1、国内首个 LEED 金奖案例及其空调系统特点简介2 期卷 191Itt1)建筑节能No.1in2007(T0talNo.191.Vo1.351产 l 品 l 应 l 用 lPRODUCTAPPLICATION国内首个 LEED 金奖案例及其空调系统特点简介贾晶,钱颖初:(1.特灵空调 ,上海 200001;2.美国 EMSI 环境管理咨询有限公司,上海 20001l1摘要:建设部制定绿色建筑评价标准,促进节能省地型建筑的发展 ,是构建和谐社会的重要措施之一.借鉴国际绿色建筑评价标准(LEED)有利于贯彻落实我国绿色建筑评价标准.国内首个获得 LEED 金奖认证项目在节能,节水,节地,节材等方面
2、采用了多项环保策略.以空调系统为例,该项目使用了高效冷水机组,环保制冷剂,一次泵变流量系统,排风全热回收等,有效降低整个建筑的能耗和运行费用达 3l%.相比较原有设计-方案,绿色建筑新增投资的回收期仅为 2_3 年,故绿色建筑具有很大的市场潜力,值得推广.关键词:绿色建筑;空调系统;环保;节能中图分类号:TU83l 文献标志码:B 文章编号:16737237(2007lo1.005203TheFirstL 明dGoldRatingBuildinginChinaandtheCharacteristicofITSHVACSystemJ/AJingl,QNYing-chu(1.Trane,Shang
3、hai20001,China;2.EMSIU.S.EnvironmentalManagementConsultingLtd.,Shangh200011,China)Abstract:MinistryofConstructionhasissued“evaluationstandardforgreeningbuilding“,inordertopromotetheconstructionwithlessenergyandland,whichisoneoftheimportantpoliciestobuildharmonioussociety.LEEDisusefulasreferencetocar
4、ryoutevaluationstalldardforgreeningbuilding“.ThefirstLEEDgoldratingbuildinghasbeenbuiltthlessenergy,lesswater,lesslandandlessmaterialsforenvironmentalprotection,suchashighefficientchillers,environmentalrefrigerants,VPFsystem,heatrecoveryinexhaustsystemctc.inHVACde-sign,toreduce31%annualoporationcost
5、andenergyconsumptionforthewholebuilding.Asthepayb 诎 periodofadditionalcostis2.3yearsforgreeningbuildingupgrade,themarketofgreeningbuildingislargeanditisworthtopopularizegreeningbuilding.Keywords:greeningbuilding;HVACsystem;environmentalprotection;energy-savingO 引言资源环境约束与经济快速增长的矛盾,已经成为我国经济社会发展面临的严峻挑战
6、.2006 年建设部组织的全国建筑节能情况调查表明,从 2000 年到2004 年,按节能标准设计的项目只有 58.53%,按节能标准建造的项目只有 23.25%.因此,建设部制定并强制执行节能,节水,节地,节材标准,促进节能省地型建筑的发展,在建设资源节约型,环境友好型社会中发挥表率作用.绿色建筑评价标准于 2006 年 6 月 1 日起实施,是我国第一部从住宅和公共建筑全寿命周期出发,多目标,多层次,对绿色建筑进行综合性评价的推荐性国家标准.其中涉及空调系统的部分,将参照于2005 年实施的冷水机组能效限定值及能源效率等级(GB19577.2004)和公共建筑节能设计标准(GB501892
7、005).国际绿色建筑评价标准(LEED)的出发点与我国绿色建筑评价标准相同,它从建筑管理,节水,材料收稿日期:2006.12-01与资源,能源与大气,室内环境,创新设计等方面考察建筑物的特性,评分等级为达标:2632 分;银奖:3338 分;金奖:39,-51 分;白金奖 :52,-69 分.绿色建筑并不意味着简单意义上的投资增大,而可以理解为:在经济合理性的前提下,通过系统优化和设计整合,使建筑在其整个生命周期中,对环境的负面影响最小,同时又能提供给使用者一个健康,舒适,高效的环境.1 案例综述苏州工业园区的缤特力(全球最大的耳机制造商之一)厂区 ,总建筑面积为 20600m2,由一栋单层
8、厂房和一栋三层办公楼组成(见图 1),目前已经建成使用.经过测算,其建筑能耗低于同类,同期建造的建筑35%以上 ,是中国目前唯一通过国际绿色建筑认证体系(LEED 认证)的绿色厂区 .通过该项目的业主,总承包(柏克德),绿色建筑顾问(美国 EMSI)及分包商的努力,该项目厂房获得了国际绿色建筑评价标准(LEED)的金奖,办公楼获得了银奖.项目中使用了如下多项环保,节能,舒适性策略:(1)场地方面: 雨水收集和利用 ,热岛效应控制,夜间灯光控制等;(2)节能方面: 空调系统优化 (高效主机,一次泵变流量系统,排风热回收等),照明系统优化(昼光照明,恒光系统,LPD 降低,自控等),围护结构优化(
9、屋面和墙体保温,遮阳系统,窗墙比控制等);(3)节水方面: 雨水灌溉,节水植物 ,节水器具的使用等;(4)建筑材料: 本地材料,含高回收成份材料 ,环保材料的使用等;(5)室内空气质量控制:加大新风量 ,污染源控制(如室内装饰材料的环保,健康指标均高于国际标准,入住前全新风换气两周)等;(6)施工过程: 水土流失控制 ,废弃物管理,污染物控制等.图 1 苏州工业园区的缤特力工厂该项目节能效果显着,表 1 列出该项目厂房能耗评价结果.表 1 缤特 A-r/-年能耗比较通过整合设计的方式,将该建筑物升级为绿色建筑的新增投资为 120.325 万元,占其 4800 万投资(建设安装费用)的 2.5%
10、,由于绿色建筑每年节能 53.28万元,故投资回收期为 2.3 年,在 20 年使用过程中,共节能 1065.6 万元.2 空调系统简介2.1 空调系统方案该项目不仅选用高效冷水机组,节约关键设备的能耗;而且采用一次泵变流量系统,降低空调水系统的能耗.另外,厂房和实验室采用单风道全空气系统,研发与办公区域采用两管制风机盘管系统,空调风系统中采用了排风热回收方案.上述节能措施节省运行费用 19.18 万元/年,有效降低整个建筑的能耗和运行费用 11.4%,因此,根据绿色建筑认 JJJ(LEED)体系中 EA(能源与环境 )部分的规定,获得更多的评分.空调节能,并不降低室内空气品质.我们基于LEE
11、D 标准所引用的国际舒适性标准(ASHRAE 标准),提高了缤特力苏州新工厂的原设计最小新风量,即从人均每小时 34m3 提高到人均每小时 36m3.适度增大新风量可改善室内空气品质,但会增大空调负荷,导致空调系统运行费用增加.由于本项目采用了排风全热回收,CO 监控系统等节能方案和系统优化设计,把提高工作场所的最小新风量而导致的额外能耗降至最小.因此,与常规项目比较,本项目的空调环境更舒适,空调设备运行更节能.2.2 高效冷水机组该项目选用 2 台 450 冷 t 三级压缩离心式冷水机组和 1 台 225 冷 t 螺杆式冷水机组,冷水供回水温度 7C/12,冷却水供回水温度 37/32.由于
12、选用的高效冷水机组的能效等级超过我国水机组能效限定值及能源效率等级所规定的一级能效标准(最高标准,是设备生产商追求的目标),比公共建筑节能设计标准规定的冷水机组的能效标准高 20%30%(见表 2).表 2 冷水机组能效比较冷水机组能耗评价结果如图 2 所示,二台离心式冷水机组节省运行费用 9.92 万元/年,一台螺杆式冷水机组节省运行费用 2.56 万元/年,共节省运行费用12.48 万元/年.o40旺 3O蹩 20lO廿 0.一 .离心式冷水机组螺杆式冷水机组叵堕匦亘囹图 2 冷水机组年运行费用比较若以冷水机组使用寿命 20 年计算,则冷水机组运行费用可节省 249.6 万元.若计算冷水机
13、组使用寿命中全部费用,冷水机组运行费用占 90%以上(如图31,故高效冷水机组因节能而产生的经济效益显着.L 弱运行费91.4%机组初8_3%费用图 3 冷水机组使用寿命周期内费用比较采用高效冷水机组还具有可观的社会效益:(1)减缓夏季用电高峰负荷,缓解大中城市“夏季电荒“;(2)保护环境, 减缓全球变暖效应.若全社会都使用节能认证的空调产品,则因节电而使发电厂减少的温室气体排放量:大约 76 亿的 CO,大约 0.64 亿的 So2,大约 0.27 亿 kg 的 NOx,相当于:减少 200万辆汽车,种植 4.8 亿棵树.目前本项目使用的三级压缩离心式冷水机组一直保持业界最高效率记录,在 A
14、RI 工况下满负荷的COP 为 7.85,原因在于以下三方面:(1)制冷剂 HCFC.123 效率在中国地区明显高于HFC.134a,约达到 6%,并且对大气臭氧层破坏和全球温室效应的综合影响最小,是环保制冷剂之一;(2)电机直接驱动压缩机,比齿轮传动节能约 3%;(3)-级压缩与二级经济器结合的机组比单级压缩机组效率高 6%.2.3 空调水系统优化方案空调水系统是按照满载设计的,在负荷变化时,虽然冷水机组可以根据负荷调节,可是蒸发器侧的流量却是固定的,因此,冷冻水泵一直满载运行,水泵的能耗没有能够因部分负荷运行而减少.由于近十年来,冷水机组的制造技术提高,先进的冷水机组可在一定范围内变流量运
15、行,并保持出水温度稳定,而对机组能耗影响不大.因此,当负荷变化时,可保持冷水机组的供回水温度不变,使冷水机组的蒸发器侧流量随用户侧流量的变化而变化,从而节约蒸发器侧变频水泵的能耗.目前由于变流量冷水机组出现,变频器价格下降,冷水系统机组群控技术提高,使得一次泵变流量系统应用越来越广,技术日趋成熟.该项目的一次泵变流量系统由 3 台冷水机组,4台冷冻水泵,4 台变频器,1 只流量计和旁通阀组成(如图 4).与传统的一次泵定流量系统相比,该系统初投资高 l6 万,用于变频器和机房群控系统升级.但每年节约运行费用 6.7 万元,投资回收周期为 2.4 年(如图 5).1,-,积!403020100图
16、 4 一次泵变流量系统配量示意图军叠冷水机组冷却塔水泵图 5 空调水系统年运行费用比较3 小结(1)推广绿色建筑是我国经济社会发展的必然趋势.但只有采取经济合理的措施,绿色建筑才会具有良好的经济效益和社会效益.(2)借鉴国际绿色建筑评价标准(LEED)有利于贯彻落实我国绿色建筑评价标准.其中涉及空调制冷部分,参照水机组能效限定值及能源效率等级和公共建筑节能设计标准执行.(3)获得国际绿色建筑评价标准(LEED)金奖认证项目采用了多项环保,节能策略,包括空调系统中使用了高效冷水机组,环保制冷剂,一次泵变流量系统,排风全热回收等,有效降低整个建筑的能耗和运行费用达 31%.由于普通建筑物整体升级为
17、绿色建筑的投资回收期仅为 2.3 年,故具有很大的市场潜力,值得推广.参考文献:1】钱颖初 ,绿色建筑的市场之路,制冷技术,2006(2):3234.(QIANYing-ehu.Marketroadofgmenbuilding.RigerationTechnology,2006(2):3234)2LEEDforNewComtructionVersion2.2,October2005.作者简介:贾晶(1966.), 男, 回族,高级工程师,江苏人,清华大学暖通空调专业硕士,空调系统节能与绿色建筑,市场部经理.单位地址:上海市黄浦区西藏中路 268 号来福士广场 10.(200001)联系方式:021-53599566;E-mail:jjjiatrane.Gom
