公共建筑綠色節(jié)能運維探析

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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行過程案例進行簡要分析，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%的費用都在運營階段。我國擁有大量的高品質(zhì)綠色建筑，這些建筑在運營階段是否達到建筑師的想法，能否滿足用戶的需求，需要通過物業(yè)的運營過程和運營系統(tǒng)來提高綠色建筑質(zhì)量、降低運營成本和管理成本、節(jié)省建筑運行中的各項消耗。筆者通過2個綠色公共建筑在運維中出現(xiàn)的一些問題，反映運維的重要性并提出相關(guān)建議。

1綠色運維診斷方法

1.1目標(biāo)

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

1.2綠色建筑運維體檢

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)識并投入運營的項目進行綜合分析評價，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、提高運行實效、健全運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。針對公共建筑在運維過程中實際存在的問題，進行節(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)合試運轉(zhuǎn)調(diào)試是在系統(tǒng)無生產(chǎn)負荷下進行的。對于民用建筑而言，此時系統(tǒng)缺乏人員、設(shè)備負荷及部分燈光負荷。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)范運行手冊。運行原則：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)運轉(zhuǎn)情況，確保系統(tǒng)高效運行[3]。運行手冊內(nèi)容主要包含：項目介紹、項目技術(shù)特點和主要技術(shù)措施、系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)及運行控制模式及要點、設(shè)備維護保養(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。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)下運行。建筑整體缺乏有效管理。

2.3問題解析

2.3.1問題實例?！緦嵗?】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,實際運行中,不使用新風(fēng)。建筑A采用VRV+新風(fēng)系統(tǒng)，每層單獨設(shè)置全熱回收新風(fēng)機，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)負責(zé)承擔(dān)濕負荷并滿足換氣次數(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)管進行過清洗；（2）設(shè)備維保期過后除修理外未對設(shè)備進行維護；（3）通過在每層電箱上安裝斷路器強制對設(shè)備進行斷電的手段進行節(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)外機無法一一對應(yīng)。分析：設(shè)備使用過程中需要定期對其進行維護，保證健康、正常的運行；對送風(fēng)管道及設(shè)備本身需要定期進行清理，并增加維保措施；對設(shè)備控制加裝保護器，降低強制斷電造成的損傷；對室外設(shè)備布局進行改善，降低散熱阻力；對室內(nèi)外設(shè)備進行逐一核對，并張貼標(biāo)簽，使其一一對應(yīng)。結(jié)論：管理人員對設(shè)備只進行簡單的開關(guān)和修理操作，無法保證設(shè)備正常運行，需對其進行培訓(xùn)與糾正，必要時增加裝置輔助運行?！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)運行則會持續(xù)消耗運維費用。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)。控制用量則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。（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)備全負荷運轉(zhuǎn)仍無法滿足需求，設(shè)備啟停頻繁甚至是功能廢棄。（3）維保缺失建筑運行過程中未對設(shè)備、系統(tǒng)進行定期維護，無法保證其正常使用。（4）運行環(huán)境差設(shè)備正常運行，離不開與之適應(yīng)的環(huán)境。本建筑部分設(shè)備因運行環(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)備缺乏變頻運行功能；制冷設(shè)備運行參數(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)人員負責(zé)對設(shè)備和建筑進行管理。該建筑整體能耗較為合理，但由于使用率未達到設(shè)計范圍，且業(yè)主對部分區(qū)域功能進行改變，導(dǎo)致設(shè)備處于非設(shè)計工況運行。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)機散熱較差現(xiàn)象：建筑B在避難層四周設(shè)置空調(diào)機房。機房整體空間較為狹小，玻璃幕墻造成機房內(nèi)輻射得熱較高；采用百葉窗口作為設(shè)備進風(fēng)口，同時新風(fēng)機抽風(fēng)口也布置在空調(diào)機房內(nèi)，部分進風(fēng)口被遮擋，機房間內(nèi)風(fēng)量及風(fēng)壓較低，導(dǎo)致多聯(lián)機室外機散熱效果差。分析：由于空調(diào)機房空間狹小，光照的熱量較大，且新風(fēng)機將機房內(nèi)進風(fēng)抽走，導(dǎo)致室外機回風(fēng)量較低。管理人員常年關(guān)閉空調(diào)機房房門，導(dǎo)致進風(fēng)量不足且熱量無法散出。結(jié)論：由于設(shè)備機房散熱量高，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)量進行測量與計算，與總風(fēng)量進行比較，檢驗是否能夠滿足需求；打開設(shè)備間房門增加空氣對流?！緦嵗?】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)備運行時噪音大。管理人員在風(fēng)冷熱泵機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)冷熱泵機組風(fēng)量進行核算，導(dǎo)致系統(tǒng)風(fēng)冷量不足，影響冷凝器運行。結(jié)論：對隔絕裝置上風(fēng)口百葉處的風(fēng)量進行測量，計算其是否能夠滿足風(fēng)冷熱泵的需求。若不滿足，則需要采取擴孔或更換開孔率更高的百葉以保證設(shè)備能夠正常運行。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)進行更改后未重新進行管道水力計算。（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)機室外機散熱。風(fēng)冷熱泵設(shè)置在裙樓屋頂，設(shè)備運行時噪音大。（3）建筑管理缺失現(xiàn)場無專業(yè)人員對空調(diào)系統(tǒng)進行管理，無法針對實際使用率對空調(diào)設(shè)備運行情況進行調(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)備進風(fēng)口進行測量，對實際通風(fēng)量進行計算。根據(jù)計算結(jié)果對多聯(lián)機室外機進風(fēng)口以及風(fēng)冷熱泵隔音裝置過風(fēng)百葉尺寸進行更改，改善設(shè)備運行狀態(tài)，提高設(shè)備運行效果。

4結(jié)語

文章通過建筑節(jié)能診斷、綠色建筑運維評估等手段對兩個綠色建筑進行運維階段的評估，發(fā)現(xiàn)了一些運維的問題：（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。（6）建筑使用功能更改或取消，未進行重新設(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。設(shè)施服務(wù)更加注重于設(shè)施綠色運營，通過“綠色運維”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)能夠加強綠色建筑運維階段的監(jiān)管，從提升物業(yè)管理水平、培育相關(guān)市場、健全機制等方面全面提升綠色建筑運營水平。

參考文獻

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[3]尹寶泉.綠色建筑運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)安全重點實驗室