結(jié)合LEED認證淺談銀河SOHO空調(diào)系統(tǒng)特點

1 綠色建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

資源環(huán)境約束與經(jīng)濟快速增長的矛盾，已經(jīng)成為我國經(jīng)濟社會發(fā)展面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，同時能源枯竭也日益成為了一個全球性的問題。2006年建設(shè)部組織的全國建筑節(jié)能情況調(diào)查表明，從2000年到2004 年，按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的項目只有 58.53%，按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建造的項目只有23.25%。因此建設(shè)部制定并強制執(zhí)行節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材標(biāo)準(zhǔn)，促進節(jié)約型建筑的發(fā)展，在建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好社會中發(fā)揮表率作用。

《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2006）于 2006 年 6 月 1 日起實施，是我國第一部從住宅和公共建筑全壽命周期出發(fā)，多目標(biāo)、多層次，對綠色建筑進行綜合性評價的推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。其中涉及到空調(diào)系統(tǒng)的部分，參照于2005年實施的《冷水機組能效限定值及能源效率等級》（GB 19577-2004）和《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189-2005）。國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)行，對綠色建筑的發(fā)展起到了推進的作用。

2 綠色建筑等級劃分

國際綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)（LEED）的出發(fā)點與我國《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2006）相同，它從建筑管理、節(jié)水、材料與資源、能源與大氣、室內(nèi)環(huán)境、創(chuàng)新設(shè)計等方面考察建筑物的特性，評分等級為認證：26 分 ~32 分，銀獎：33 分 ~38 分，金獎：39 分 ~51 分，白金獎：52 分 ~69 分。綠色建筑并不意味著簡單意義上的投資增大，而可以理解為：在經(jīng)濟合理性的前提下，通過系統(tǒng)優(yōu)化和設(shè)計整合，使建筑在其整個生命周期中，對環(huán)境的負面影響最小，同時又能提供給使用者一個健康、舒適、高效的環(huán)境。

3 銀河SOH O項目介紹

銀河SOHO中心項目位于北京市東城區(qū)朝陽門內(nèi)大街，是北京東二環(huán)內(nèi)的重要商業(yè)地標(biāo)之一，占地約5萬m²，總建筑面積約 33 萬 m³。整棟建筑包括地下3層和地上15層，按功能區(qū)可分為3塊：地下 2 層和地下 3 層為停車場，地下 1 層以及地上1~3 層為商業(yè)，地上 4~15 層為辦公。主要房間類型包括辦公、商鋪、餐廳和廚房等。該項目建筑設(shè)計為ZAHA HADID，國內(nèi)設(shè)計院為北京市建筑設(shè)計研究院（BIAD），LEED 顧問為美國環(huán)境管理咨詢有限公司（EMSI）。該項目中使用了多項節(jié)能措施：

1）采用高性能的圍護結(jié)構(gòu)（外墻 U=0.6，所有玻璃幕墻 K=1.7，SC=0.4），降低空調(diào)系統(tǒng)負荷。

2）采用苗條電梯采用同步無齒輪電機，群控和智能管理系統(tǒng)。扶梯為苗條型扶梯，設(shè)置人流感應(yīng)電梯，減少電梯能耗。

3）利用建筑挑檐作為外遮陽，減少空調(diào)系統(tǒng)負荷。

4）高效的空調(diào)設(shè)備，減少空調(diào)設(shè)備能耗。

5）優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)控制方案，減少空調(diào)系統(tǒng)運行能耗。

6）照明系統(tǒng)的優(yōu)化，減少照明能耗。經(jīng) EMSI 建模計算，相對于基準(zhǔn)建筑（根據(jù)ASHRAE 要求設(shè)立的基準(zhǔn)建筑），該設(shè)計建筑的節(jié)能率為17.41%，該節(jié)能率滿足LEED 認證評價體系下的EAc1項中最低節(jié)能14%的最低要求，對應(yīng)LEED 認證評價體系下的 EAc1中可得到 2 分，而基準(zhǔn)建筑（根據(jù)ASHRAE要求設(shè)立的基準(zhǔn)建筑）的節(jié)能要求已經(jīng)遠遠高于《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（》GB50189-2005）的標(biāo)準(zhǔn)，由此可以看到，本項目中所采用的節(jié)能措施的節(jié)能效果還是非?？捎^的。

4 綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)與銀河SOH O項目空調(diào)系統(tǒng)方案的結(jié)合

本項目空調(diào)系統(tǒng)采用中央制冷空調(diào)系統(tǒng)，項目主體由4個塔樓共同組成，因該項目體量較大，分設(shè)3個制冷站。

本項目系統(tǒng)冷源為設(shè)置在每個制冷站的冷水機組（離心或螺桿冷水機組）提供，每個制冷站內(nèi)冷水機組的配置均采用兩大一小的配置方案，對應(yīng)冷卻塔分別設(shè)置在裙樓的屋面。冷凍水供回水溫度為6 ~12 ，冷卻水供回水溫度為32 ~37 ?？照{(diào)冷凍水系統(tǒng)采用二次泵變頻系統(tǒng)。

本項目系統(tǒng)熱源為市政提供的 95 /70 的經(jīng)熱力站換熱后提供的熱水。

本項目空調(diào)末端主要采用風(fēng)機盤管 + 新風(fēng)系統(tǒng)，空調(diào)水系統(tǒng)采用兩管制系統(tǒng)。商業(yè)和辦公區(qū)域的設(shè)計參數(shù)均基于國際綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)（LEED）所用的國際舒適性標(biāo)準(zhǔn)（ASHARE 標(biāo)準(zhǔn)）。在滿足室內(nèi)人員新風(fēng)要求及舒適標(biāo)準(zhǔn)的同時，提高節(jié)能效率。且該系統(tǒng)對于辦公區(qū)域的新風(fēng)系統(tǒng)采用了帶熱回收功能的新風(fēng)機組，回收系統(tǒng)冷量（夏季）、熱量（冬季），節(jié)約能源。

4.1 高效節(jié)能的冷水機組

該項目選用了1100TON機組4臺，900TON機組2臺，450TON機組3臺，冷凍水供回水溫度6℃~12℃，冷卻水供回水溫度37℃~32℃，根據(jù)國際綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)（LEED）采用的ASHARE標(biāo)準(zhǔn)、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50 189-2005）以及本項目實際冷機指標(biāo)的各型號冷機的能效比對比詳見表1。

由表1可知，本項目實際采購冷機標(biāo)準(zhǔn)不僅高于ASHRAE 相關(guān)要求，更是遠遠高于《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189-2005），其中1100ton 冷水機組提高比例為 19.8%，900 ton 冷水機組提高比例為20%，400 ton 螺桿冷水機組提高比例最高為37%，由于冷水機組在空調(diào)系統(tǒng)耗能中所占的比例是非常高的，所以采用高效冷水機組的節(jié)能效果是非常顯著的。

4.2 冷卻塔聯(lián)合變頻運行

冷卻塔風(fēng)機聯(lián)合變頻運行是指保持盡量多的冷卻塔開啟臺數(shù)，所有開啟的冷卻塔的風(fēng)機一致變頻運行。這種冷卻塔控制策略比起一機對一塔的策略，更充分地利用了冷卻塔的換熱面積，能夠減小冷卻塔風(fēng)機電耗，從而達到節(jié)能的目的。

4.3 二次泵變流量水泵

本項目業(yè)態(tài)主要分為商業(yè)與辦公，其營業(yè)時間與辦公時間有較大差異，同時豎向有較大高差，所以空調(diào)冷凍水系統(tǒng)采用一次泵定流量，二次泵變流量系統(tǒng)，二次泵根據(jù)壓力傳感器返回的壓力信號來確定二次泵的運行工況，從而使二次泵可以根據(jù)末端情況進行變頻調(diào)節(jié)，而傳統(tǒng)的一次泵系統(tǒng)，不論末端負荷如何變化，一次泵始終工頻運行，二次泵變流量系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)的一次泵工頻系統(tǒng)，水泵的耗電量大大減少。

4.4 高效的熱回收設(shè)備

新風(fēng)熱回收采用轉(zhuǎn)輪全熱回收裝置。ASHRAESTANDARD90.1-2007 中要求熱回收裝置效率不低于 50%，其要求與北京市地方標(biāo)準(zhǔn)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》DBJ 01-621-2005 一致，在本項目高性能設(shè)計方案中，可以通過更優(yōu)的轉(zhuǎn)輪產(chǎn)品的選擇，使額定全熱回收效率提高達到70%，采用高效率的熱回收轉(zhuǎn)輪，使熱回收效率提高了40%，從而提高新風(fēng)從排風(fēng)中回收的能量，可以減小能耗，以達到更加節(jié)能的目的。

4.5 水泵與風(fēng)機選用高效的電機

提高所選用的風(fēng)機與水泵的電機效率，從而進一步提高風(fēng)機與水泵的綜合效率，已達到節(jié)約水泵與風(fēng)機消耗的電能。普通電機與高效電機效率比較可見表2。

由表2可以看到，采用高效電機后，空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)機與水泵能耗均有了2%~4% 的提高，綜合起來，節(jié)能效果比較明顯。

4.6 地下車庫 CO 濃度探測

地下車庫通風(fēng)設(shè)有雙風(fēng)機系統(tǒng)，新風(fēng)機和排風(fēng)機均采用雙速控制。

地下車庫所需的排風(fēng)量是為了稀釋汽車排氣中CO氣體的平均濃度使其達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，而汽車的CO氣體排放量隨地下車庫內(nèi)的停車數(shù)、出入頻度和汽車在地下車庫內(nèi)的平均運行時間而變化的。因此本項目設(shè)置 CO 探測系統(tǒng)，車庫內(nèi) CO 濃度探測值達到設(shè)定值時輸出報警信號。當(dāng)CO 濃度達到一定濃度時可啟動風(fēng)機運行，并根據(jù) CO濃度大小采用高速或低速，當(dāng)濃度CO 下降時，可降低風(fēng)機轉(zhuǎn)速或停止風(fēng)機運行，用這種方法可以減小用于車庫通風(fēng)的風(fēng)機電耗。

4.7 分戶計量系統(tǒng)

本項目辦公部分采用了預(yù)付費的分戶計量系統(tǒng)，即每一間辦公室都設(shè)置了獨立的空調(diào)能量計量系統(tǒng)。

能量計量系統(tǒng)介紹：

空調(diào)分戶計量由能量表（包含流量計、溫度傳感器、積算儀）、遠傳計量系統(tǒng)、室內(nèi)顯示面板、電動兩通閥、閘閥組成（見圖1）。

用戶在物業(yè)所購冷量直接由物業(yè)通過遠傳計量系統(tǒng)計入，用戶室內(nèi)顯示面板可顯示用戶所購數(shù)量，面板顯示數(shù)量遞減到一定數(shù)值后，可提醒用戶充值，當(dāng)面板顯示數(shù)量達到0時，遠傳計量系統(tǒng)會切斷進水管道上的電動兩通閥，從而切斷其冷源；遠傳計量系統(tǒng)還可以通過不同時間段采用不同的計數(shù)頻率，以實現(xiàn)常規(guī)時間與加班時間不同的收費標(biāo)準(zhǔn)；空調(diào)季與采暖季（按面積收費）轉(zhuǎn)換時，可通過遠傳計量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，保留室內(nèi)顯示面板剩余數(shù)量，或者通過計數(shù)頻率的轉(zhuǎn)換進行冬夏季收費標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。遠傳計量系統(tǒng)還可以監(jiān)視室內(nèi)相關(guān)計量儀表、儀器的運行狀況，如果離線或故障可以向管理主機報警，并關(guān)斷水閥，可以有效地避免用戶偷冷的現(xiàn)象。

能量計量系統(tǒng)優(yōu)點：

此系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)中央空調(diào)計量收費的弊端，傳統(tǒng)空調(diào)按面積收費，不論空調(diào)系統(tǒng)開與不開，室內(nèi)溫度設(shè)置高與低，均采用一樣的收費標(biāo)準(zhǔn)，這樣容易造成小業(yè)主長時間低溫開啟室內(nèi)空調(diào)設(shè)備，從而造成一些不必要的能源浪費，而采用分戶計量系統(tǒng)收費系統(tǒng)后，不再以面積作為收費的依據(jù)，改為以能量表作為收費的依據(jù)，小業(yè)主不開空調(diào)不計費，合理的設(shè)置室內(nèi)溫度也會減少空調(diào)支出，并且有關(guān)能量計量的一些數(shù)據(jù)小業(yè)主在自己戶內(nèi)即可看到，使其更加直觀。分戶能量計量從培養(yǎng)小業(yè)主的節(jié)能意識從而達到節(jié)省整座建筑的能耗支出。

4.8 空調(diào)水系統(tǒng)優(yōu)化控制方案

根據(jù)室外干球溫度重新設(shè)定冷凍水供水溫度，可以在負荷率較低時提高供水溫度，從而提高冷水機組的 COP。設(shè)定如下：

室外環(huán)境溫度<17℃，冷凍水供水溫度為 12℃。

17℃<室外干球溫度<30℃，冷凍水供水溫度在7℃~12℃之間，隨室外干球溫度做線性變化。

室外干球溫度>30℃，冷凍水供水溫度為 7℃。

根據(jù)室外干球溫度重新設(shè)定冷卻水供水溫度，可以在外溫較低時降低冷卻水溫度，降低冷機冷凝壓力，從而提高冷機 COP。設(shè)定如下：

室外干球溫度<17℃，冷卻水供水溫度為 21℃。

17℃<室外干球溫度<27℃，冷卻水供水溫度在21℃~32℃之間，隨室外干球溫度做線性變化。

室外干球溫度>27℃，冷卻水供水溫度為 32℃。

冷卻水供水溫度每下降 1℃，冷機能耗比COP約提高4%，冷凍水溫度每上升 1℃，冷機能耗比COP 約提高 4%，隨著室外干球溫度的變化，冷卻水供水溫度的下降與冷凍水供水溫度的提高，可同時提高冷機的 COP 值，用此種方法可以大大減小過渡季冷機的能耗損失。

5 結(jié)語

隨著資源環(huán)境約束與經(jīng)濟快速增長的矛盾越來越明顯，推廣綠色建筑是我國經(jīng)濟社會發(fā)展的必然趨勢。只有通過采取經(jīng)濟合理的措施，才能減少建筑物的能耗，綠色建筑也才會具有良好經(jīng)濟效益和社會效益。借鑒國際綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)（LEED）有利于貫徹落實我國《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50378-2006）。其中涉及空調(diào)制冷部分，參照《冷水機組能效限定值及能源效率等級》（GB 19577-2004）和《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189-2005）執(zhí)行與 ASHRAE，經(jīng)對比可知，對于部分空調(diào)設(shè)備而言，其節(jié)能依然有著較大的潛力，部分設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)還有進一步調(diào)高的空間。

空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能與系統(tǒng)設(shè)計的合理性（比如適當(dāng)?shù)囊靡恍┳冾l設(shè)備）以及高效、優(yōu)化的控制方案有著密不可分的關(guān)系，只有在系統(tǒng)設(shè)計中采用各項節(jié)能措施并通過優(yōu)化的控制方案具體實施，才能真正到達節(jié)能降耗的目的。分戶計量系統(tǒng)也是節(jié)能的一項重要措施，新建住宅中采暖已經(jīng)在逐步強制采用分戶計量系統(tǒng)，相信在不久的將來，商業(yè)建筑也有將逐步推行分戶計量的政策。銀河SOHO項目采用了多項環(huán)保、節(jié)能策略，包括空調(diào)系統(tǒng)中使用了高效冷水機組、環(huán)保制冷劑、二次泵變量系統(tǒng)、排風(fēng)全熱回收以及優(yōu)化的控制方案等，有效降低整個建筑的能耗。

總之，綠色建筑在我國具有很大的市場潛力和廣闊的空間，值得我們大家努力，大力推廣。