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建筑绿色生产力分析

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《智能建筑与城市信息杂志》2014年第四期

1建筑绿色生产力的三大支柱

绿色认证体系、行业/流程经验和强大的集成化系统技术平台是建筑绿色生产力的三大支柱。(1)各国针对当地实情,建立了多种不同的绿色认证体系。在国内市场上,中国绿色建筑标识GBL和美国能源与环境设计先锋奖LEED是当前两大主流评价体系,此外,其他认证体系还包括英国的BREEAM、日本的CASBEE、法国的HQE以及澳大利亚NABERS等。尽管各绿色认证体系细则及侧重有所区别,但都是按照节地、节水、节材、节能及室内环境等几个方面对建筑物的绿色建设及运营提出要求。LEED对建筑物的类型区分较细(分新建建筑NC、既有建筑EB、商业装修CI、建筑结构CS、住宅Homes等);中国GBL更是将运营管理单独作为一大类,区分了设计标识和运营标识。以绿色认证体系作为建设绿色生产力框架可全面地指导建设者,确保建设全过程对绿色目标的定位及衡量。(2)绿色认证体系框架虽然完整,但是并未细分具体行业特点,也未考虑到各个具体项目的特殊性及项目中的协调细则。传统项目往往缺乏统一的项目核心工作组,按照专业(如结构、装潢、机械、电气等)细分后,由不同的单位负责框架设计、初步设计、招投标、深化设计、建设执行及运营维护等。专业之间的理解差异以及项目进程中不同单位的不连续性构成了各个执行孤岛,导致原始建设目标和整体框架无法落实。建筑绿色生产力的第二大支柱就是建立一个由行业专家组成的核心团队,负责根据项目实际情况及绿色认证体系框架对目标建筑进行绿色定位规划,并作为统一接口进行一体化设计和建设,甚至参与运营指导,以弥补传统项目建设流程横向以及纵向的孤岛间隙。(3)绿色建筑中的绿色环保及节能增效分为被动式和主动式两大类。被动式是指建设过程中一旦采用相应的方法、技术或材料,则相应的绿色环保或节能增效效果就可以持续发挥,如场地规划、结构设计、材料选择等;主动式是所采用的技术需要根据相应使用条件及工况动态调节,相应的效能才能得以发挥,如电机变频、照明调光、空调优化控制策略等。为了充分发挥主动式技术的效能,同时对整个绿色建筑的实际表现得以监控和持续改进,智能化系统平台不可或缺。对建筑物中的可再生能源、变配电系统、照明系统、暖通空调系统、关键电力系统等进行智能监控,并有机地集成在一起,协同工作;在运维过程中,通过能源管理系统对建筑物的实际表现性能进行评估、分析,进而制定改进策略或改造方案,实现建筑物性能的持续改进,这些都离不开一个强大的集成化系统技术平台。

2施耐德电气武汉总部办公大楼建筑绿色生产力实施过程

施耐德电气武汉总部办公大楼(以下简称办公大楼)位于武汉市东湖高新开发区光谷大道金融港内,地上五层、地下一层,总建筑面积10321m2,可容纳办公人员约323人。承租该建筑时,建筑主体结构及暖通空调系统(冷热源由金融港园区统一供给)已经完成,施耐德电气的设计与施工内容包括电力系统、照明系统、内部装修、数据中心、弱电系统及能源监控系统等。为保证办公楼建成后的绿色目标(健康环保、节能降耗、作为公司内部培训基地及客户展示中心),该项目引入了系统架构师及绿色建筑认证团队对整个项目进行了整体规划及协调。项目规划阶段首先由绿色建筑认证团队对建筑进行绿色评估,确定绿色目标(本项目根据实际情况及分数预估,认证目标确定为LEEDCI金级认证)。接下来由绿色认证团队及架构师一同对达到绿色认证所需的不确定数据进行可行性及投入产出比分析,必要时引入各子系统专家提供支持。为真正达到持续节能增效的目的,架构师同时还会对未来主动节能增效技术和策略进行规划。绿色目标明确后项目进入设计阶段,架构师首先按区域对系统功能进行设计,如办公区域照明、遮阳、空调等如何根据占用状态、温湿度、照度条件以及不同时间段等进行控制和联动?物业人员将如何监视和控制这些设备?哪些信息需要被收集以便日后进行分析和优化等。此阶段暂不将功能分到各子系统以达到一体化设计的目的,避免不同专业间的功能重叠和遗漏。功能设计完成后再由架构师和各子系统专家一同探讨功能的实现技术方式(由哪个系统通过什么样的形势实现)以及系统间的信息交互方式(网络架构、实现成本、可靠性及响应实时性等),最后形成优化方案进入各子系统设计阶段。这个设计过程可能会由于成本、实施难度、稳定性等因素往复多次,同时绿色认证团队也需要对各种设计进行审核,保证绿色认证要点的落实。实施阶段由前期的绿色认证及架构师主导,逐渐转向项目经理主导。各子系统专家在项目经理的协调下对现场安装进行指导,负责相关系统的单体调试及系统间的联调。架构师此时主要是对项目实施进行架构上的指导,并控制必要的变更,保证设计的内容真正落实。绿色认证团队则收集各种绿色认证所需的资料,并在项目实施完成后进行汇总和提交。办公大楼的项目实施进程及各主要角色在各阶段的工作内容如图1所示。

3施耐德电气武汉办公大楼建筑绿色生产力亮点及收益

办公大楼通过一体化设计、施工,整个工期缩短了45天,建设费用节省25万元。并于2013年7月取得LEED认证,不仅如此,武汉办公大楼更有众多主动节能增效技术的应用以保证未来建筑的能效水平可以持续得以优化。(1)所有办公、会议区域都安装传感器,并与照明系统、空调系统进行联动,在无人时间可自动关闭照明并使空调系统进入节能运行状态。(2)办公区域窗边照明单独形成一路,并与遮阳卷帘联动,根据时间表及照度传感器反馈进行优化控制。(3)空调系统采用带一键节能运行模式的联网式温控面板,不仅可以本地或远程控制节能运行模式,而对于非正常运行(如夜间无人运行、温度过高/低等)发出报警信号,以避免能源浪费的同时确保环境舒适度。(4)两台新风机组根据CO2浓度进行变频控制,并与联网式风机盘管联动,设置夜间换气、清晨无新风预冷/热、过渡季等节能运行模式。(5)办公楼内的数据机房采用联网型UPS及数据中心监控系统,对服务器负荷、能源消耗及电力可靠性等进行集中监控。(6)大楼安装了143块各种电能表、水表和热表,对能源进行分项计量和分析。(7)大楼采用双向门禁系统,在提高安全性的同时,进行人数统计,并将此数据与能耗数据进行结合分析。(8)办公大楼的6大监控系统在办公网内划分的虚拟局域网为骨干,进行数据共享和联动,同时提供远程监控管理功能。系统网络架构图及部分系统监控界面分别如图2、图3所示。办公大楼通过整体绿色解决方案,在提高企业形象和员工劳动生产率的同时,每年约可节约相当于14万千克标准煤,减少CO2排放约34.9万千克。其主要解决方案及相关获收益点如表1所示。5结束语绿色建筑作为“十二五”期间的一项国策必将得到大力发展。但是在建设绿色建筑过程中,不仅仅为了认证而绿色,而应该更多地考虑绿色投入的收益,同时通过各种系统平台对绿色建筑的实际运行表现进行跟踪和持续进。施耐德电气建筑绿色生产力理念以及在一些项目上的实践正是在此方向探索。希望通过这些探索为中国的低碳绿色之路提供借鉴。

作者:孙靖单位:施耐德电气(中国)投资有限公司

智能建筑与城市信息杂志责任编辑:田老师    阅读:人次