìn)行更改后未重新進(jìn)行管道水力計算。（2）建筑自身局限性本項目整體采用玻璃幕墻外結(jié)構(gòu)，朝南房間過熱、幕墻漏水等問題嚴(yán)重，同時影響多聯(lián)機(jī)室外機(jī)散熱。風(fēng)冷熱泵設(shè)置在裙樓屋頂，設(shè)備運(yùn)行時噪音大。（3）建筑管理缺失現(xiàn)場無專業(yè)人員對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行管理，無法針對實際使用率對空調(diào)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整。本項目采用雨水回收系統(tǒng)，由于實際水壓過低，此系統(tǒng)處于停用狀態(tài)。本項目由于使用時間不長，設(shè)備仍處在維保期內(nèi)，管理人員自身沒有主動維保的觀念。

3.4實際成效

對建筑B設(shè)備進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行測量，對實際通風(fēng)量進(jìn)行計算。根據(jù)計算結(jié)果對多聯(lián)機(jī)室外機(jī)進(jìn)風(fēng)口以及風(fēng)冷熱泵隔音裝置過風(fēng)百葉尺寸進(jìn)行更改，改善設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提高設(shè)備運(yùn)行效果。

4結(jié)語

文章通過建筑節(jié)能診斷、綠色建筑運(yùn)維評估等手段對兩個綠色建筑進(jìn)行運(yùn)維階段的評估，發(fā)現(xiàn)了一些運(yùn)維的問題：（1）物業(yè)管理人員對綠色技術(shù)和相關(guān)設(shè)備運(yùn)行不了解。（2）物業(yè)管理人員對設(shè)計功能及理念不了解，導(dǎo)致諸多綠色技術(shù)停用。（3）物業(yè)管理人員不能夠根據(jù)實際需求對設(shè)備進(jìn)行控制和使用。（4）管理人員更換頻繁，造成設(shè)備管理效率低下。（5）建筑實際使用率與設(shè)計不符，造成能源浪費(fèi)。（6）建筑使用功能更改或取消，未進(jìn)行重新設(shè)計，部分系統(tǒng)完全廢棄。（7）建筑追求外形美觀，影響實際使用。日前，由于“綠色運(yùn)維”技術(shù)薄弱，設(shè)施設(shè)備普遍存在著壽命短、事后維修占比大、能耗高等問題，大量綠色建筑未能發(fā)揮其應(yīng)有的綠色效應(yīng)，造成較大的浪費(fèi)。設(shè)施服務(wù)更加注重于設(shè)施綠色運(yùn)營，通過“綠色運(yùn)維”技術(shù)能夠有效保障設(shè)施處于安全、有效以及低成本運(yùn)行狀態(tài)，更好地踐行綠色發(fā)展理念。建議行業(yè)能夠加強(qiáng)綠色建筑運(yùn)維階段的監(jiān)管，從提升物業(yè)管理水平、培育相關(guān)市場、健全機(jī)制等方面全面提升綠色建筑運(yùn)營水平。

參考文獻(xiàn)

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[3]尹寶泉.綠色建筑運(yùn)維手冊的編制與思考[C]//2016國際綠色建筑與建筑節(jié)能論文集，2016.

作者:黃凱 唐環(huán)宇 劉奕彪 楊姣琳 單位:江蘇建科土木工程技術(shù)有限公司 江蘇省綠色建筑與結(jié)構(gòu)安全重點(diǎn)實驗室