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        某三星級(jí)綠色辦公建筑運(yùn)行效果分析

        2020-02-01 01:35:44談孜超上海市建筑科學(xué)研究院有限公司上海201108
        綠色建筑 2020年4期
        關(guān)鍵詞:建筑

        談孜超(上海市建筑科學(xué)研究院有限公司, 上海 201108)

        截至 2018 年底,全國(guó)獲得綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)識(shí)的項(xiàng)目累計(jì)超過 1.4 萬個(gè),建筑面積超過 11.00 億 m2,其中運(yùn)行標(biāo)識(shí)項(xiàng)目?jī)H占約 7%。這意味著現(xiàn)階段我國(guó)的綠建標(biāo)識(shí)絕大部分都以設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)為主,獲得設(shè)計(jì)標(biāo)識(shí)項(xiàng)目的各項(xiàng)技術(shù)落地實(shí)際程度及達(dá)到運(yùn)行標(biāo)識(shí)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求如何,都是值得跟蹤和關(guān)注的。本文結(jié)合上海市浦東新區(qū)某辦公運(yùn)營(yíng)三星級(jí)項(xiàng)目,分析在運(yùn)營(yíng)過程中各類技術(shù)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)行情況。

        1 項(xiàng)目概況

        項(xiàng)目位于上海市浦東新區(qū),用地面積為 9 230 m2,總建筑面積為 6.86 萬 m2。其中,地上建筑面積約 4.14 萬 m2,地下建筑面積約 2.72 萬 m2,容積率為 4.38。該建筑地上部分為南北兩棟塔樓,南樓地上 15 層,北樓地上 10 層,地下3 層為連通地下室。該建筑是集辦公、辦公配套設(shè)施、商業(yè)和地下車庫等功能的綜合性辦公設(shè)施,結(jié)構(gòu)形式為框架核心筒結(jié)構(gòu)。

        該項(xiàng)目在規(guī)劃建設(shè)過程中以 GB/T 50378—2014 《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》三星級(jí)為標(biāo)準(zhǔn)要求,將該項(xiàng)目建設(shè)成為能源利用率高、資源消耗小、場(chǎng)地環(huán)境怡人、室內(nèi)環(huán)境健康的綠色生態(tài)建筑項(xiàng)目。

        2 項(xiàng)目亮點(diǎn)和技術(shù)分析

        項(xiàng)目落實(shí)了多項(xiàng)本土化、低成本的綠色建筑技術(shù)。具體包括太陽能光熱、 LED 節(jié)能型燈具、高效照明系統(tǒng)、樓宇綜合管理自控系統(tǒng)、雨水收集再利用、屋頂綠化等。

        2.1 場(chǎng)地規(guī)劃與建筑平面布局

        在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,對(duì)場(chǎng)地的風(fēng)環(huán)境和自然采光環(huán)境進(jìn)行模擬,得出了建筑布局的最佳方案。項(xiàng)目設(shè)計(jì)了一個(gè)下沉式廣場(chǎng),使得地下 1 層功能空間可以獲得較好的自然采光。通過 IES-VE 2014 軟件進(jìn)行建模分析,采光系數(shù)達(dá)到 0.55% 的區(qū)域面積占總地下首層主要功能面積的 16.10%。同時(shí),項(xiàng)目將建筑幕墻和豎向遮陽構(gòu)件等設(shè)施與建筑一體化設(shè)計(jì),每層均設(shè)置了平推開啟扇,為室內(nèi)自然通風(fēng)提供極為便利的條件。經(jīng)過模擬分析,室內(nèi)人員活動(dòng)區(qū)域 100% 功能空間滿足換氣次數(shù) > 2 次/h 的要求。

        2.2 可再生能源利用

        上海地區(qū)太陽年平均日輻照量 12.90 MJ/m2,太陽能資源所屬區(qū)域?yàn)?III 類地區(qū),可以考慮太陽能利用。本項(xiàng)目在南樓屋面設(shè)置太陽能熱水系統(tǒng),太陽能集熱器面積共有 130 m2,供地下層生活熱水系統(tǒng)使用。同時(shí),屋頂設(shè)置 3 臺(tái)名義制熱量 38.5 kW 的空氣源熱泵。冬季或陰雨天氣時(shí),如供熱水箱內(nèi)熱水不滿足設(shè)計(jì)溫度時(shí),輔助加熱。熱水在屋頂制備完成后輸送至地下用水點(diǎn),主要為地下 1 層餐飲廚房熱水。根據(jù)一年的運(yùn)行數(shù)據(jù)可知,太陽能提供的熱水量比例為90.50%。

        2.3 非傳統(tǒng)水源利用

        上海地區(qū)降雨量為 1 164.5 mm,年均最大月為 169.6 mm,平均最大 24 h 降雨量為 100.0 mm。項(xiàng)目收集南北樓虹吸屋面雨水,外加下沉式廣場(chǎng)區(qū)域的雨水,在雨水立管上完成初雨棄流后匯集至位于南區(qū)地下 2 層的雨水機(jī)房。機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)置 150.0 m3雨水蓄水池,雨水處理系統(tǒng)的小時(shí)處理量為 7 m3/h。采用“屋面雨水→初期棄流→蓄水池沉淀→過濾→消毒→合用清水池”工藝,處理后的雨經(jīng)重力流至地下 3 層生活廢水處理機(jī)房?jī)?nèi)的合用清水池中。收集的雨水經(jīng)處理到達(dá)相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后主要用于綠化噴灌、沖廁和道路沖洗。

        經(jīng)過核算,全年非傳統(tǒng)水源實(shí)際使用量為 1 949.7 m3,自來水用水總量為 7 922.5 m3,非傳統(tǒng)水源利用率為 24.60%。本項(xiàng)目實(shí)際入住率為 50.00% 左右。全年水耗統(tǒng)計(jì)如表 1 所示。

        表 1 全年水耗分類統(tǒng)計(jì) m3

        2.4 全年運(yùn)行能耗分析

        本項(xiàng)目采用地塊內(nèi)能源站提供的一次空調(diào)冷凍水(6.0 ℃/12.0 ℃)和一次空調(diào)(采暖)熱水(88 ℃/60℃)。在本工程地下 1 層的換熱機(jī)房?jī)?nèi)分別設(shè)置冷凍水板式換熱器、空調(diào)熱水板式換熱器、采暖熱水板式換熱機(jī)組,將一次空調(diào)冷(暖)水分別換熱,提供大樓所需的二次空調(diào)冷凍水(7.0 ℃/13.0 ℃)、空調(diào)熱水(60 ℃/50℃)和采暖熱水(80 ℃/55 ℃)。

        辦公標(biāo)準(zhǔn)層(南樓 2 層~15 層、北樓 2 層~10 層)采用全空氣變風(fēng)量系統(tǒng)(VAV)。VAV 末端均為單風(fēng)道無動(dòng)力型BOX,門廳、商業(yè)大空間采用全空氣系統(tǒng)(AHU)定風(fēng)量系統(tǒng)。對(duì)于服務(wù)用房等小空間房間則采用新風(fēng)+風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)(PAU+FCU)。同時(shí),在各樓屋面設(shè)置集中的新風(fēng)全熱回收機(jī)組,進(jìn)行新排風(fēng)和熱交換。

        項(xiàng)目設(shè)置了建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)用電能耗進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量,包括照明插座用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電和特殊用電。根據(jù)建筑用能監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)導(dǎo)出的原始數(shù)據(jù),對(duì)項(xiàng)目的全年能耗進(jìn)行分類別統(tǒng)計(jì)。全年能耗分類統(tǒng)計(jì)如表 2 所示,各用電分項(xiàng)占比如圖 2 所示。

        表 2 全年能耗分類統(tǒng)計(jì) kWh

        圖 1 用電分項(xiàng)占比圖

        本項(xiàng)目全年單位面積總能耗為 38.912 kWh/(m2·a),折算成標(biāo)準(zhǔn)煤為 11.98 kg/(m2·a)??紤]到實(shí)際入住率在 50%左右,在 100% 入住率時(shí),全年單位面積總能耗為 77.82 kWh/(m2·a),折算成標(biāo)準(zhǔn)煤為 23.96 kg/(m2·a)。根據(jù)上海市 DB 31/T555—2015 《機(jī)關(guān)辦公建筑合理用能指南》中對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)建筑的規(guī)定,單位建筑綜合能耗先進(jìn)值為 33 kg/(m2·a)。由此可見本項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)行能耗值比同類型建筑先進(jìn)用能指標(biāo)降低 27.4%。

        3 室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

        3.1 室內(nèi)空氣質(zhì)量

        根據(jù) GB 50325—2010(2013 年版)《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》進(jìn)行檢測(cè)。主要檢測(cè)指標(biāo)包括氡、甲醛、苯、氨、TVOC 濃度等,其中氡未檢測(cè)出,部分房間檢測(cè)結(jié)果如表 3 所示。

        表 3 室內(nèi)污染物檢測(cè)值 mg·m-3

        通過實(shí)測(cè),室內(nèi)空氣中的氨、甲醛、苯、總揮發(fā)性有機(jī)物、氡、可吸入顆粒物等污染物濃度不高于現(xiàn)行 GB/T 18883—2002 《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定限值的70%。

        3.2 室內(nèi)溫濕度和 CO2 濃度

        為了監(jiān)測(cè)室內(nèi)溫濕度和 CO2濃度,選取夏季、冬季和過渡季分別進(jìn)行典型日的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),結(jié)果如圖 2 所示。夏季典型日全天溫度在 24~26 ℃ 范圍內(nèi)變化,CO2濃度在(500~650)×10-6之間。過渡季典型日全天溫度在 24~25 ℃ 范圍內(nèi)變化,CO2濃度在(450~550)×10-6之間。冬季典型日全天溫度在 21~24 ℃ 范圍內(nèi)變化,CO2濃度在(450~550)×10-6之間,滿足室內(nèi)人員需求。典型日室內(nèi)溫度波動(dòng)情況如圖 2 所示,典型日 CO2波動(dòng)情況如圖 3 所示。

        圖 2 典型日室內(nèi)溫度波動(dòng)情況

        圖 3 典型日 CO2 波動(dòng)情況

        4 結(jié) 語

        (1)項(xiàng)目以“被動(dòng)優(yōu)先,主動(dòng)優(yōu)化”為原則,合理采用多項(xiàng)適宜綠色建筑技術(shù),有效降低建筑運(yùn)行能耗。分析建筑實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),單位建筑面積總能耗為 23.96 kg/(m2·a),比上海地區(qū)同類型建筑先進(jìn)用能指標(biāo)值降低27.4%。

        (2)實(shí)測(cè)建筑運(yùn)行期間室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、室內(nèi)熱環(huán)境和空氣質(zhì)量等均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

        (3)項(xiàng)目在引進(jìn)建筑節(jié)能技術(shù)時(shí),需綜合分析各項(xiàng)技術(shù)的適用性和經(jīng)濟(jì)性,建議優(yōu)先采用自然通風(fēng)和自然采光等低成本被動(dòng)技術(shù),降低建筑自身能耗。

        (4)確保項(xiàng)目高效運(yùn)行,項(xiàng)目需建立完善的運(yùn)行管理制度,加強(qiáng)管理人員技能培訓(xùn)。

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