浅谈公共建筑暖通空调系统运维模式
2020-11-30孙朝朋
摘 要:随着社会的发展,城市中大型公共建筑在逐年增加,其能耗也在不断增大,能源与发展的矛盾日益突出。据统计,我国目前建筑能源消耗约占国家能源消耗的26%左右,随着人们生活环境和办公环境的日益改善,这一比例还存在逐步上升之势。而大量实践证明,对于采用中央空调的公共建筑,其设备运行管理的节能因素占到建筑节能潜力的30%~50%。因此,改进设备运维模式,提升暖通空调系统的运行管理水平,对建筑节能、降本至关重要。
关键词:暖通空调;设备管理与维护;模式
一、 引言
近年来,随着我国广大群众物质生活水平不断提升,满足室内场所舒适性功能的各类硬件设施也开始趋向于多元化发展。但是各类建筑设施、设备往往只重视前期的建设,而忽视了后期的运行管理。目前,国内获得绿色建筑运行标识的建筑数量只占绿色建筑设计标识数量的5%左右。因此,当前为了保障建筑暖通空调的高效化应用,各相关方要注重引入更多先进技术与维护技术,创新设施设备管理模式,优化暖通空调系统设备实际管理成效,降低设备故障率,为广大群众正常生产、生活提供有效保障。
二、 暖通空调系统基本特征概述
暖通空调系统主要有三个基本组成结构:空调系统、通风系统、供暖系统。针对这三部分结构来看,空调系统与其他系统应用对比,复杂性以及功能性更加突出,主要是用于室内环境温度、适度控制,提高空间环境舒适度;通风系统主要对环境内部、外部空气进行交换,保障室内空气能有效流通,包括自然通风、机械通风两种通风方式;供暖系统应用能在严寒环境中建立适宜的温度环境,主要是设定在蒸汽供暖、热水供暖中,能为多数群众提供较大便利。
三、 暖通空调系统运维管理的重要性
我国建筑能源消耗约占国家能源消耗的20%~30%,随着人们生存环境和办公环境的日益改善这一比例还存在逐步上升之势,而在建筑能耗中,中央空调系统的能源消耗约占50%~70%,据此推算,建筑空调系统能耗约占国家能源消耗的10%~20%。
建筑暖通系统在设计、集成、安装以及运行等各环节落地过程中,由于各供应商的关注点不同,往往系统的最终运行效果无法达到设计初衷,形成漏斗效应,而整个过程又很难找到责任主体,而运维作为持续最久的最后环节,对整个系统的全生命周期起到关键作用。根据美国VA机构(退伍军人事务部)对建筑不同寿命周期LCC(全生命周期成本)分析,30年寿命周期的建筑的运行及维护成本是建设成本的2.21倍,而40年寿命周期的建筑,其运行及维护成本是建设成本的7.7倍。
我国在2013年国务院办公厅发布的《绿色建筑行动方案》(国办发〔2018〕1号文)中强调了“树立建筑全生命期理念”和 “建设运营的重要性”,传统的“重建设、轻运营”的理念得到了改变,“建筑全生命周期的成本最优”逐渐得到了人们的认可和重视。
四、 公共建筑暖通空调系统运维管理现状
随着建筑设施运维市场竞争进入白热化阶段,社会对每个领域的专业度要求越来越高,各行业趋向于精细化分工,由专业人做专业事。国家从2016年开始鼓励进行供电、供水、供热与物业管理的“三供一业”分离移交工作,这也标志着从政府到社会层面对于社会分工精细化以及专业工作分包的认可,未来企业将更加专注于核心业务的发展,而对于物业管理、设备运维等辅助性工作则外包给专业性的服务公司来完成。
当前大型公共建筑主要委托专业第三方来进行运维管理,但委托模式主要以专业技术人员包干为主,考核方式往往较为单一,就是对第三方人员配备的证书资质要求、数量要求进行考量,而忽视了创新技术手段的应用。因此,目前行业内的从业人员整体收入较低,年龄层次偏大,创新技术的应用不足,管理水平的提升速度缓慢。
五、 公共建筑暖通空调系统运维模式探析
当前,随着工业互联网、人工智能等新兴技术在各个領域的不断渗透和发展,促进了整个社会的生产效率。因此,在公共建筑暖通空调系统运维工作中,必要探索更加灵活的管理模式,促进创新技术的应用,不断提升暖通系统能效,降低故障率,降低建设全生命周期运行成本。
首先是树立以结果为导向的意识。近年来,合同能源管理模式在公共建筑暖通系统节能改造中逐渐得到了应用,常见的合同能源管理模式包括节能效益分享型、节能量保证型、能源费用托管型和融资租赁型,无论哪种模式,都对节能效果提出了较高的要求。事实证明,这一模式将节能效益与业主方、服务商双方紧密联系起来,实现了双赢,也促进了各项节能技术的应用和发展。在设施设备管理中,也应该鼓励业主方与服务方对优化设施管理带来的效益进行共享,激发各方的创新动力。
其次是增强创新意识,鼓励使用创新技术。在公共建筑暖通空调系统运维中,比较成熟的技术有利用人工智能进行运行策略优化、智能报警、设备故障诊断等。例如,在设备运行管理工作中,故障的预测诊断是一个重要环节,当前比较常用的是选取传感器进行诊断检测方法,此类方法基本应用原理就是对设备参数值变化现状进行分析,判定故障产生具体位置,要注重在自动化检测过程中对各类故障位置精确化判断。此外,人工智能技术在故障检测工作中也逐渐得到了应用,例如利用神经网络以及故障树诊断方法。以上诊断方法的实施都要求在硬件、软件上增加一定的投入,但从设备的全生命周期来看,也是非常值得的投入,所以要求各相关方都要具备较强的创新意识,注重创新技术的应用。
最后是健全系统运行管理考核模式。从当前较单一的技术人员考核逐渐转变为以过程监管、结果为主的综合性考核。例如,将事后应急性抢修逐渐改进为预测性维护,在建立设施设备全生命周期信息的基础上,建立完备的故障数据模型,精准化获取故障数据,提示技术人员及时对故障进行检查,有效降低暖通空调故障发生概率,延长设备使用寿命;将优化运行策略带来的节能效益、增值收益合理分配,激发各方在设施管理工作中发挥主观能动性。
六、 结语
在当前暖通空调设备系统运行中,暖通空调系统应用节能潜力突出,要鼓励各方对各项节能技术合理应用,全面提升暖通空调的应用效果。而更加灵活、更加科学的管理模式对创新技术的应用有较大的促进和引导作用,通过管理模式的创新带动创新技术的应用,促进设施设备管理的良性循环,提升设备应用成效,降低建筑能耗,节约运行成本。
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作者简介:孙朝朋,上海德昂实业发展有限公司。