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上海市绿色办公建筑运行实效调研与建议

2018-11-10孙妍妍SunYanyan

住宅科技 2018年3期
关键词:能耗案例绿色

孙妍妍 Sun Yanyan

0 引言

近年来,我国一直对建筑节能、绿色建筑发展相关工作高度重视。改革开放40年来,建筑节能发展20多年,绿色建筑发展亦有近10年发展历程。两会时,习近平总书记在参加上海代表团审议时强调,“城市管理应该像绣花一样精细。城市精细化管理,必须适应城市发展”。“十三五”期间,绿色建筑遍地开花,国家和上海在公共建筑能效提升方面也尤为重视,住房和城乡建设部办公厅、银监会办公厅《关于深化公共建筑能效提升重点城市建设有关工作的通知》(建办科函)〔2017〕409号)中提出:“积极探索基于能耗限额的用能管理制度,实行公共建筑能源系统运行调适制度,推行专业化用能管理。”《上海市绿色建筑“十三五”专项规划》目标中明确提出,全面推进新建绿色建筑发展。所有新建建筑全部执行绿色建筑标准,其中大型公共建筑、国家机关办公建筑按照绿色建筑二星级及以上标准建设。低碳发展实践区、重点功能区域内新建公共建筑按照绿色建筑二星级及以上标准建设的比例不低于70%。上海市绿色建筑运行维护管理将是上海建筑绿色节能工作落地的重点任务。在已建设完成的绿色节能建筑中,特别是大型公共建筑绿色运行维护管理模式更是需要适应城市发展,运行管理方式急需转型升级。

上海市政府高度重视节能减排发展工作,深入贯彻落实十八届五中全会上提出的创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。按照城市精细化管理的发展方向,建筑精细化节能管理也显得尤为接地气,在粗放式节能管理的基础上提出创新精细化节能管理模式,力争做到技管并举。上海市绿色建筑发展实现区县全覆盖、范围全覆盖、类型全覆盖。自2014年下半年起,上海市对所有新建建筑执行绿色建筑设计标准(《上海市绿色建筑发展三年行动计划(2014-2016)》(沪府办发〔2014〕32号)的通知),随着绿色建筑的规模化发展,绿色建筑发展过程中存在的重设计、轻运行管理的现象逐渐显现。

截至2016年年底,上海市累计获得绿色建筑标识的建筑项目总数量398个(2017年6月发布的《上海绿色建筑发展报告(2016)》),建筑面积3433万m2,2016年度获得绿色建筑运行评价标识的建筑项目总数量仅占8%,建筑面积51万m2。而设计标识仅说明是建设项目图纸设计内容达到绿色建筑标准,而绿色建筑的实际效果需要通过项目的实际运行效果来体现。目前,上海市加强了绿色建筑运行实效的引导,注重绿色建筑运行管理实效已作为“十三五”绿色建筑发展的重点任务之一。2016年6月3日发布的《上海市建筑节能和绿色建筑示范项目专项扶持办法》(沪建建材联〔2016〕432号)对绿色建筑示范项目的支持范围已经取消设计标识项目,仅对绿色建筑运行标识项目进行资金补贴。由此可见,绿色建筑运行实效已经引起管理部门的高度重视,绿色建筑精细化运营管理也是绿色建筑健康发展的必然选择。

绿色建筑的最大特点是可持续性,从建筑的全生命周期的角度考虑和达到“四节一环保”目标和策略,而建筑的运行阶段占整个建筑全生命周期的95%以上,占全生命周期总能耗的80%以上。已建造完成并投入运营的绿色建筑运行效率的确还没有得到广泛重视。往往都是重视设计而轻视运行,设计与运维管理脱节、能源消耗高、运行维护成本高的问题屡见不鲜。竣工验收后交付使用前因工程进度、交付时间等原因,导致建筑竣工后根本就没有一个完整的运行维护管理使用手册。上海市也存在绿色建筑标识设计多、运行少,绿色建筑设计认识不足、能力不够,绿色建筑运营与设计脱节、物业管理能力不够等问题。

在绿色建筑精细化运营管理研究较少的背景下,本文选择已经投入运行并已获得绿色建筑标识的绿色办公建筑来探讨研究,通过现场考察、专题会议、专人访谈、文献调研、问卷调查等多途径,全方位分析项目情况,总结绿色办公建筑在运行管理实效性方面存在的问题,为绿色建筑精细化管理提出建议。

1 案例概况及调研内容

以5个典型样本为调研对象,案例基本信息见表1。除1个案例充分使用且正常运营外,其他4个建筑项目均未完全使用,入住率约为60%~70%。案例1是以酒店式公寓形式出售,小业主众多,居住和办公情况复杂,大部分按照类似住宅功能使用,其初始功能发生变化;案例2和案例5中的大部分商业未正常投入使用;案例3的部分楼层尚处于闲置状态;案例4正常投入运营。

调研内容包括景观、建筑设计、暖通空调、给水排水、建筑智能化和运行管理6个专业,具体内容和要点如表2所示。

2 绿色办公建筑运行效果分析

案例1是由一幢16层高的公寓式办公楼及裙房(商业)共同组成的高层建筑,1层为商铺,2~16楼为公寓式办公,共303户,用于出租或出售。调研时发现,有的业主购买多套公寓,一部分作为办公,一部分作为居住,还有的业主专门用作住宅,因此,该项目的使用情况类似住宅,而非办公。设计时采用了屋顶绿化、自然采光、自然通风、太阳能热水系统、节水器具、雨水回收系统、滴灌、节能围护结构等绿色建筑技术体系。调研时发现该项目的物业管理公司管理水平一般,人员配备较少,没有专门的机电人员对项目进行维护管理;从管理制度看,物业没有结合项目情况制定切合实际的节能节水运行建议;从运行记录看,运行人员只限于日常的简单工作,运行记录做得不够完善,也无人员定期进行数据的统计分析;从绿色建筑技术运行效果分析来看,整体能耗较低,但由于走廊、大堂等公共空间灯具存在“长明灯”现象,导致公共照明能耗偏大;运行水耗整体偏低,但绿化浇灌用水量偏大,单位面积绿化浇灌耗水量约0.56m3/(m2·a),是《民用建筑节水设计标准》中一级养护定额的两倍,按照设计落实了滴灌,但实际浇灌仍然是用普通胶管浇灌,水源浪费严重。此外,该项目部分绿色技术未落实或运行效果不佳,如雨水系统,由于物业管理人员不知情未落实运行,太阳能生活热水系统南立面安装集热板,但运行效果不佳(图1)。

表1 案例基本信息

表2 调研内容

图1 案例1雨水处理机房和太阳能集热器实拍图

案例2为多层商业办公楼,建筑总高8层,地上5层,地下3层。其中,地上1~3层为商铺,4~5层为办公。调研时1~3层商铺还未出租,处于闲置状态,只有4、5层办公区正常运行。物业能耗和水耗记录不全,半年来单位面积能耗为171.42kWh/m2,能耗偏高,分项能耗中照明能耗最高占30.2%,冷热源能耗其次占24.2%(图2),水耗未进行分项计量,且记录不全未进行分析。从室内热舒适度来看,该项目大多房间夏季室内温度在23~24℃(课题组调研时体感明显偏冷),多功能厅甚至出现21.4℃的极端情况,明显偏低,而且不满足公共建筑节能设计标准的要求,存在室内温度夏季偏低,冬季过高现象,抽检的5个房间有3个房间温度都超标。从照明功率及分布密度来看,除办公室外,其他大部分空间照度值偏大,主要原因是施工时未落实当初设计的要求,安装时也未对照明功率密度值进行核算和估计,导致后期灯具不符合节能要求。经对该项目地源热泵机组性能检测,机组能效比(COP)为4.7,冬季制热性能系数为3,远低于设计要求值。通过对该项目运行情况分析,该项目的照明系统和空调系统节能潜力较大。照明系统未使用节能灯具且灯具数量布置不合理。空调系统出现冬季过冷夏季过热现象,但是系统未结合负荷情况进行控制。此外,物业管理人员的素质有待提高,需加强绿色物业管理的意识,定期对水耗和能耗分项进行记录。

图2 案例2各分项能耗比例和空调系统各分项能耗图

案例3主要功能为科研办公、绿色建筑技术宣传展示。该项目2层处于闲置,3层为正常科研办公,4层为活动室,常驻人员数量为29人,只有设计工况的8%(设计使用人数为361人)。该项目整体能耗水平较低,但空调系统能耗占比较大(图3、4),空调系统设计时,由于考虑结合围护结构本身的蓄冷蓄热性能来对室内舒适性进行调节,设计时按照24h运行,但实际运行仅为白天的8:30~17:00,故空调系统现有配置不能够满足室内舒适性要求;另外,该项目由于采用了中庭和导光筒等综合措施进行采光改善,故照明能耗很低。该项目采用了中水系统,采用MBR生物膜处理技术,中水的水源为整个建筑的污水,主要用来冲厕和洗车,补水来自蓄水池的雨水,但是由于该项目采用了感应式蹲便器、双档坐便器和无水小便斗等节水措施,加上办公人员数量少,中水水源少,系统回用效益不高。同时,经对该项目外遮阳实际运行效果调研,得知外遮阳系统运行正常,但活动外遮阳开启与实际天气情况有所差异,比如中午太阳照射强烈时,遮阳板的角度依然较大,遮阳效果不理想,通常需工作人员自主将遮阳板全部关闭。此外,项目的物业管理人员对该系统遮阳调节的设置情况不清楚,甚至课题组向设计该系统的智能化单位专业工作人员询问时,对方也因不是施工时参与的工作人员,不清楚系统是按照时间调节还是太阳追踪调节。管理人员和施工单位人员的变动为后期系统正常运行维护增加了很大困难,故建议绿色建筑项目后期应加强设备系统的技术资料备案。

图3 案例3各项能耗比例分析图

图4 案例3全年不同月份耗电量统计图

案例4由A、B、C、D、E、F、中庭以及多功能厅通过连廊组成一个办公中心,地上3层,总建筑面积23710m2,属于自用的办公建筑,正常使用人数为450人左右,运行时间为周一~周五,9:00~17:00。该项目采用了拔风井、中庭、屋顶绿化、土壤源热泵、节水器具、微喷灌、人工湿地、透水铺装、节能照明、太阳能光伏和太阳能热水等绿色技术措施(图5、6),经调研分析,该项目年平均能耗强度为87.8kWh/m2,相对上海同类办公建筑来说,整体能耗偏低。年用水总量为21407m3,单位面积水耗为0.903m3/m2,年非传统水源用量为9261m3,非传统水源利用率达到43.2%。该项目绿色技术落实情况较好,大多绿色技术运行效果也不错,但个别技术如中水系统(业主反映如果全部用中水冲厕,厕所有臭味,故物业不得不补充一定的市政水进行混合冲厕)和太阳能生活热水系统运行(洗手池水龙头出水忽冷忽热,夏天热水温度很高,用水舒适性较差;一楼用水时,其他楼层热水压力不足,出水量骤减、出水量不稳定)不是很成功。

图5 案例4屋顶绿化和中庭实景

图6 案例4节能照明和太阳能光伏实景

案例5是集办公、展厅、公务餐厅、车库、活动室及小型配套商店等功能为一体的综合性办公设施,该项目冰蓄冷系统运行良好(图7),充分利用了夜间低谷电,具有较好的经济效益;分项计量落实不到位,各分项计量数据记录较笼统,数据中心空调电梯电力(峰)统计在一起,对数据分析造成一定影响;中雨水系统未运行,造成资源浪费,究其原因,雨水收集和雨量大小有关,小雨时难以收集;功能上,雨季期间收集的雨水难以作为灌溉使用,其他使用方式处理的雨水水质保质期短,难以稳定地作为水源供应使用;物业运行管理人员没有受到专业的绿色建筑相关培训,绿色建筑方面、数据统计与运营管理不到位(图8)。

图7 案例5冰蓄冷系统实际运行流程图

图8 案例5实景图

本文根据调研实际运行与设计的差异性对比分析,除案例4的运行情况较符合设计情况外,其他项目均存在较大差异,有的项目控制项均存在不达标情况。自持物业的建筑从设计、建造、运营全过程对绿色技术的应用情况较好。房产商以出售为主的建筑楼宇则运行状态复杂多变,例如办公楼宇转变为酒店式公寓(类住宅),最初按照绿色设计的一些绿色技术和先进的节能设备未能很好地使用,甚至不用,故技术落实情况很差。已获得绿色建筑标识三星级的建筑,发现其运行能耗较低,但是出租率也比较低。物业管理仍然较粗放,一些智能化系统和设备的实际使用状态与设计不符,例如楼宇自控系统只监不控,空调通风系统变频设备工频运行等问题,因为项目在竣工验收后和交付使用前没有进行建筑调适,没有建筑使用说明书等相关详细工作的交接。

3 结论与建议

通过对5个已经运行的上海市绿色建筑项目运行实效进行分析,总结运行效果如下:①相对常规建筑来说,绿色建筑能耗整体相对较低;②某些项目的绿色技术措施未落实到位;③实际使用情况和设计情况差距较大,直接导致一些系统无法按设计工况运行;④中雨水系统运行不够理想,大多项目闲置,造成资源浪费;⑤物业管理能力水平有待提高,后续需加强绿色物业管理;⑥室内环境质量不满足要求,有的项目冬季过冷夏季过热,有的又存在空调不满足需求的情况;分项计量系统落实安装,但后期数据采集和运行分析工作不够到位;⑦BA系统整体实施效果不够理想;⑧部分项目用能系统存在较大的节能潜力,如已做变频的水泵,由于空调系统运行策略问题,实际却按照工频或定频运行;⑨照明系统巡视管理薄弱,未能做到合理开启照明灯具、合理利用自然光、保持灯具的清洁等。

针对以上问题,建议从以下几方面进行引导,确保绿色建筑实效运行:①业主和设计方应在前期尽可能合理地评估后期项目使用情况,以确保设计符合后期使用,避免设备浪费;②施工单位应落实绿色建筑设计要求,确保施工质量;③竣工验收时应增加绿色建筑专项验收要求,以确保各项绿色技术落实到位;④缺乏TAB(testingadjustingandbalancing)的相关标准,建筑调适十分必要;⑤加强物业管理人员绿色建筑技术相关知识的教育培训工作,以便科学有效地对绿色建筑项目进行管理,切实提高物业管理行业的能力水平。

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