聚焦：建筑材料及系统运行的节能分析

近年来，绿色建筑发展快速，逐渐从试点示范项目走向推广普及阶段，其技术应用也逐步趋于成熟。绿色建筑设计中现在需要考虑的是如何将节能、节材、节水和环境保护等问题从概念落实到解决实际项目中存在的问题？对于既有建筑而言如何利用新型的建筑材料及系统设计降低建筑能耗，实现绿色发展？就目前关于建筑节能的相关标准来看，还需要从哪些方面努力以便进一步完善？本期诚邀业内专家、学者及企业高层为我们解读——建筑材料及系统运行的节能分析。
高彩凤
中国建筑科学研究院
副研究员
Gao Caifeng
China Academy of Building Research
Research Associate
暖通空调系统运行优化对绿色建筑节能效果的影响
The impact of HVAC system operation optimization on green building energy savings
绿色建筑行业经过十年的发展，现如今绿色建筑的理念已经逐步深入人心，绿色建筑的相关标准不断完善，绿色建筑的数量也呈现出强劲的增长态势。自2008年我国正式开展绿色建筑评价工作以来，截止到2013年12月底，全国共评出1446项绿色建筑评价标识项目，总建筑面积达到16270.7万m²，其中设计标识项目1342项，建筑面积14995.1万m²，占总数的92.8%，运行标识项目104项，占总数的7.2%，建筑面积1275.69万m²。^[1]
可以说，随着绿色建筑的全面推广实施，绿色建筑设计和咨询团队的专业水平日渐提升，将实现绿色建筑的相关技术在项目设计中落实已经没有太大问题。但在实际投入运行之后，很大比例的项目不能达到当初设计的节能效果。这也是绿色建筑运营标识的获得难度远大于设计标识的原因之一。体现在数量上即获得运行标识的项目数量仅占总数的不到10%。绿色建筑运行能耗无法达到设计预期，其原因当然是多方面的，暖通空调系统无法根据室内负荷变化实现设备的优化运行是其中一个很重要的原因。
绿色建筑的暖通空调设计中，许多项目风系统、水系统及冷热源都具有工况调整优化运行的能力，但是实际运行中控制逻辑未实现，或者设计说明中注明的控制逻辑并不是系统实际运行能效比的最佳状态；此外，以全年工况变化和机组实际运行状态为基础的较为精细的节能运行策略则很难在设计文件中找到。建筑设备系统运行当中，物业管理人员普遍缺乏相关培训，很难实现设备系统根据工况和负荷需求变化，并使系统保持在能效最优的状态下运行。
系统运行优化工作，主要包括由专业团队制定优化策略，根据建筑实际工况及实时负荷变化，开启、调整或停止冷热源设备，同时相应调整输配系统以及末端设备的工作状态，使得系统中各设备接近最佳工作状态点，最终实现暖通空调系统的最优化运行。在满足室内舒适度要求的同时确保系统低能耗安全运行。
以中国建筑科学研究院近零能耗绿色示范建筑为例，冷源由太阳能吸收式制冷机组与地源热泵系统联合提供，并配备部分负荷水蓄冷系统。水蓄冷系统运行模式主要分为四种工况：制冷机蓄冷、蓄冷水罐单独供冷、制冷机单独供冷、以及冷机＋蓄冷水罐联合供冷工况。热源来自太阳能集热系统及地源热泵系统，院内自用锅炉房作为备用热源，冬季提供采暖与空调热水。末端空调形式包括：水冷多联机+新风热回收机组、地板辐射系统+溶液除湿机组、辐射吊顶系统+新风热回收机组、水环热泵+独立新风热回收机组、地板辐射系统+蒸发式冷却机组，并设风机盘管为备用及实验目的。所有的系统参数均由传感器采集汇集到楼宇监控分析平台，实现了自动控制。在刚刚结束的采暖季中，由我院专业团队进行了精细的系统优化运行管理，优化后比优化前建筑整体月累计能耗降低了20%。由此可见运行优化的节能效果是显著的。
综上所述，绿色建筑的暖通空调系统设计中一般都选用了能效比较高的冷热源机组、变频输配系统以及高性能末端系统。在实际运行当中，为真正实现当初设计的节能效果，由专业人员进行运行优化工作是至关重要的。
 
 
参考文献：
1.中国城市科学研究会著，中国绿色建筑2014，中国建筑工业出版社，2014.3