中国移动深圳信息大厦LEED认证能耗分析

黄荣杰，肖雅静，陈益明，朱惠斌

(1.中国移动通信集团广东有限公司深圳分公司，广东 深圳 518000；2.深圳市建筑科学研究院股份有限公司，广东 深圳 518049)

1 引言

LEED认证系统[1](Leadership in Energy & Environmental Design Building Rating System)是由美国绿色建筑委员会(the US Green Building Council 简称USGBC)制订的可持续建筑标准，于2003年开始在美国推行。由于其实践性良好、市场接受度高等特点，近年来在国际上发展迅速，已成为世界各国发展绿色建筑评估标准的范本。

能耗指标是评估建筑物的绿色性能时最重要的指标之一，仅能耗分析一项在LEED评估中占到约1/6的分值。 建筑在规划、设计过程中进行能耗分析，对建筑物的节能效益优化起到显著作用。中国移动深圳信息大厦作为绿色建筑的践行者，充分利用能耗分析技术，采用eQUEST软件建模，对建筑整体能耗组成和指标进行全面分析，并在LEED认证中取得良好成绩，对绿色建筑能耗分析起到较好的示范性及指导性作用。

2 项目概况

中国移动深圳信息大厦项目位于深圳市福田中心区的CBD区域，位于深南大道与金田路交汇处的东北角，地理位置优越。项目建筑面积约10.32万m2，建筑高度为180 m，由主楼和副楼组成，主要功能是办公用途。图1和图2分别为项目建筑效果图和建成后的实景图。

中国移动深圳信息大厦在规划、设计、建设、运营全过程中，全面贯彻落实绿色建筑发展理念，目前已取得国家绿色建筑设计评价标识二星级认证，国家绿色建筑运行评价标识二星级认证以及美国LEED认证金级认证。“节能”作为绿色建筑评估体系的重要考核指标，中国移动深圳信息大厦采用了高效围护结构、控制窗墙比、高效冷源机组、节能照明系统等一系列节能措施。

图1 中国移动深圳信息大厦建筑效果

图2 中国移动深圳信息大厦实景照片

3 绿色建筑认证情况

中国移动深圳信息大厦于2013年1月获得中国绿色建筑设计标识★★星级，2016年6月获得LEED金级正式认证，目前已经投入运营使用。图3为项目所获得的国家绿色建筑二星设计标识、LEED金级认证证书。

4 能耗模拟概述

LEED与国标GB/T 50378《绿色建筑评价标准》[2]的最大差异之处在于，LEED更侧重于结果和量化，而国标更侧重于措施和手段。因此，在LEED认证中，需要整合建筑的各项系统综合能效表现，进行全面的量化分析。LEED基准模型和设计模型依据ASHRAE Standard 90.1-2007[3]的附录G设定。

建筑综合能耗由采暖系统、空调系统、热水系统、照明系统及其他设备系统的能耗组成。其他设备系统通常由插座、办公设备、电梯系统、厨房炊具等组成[4]。LEED官方认可的建筑能耗分析软件包括DOE-2、eQUEST、IES、Energy Plus等。其中eQUEST基于DOE-2和Energy Plus开发，简化二者的能耗计算核心，属于界面友好型软件，适合用于工程计算，故LEED认证通常采用eQUEST作为能耗分析软件[5]。

eQUEST能耗计算软件运用动态计算方法计算建筑的能耗及各个组件的影响因素，采用一种正向思维计算出室内温度以及室内得热量进而计算出负荷与耗电量[6]。图3为中国移动深圳信息大厦在eQUEST中的3D模型。

图3 中国移动深圳信息大厦eQUEST物理模型

建筑能耗分析首先从负荷分析入手，将建筑负荷参数作为输入条件建模。输入参数由以下6块组成：围护结构、窗墙比、新风、人员、照明、设备。中国移动深圳信息大厦的主要输入参数见表1～3。

表1 中国移动深圳信息大厦围护结构主要设计参数

表2 中国移动深圳信息大厦主要功能空间照明和设备输入参数

表3 中国移动深圳信息大厦暖通空调系统主要冷源设计参数

4 能耗表现分析

LEED认证中的能耗模拟分析需要综合考虑建筑朝向因素，故基准模型需要分别扭转0°、90°、180°、270°来计算综合能耗。图4～6展示了中国移动深圳信息大厦建筑全年8760 h的逐时冷热负荷模拟计算结果，图5为基准模型和设计模型的全年能耗对比图，每一项上的百分比分别为设计模型在该项上较基准模型的降低幅度。由结果分析可知，本项目全年建筑综合节能率为20.14%。对能耗降低幅度做出贡献的方面依次为：风机-室内、制冷、照明、风机-车库、光伏发电、水泵、冷却塔、室外照明、采暖。而建筑扭转角度除了对制冷能耗略有影响外，对其他类型能耗几无影响。

图4 中国移动深圳信息大厦全年综合能耗占比

由图5可以看出，建筑综合能耗占比最大的三块为设备能耗、制冷能耗、照明能耗。其中除设备能耗设计模型和基准模型必须保持一致外，影响制冷能耗的围护结构热工性能、空调系统能效比以及室内新风、人员、照明设备热负荷均可以通过技术措施进行技能优化，照明能耗可通过减小照明功率密度以及增加天然光调节措施来优化。

图6展示了建筑能耗的逐月变化趋势，从2～7月呈逐步递增的关系，6～9月建筑能耗量较大，随后能耗逐渐降低，这是由于空调系统季节性使用变化。10月份的陡降是由于国庆7天长假期间，大楼各系统处于关闭状态。本项目位于夏热冬暖地区，空调系统中的制冷、风机、水泵、冷却塔能耗在夏季达到峰值，在冬季由于室内人员和照明设备负荷，制冷能耗降低但仍然存在。

图5 中国移动深圳信息大厦全年综合能耗占比

图6 中国移动深圳信息大厦全年综合能耗逐月分析

经统计，设计建筑全年综合能耗值为10507068 kW·h，基准建筑为13157096 kW·h，则其建筑节能2650027.75 kW·h/a，节能率为20.14%。由于深圳市峰谷电价，设计建筑全年电费为1057.90万元，基准建筑全年电费为1274.66万元，全年节费216.76万元/a，节费率为17.01%。 对比分析可知，中国移动深圳信息大厦采用的高效围护结构、控制窗墙比、高效冷源机组、节能照明系统等一系列节能措施取得了显著的节能效益，且光伏发电量抵消了设计建筑全年能耗的2.74%，最终辅助本项目获得LEED金级认证，起到了很好的节能示范作用。

6 结语

中国移动深圳信息大厦采用一系列节能措施，成功获得LEED金级认证。从能耗分析的角度来看，要获得更高的节能率，需要提高围护结构的热工性能，采用更高效的空调设备和照明设备，以及增加可再生能源使用率。本项目建筑综合能耗节能20.14%，节约了17.01%，取得了显著的节能效益和经济效益，对绿色建筑能耗分析有良好的示范作用和借鉴意义。