某三星級(jí)綠色辦公建筑運(yùn)行效果分析

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(guò) 1.4 萬(wàn)個(gè)，建筑面積超過(guò) 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(guò)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(wàn) m2。其中，地上建筑面積約 4.14 萬(wàn) m2，地下建筑面積約 2.72 萬(wàn) 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(kù)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(guò)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(yáng)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(guò) 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(yáng)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(kāi)啟扇，為室內(nèi)自然通風(fēng)提供極為便利的條件。經(jīng)過(guò)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(yáng)年平均日輻照量 12.90 MJ/m2，太陽(yáng)能資源所屬區(qū)域?yàn)?III 類地區(qū)，可以考慮太陽(yáng)能利用。本項(xiàng)目在南樓屋面設(shè)置太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)，太陽(yáng)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(yáng)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(guò)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(guò)核算，全年非傳統(tǒng)水源實(shí)際使用量為 1 949.7 m3，自來(lái)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(wú)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(pán)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)。考慮到實(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(jiàn)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(guò)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(guò)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(guò)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(yǔ)

（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)。