结合LEED认证浅谈银河SOHO空调系统特点

1 绿色建筑的发展现状

资源环境约束与经济快速增長(cháng)的矛盾，已经成為(wèi)我國(guó)经济社会发展面临的严峻挑战，同时能(néng)源枯竭也日益成為(wèi)了一个全球性的问题。2006年建设部组织的全國(guó)建筑节能(néng)情况调查表明，从2000年到2004 年，按节能(néng)标准设计的项目只有(yǒu) 58.53%，按节能(néng)标准建造的项目只有(yǒu)23.25%。因此建设部制定并强制执行节能(néng)、节水、节地、节材标准，促进节约型建筑的发展，在建设资源节约型、环境友好社会中发挥表率作用(yòng)。

《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2006）于 2006 年 6 月 1 日起实施，是我國(guó)第一部从住宅和公共建筑全寿命周期出发，多(duō)目标、多(duō)层次，对绿色建筑进行综合性评价的推荐性國(guó)家标准。其中涉及到空调系统的部分(fēn)，参照于2005年实施的《冷水机组能(néng)效限定值及能(néng)源效率等级》（GB 19577-2004）和《公共建筑节能(néng)设计标准》（GB 50189-2005）。國(guó)家标准的发行，对绿色建筑的发展起到了推进的作用(yòng)。

2 绿色建筑等级划分(fēn)

國(guó)际绿色建筑评价标准（LEED）的出发点与我國(guó)《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2006）相同，它从建筑管理(lǐ)、节水、材料与资源、能(néng)源与大气、室内环境、创新(xīn)设计等方面考察建筑物(wù)的特性，评分(fēn)等级為(wèi)认证：26 分(fēn) ~32 分(fēn)，银奖：33 分(fēn) ~38 分(fēn)，金奖：39 分(fēn) ~51 分(fēn)，白金奖：52 分(fēn) ~69 分(fēn)。绿色建筑并不意味着简单意义上的投资增大，而可(kě)以理(lǐ)解為(wèi)：在经济合理(lǐ)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(xiǎo)，同时又(yòu)能(néng)提供给使用(yòng)者一个健康、舒适、高效的环境。

3 银河SOH O项目介绍

银河SOHO中心项目位于北京市东城區(qū)朝阳门内大街(jiē)，是北京东二环内的重要商(shāng)业地标之一，占地约5万m²，总建筑面积约 33 万 m³。整栋建筑包括地下3层和地上15层，按功能(néng)區(qū)可(kě)分(fēn)為(wèi)3块：地下 2 层和地下 3 层為(wèi)停車(chē)场，地下 1 层以及地上1~3 层為(wèi)商(shāng)业，地上 4~15 层為(wèi)办公。主要房间类型包括办公、商(shāng)铺、餐厅和厨房等。该项目建筑设计為(wèi)ZAHA HADID，國(guó)内设计院為(wèi)北京市建筑设计研究院（BIAD），LEED 顾问為(wèi)美國(guó)环境管理(lǐ)咨询有(yǒu)限公司（EMSI）。该项目中使用(yòng)了多(duō)项节能(néng)措施：

1）采用(yòng)高性能(néng)的围护结构（外墙 U=0.6，所有(yǒu)玻璃幕墙 K=1.7，SC=0.4），降低空调系统负荷。

2）采用(yòng)苗条電(diàn)梯采用(yòng)同步无齿轮電(diàn)机，群控和智能(néng)管理(lǐ)系统。扶梯為(wèi)苗条型扶梯，设置人流感应電(diàn)梯，减少電(diàn)梯能(néng)耗。

3）利用(yòng)建筑挑檐作為(wèi)外遮阳，减少空调系统负荷。

4）高效的空调设备，减少空调设备能(néng)耗。

5）优化空调系统控制方案，减少空调系统运行能(néng)耗。

6）照明系统的优化，减少照明能(néng)耗。经 EMSI 建模计算，相对于基准建筑（根据ASHRAE 要求设立的基准建筑），该设计建筑的节能(néng)率為(wèi)17.41%，该节能(néng)率满足LEED 认证评价體(tǐ)系下的EAc1项中最低节能(néng)14%的最低要求，对应LEED 认证评价體(tǐ)系下的 EAc1中可(kě)得到 2 分(fēn)，而基准建筑（根据ASHRAE要求设立的基准建筑）的节能(néng)要求已经遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于《公共建筑节能(néng)设计标准（》GB50189-2005）的标准，由此可(kě)以看到，本项目中所采用(yòng)的节能(néng)措施的节能(néng)效果还是非常可(kě)观的。

4 绿色建筑标准与银河SOH O项目空调系统方案的结合

本项目空调系统采用(yòng)中央制冷空调系统，项目主體(tǐ)由4个塔楼共同组成，因该项目體(tǐ)量较大，分(fēn)设3个制冷站。

本项目系统冷源為(wèi)设置在每个制冷站的冷水机组（离心或螺杆冷水机组）提供，每个制冷站内冷水机组的配置均采用(yòng)两大一小(xiǎo)的配置方案，对应冷却塔分(fēn)别设置在裙楼的屋面。冷冻水供回水温度為(wèi)6 ~12 ，冷却水供回水温度為(wèi)32 ~37 。空调冷冻水系统采用(yòng)二次泵变频系统。

本项目系统热源為(wèi)市政提供的 95 /70 的经热力站换热后提供的热水。

本项目空调末端主要采用(yòng)风机盘管 + 新(xīn)风系统，空调水系统采用(yòng)两管制系统。商(shāng)业和办公區(qū)域的设计参数均基于國(guó)际绿色建筑评价标准（LEED）所用(yòng)的國(guó)际舒适性标准（ASHARE 标准）。在满足室内人员新(xīn)风要求及舒适标准的同时，提高节能(néng)效率。且该系统对于办公區(qū)域的新(xīn)风系统采用(yòng)了带热回收功能(néng)的新(xīn)风机组，回收系统冷量（夏季）、热量（冬季），节约能(néng)源。

4.1 高效节能(néng)的冷水机组

该项目选用(yòng)了1100TON机组4台，900TON机组2台，450TON机组3台，冷冻水供回水温度6℃~12℃，冷却水供回水温度37℃~32℃，根据國(guó)际绿色建筑评价标准（LEED）采用(yòng)的ASHARE标准、《公共建筑节能(néng)设计标准》（GB 50 189-2005）以及本项目实际冷机指标的各型号冷机的能(néng)效比对比详见表1。

由表1可(kě)知，本项目实际采購(gòu)冷机标准不仅高于ASHRAE 相关要求，更是遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于《公共建筑节能(néng)设计标准》（GB 50189-2005），其中1100ton 冷水机组提高比例為(wèi) 19.8%，900 ton 冷水机组提高比例為(wèi)20%，400 ton 螺杆冷水机组提高比例最高為(wèi)37%，由于冷水机组在空调系统耗能(néng)中所占的比例是非常高的，所以采用(yòng)高效冷水机组的节能(néng)效果是非常显著的。

4.2 冷却塔联合变频运行

冷却塔风机联合变频运行是指保持尽量多(duō)的冷却塔开启台数，所有(yǒu)开启的冷却塔的风机一致变频运行。这种冷却塔控制策略比起一机对一塔的策略，更充分(fēn)地利用(yòng)了冷却塔的换热面积，能(néng)够减小(xiǎo)冷却塔风机電(diàn)耗，从而达到节能(néng)的目的。

4.3 二次泵变流量水泵

本项目业态主要分(fēn)為(wèi)商(shāng)业与办公，其营业时间与办公时间有(yǒu)较大差异，同时竖向有(yǒu)较大高差，所以空调冷冻水系统采用(yòng)一次泵定流量，二次泵变流量系统，二次泵根据压力传感器返回的压力信号来确定二次泵的运行工况，从而使二次泵可(kě)以根据末端情况进行变频调节，而传统的一次泵系统，不论末端负荷如何变化，一次泵始终工频运行，二次泵变流量系统相对于传统的一次泵工频系统，水泵的耗電(diàn)量大大减少。

4.4 高效的热回收设备

新(xīn)风热回收采用(yòng)转轮全热回收装置。ASHRAESTANDARD90.1-2007 中要求热回收装置效率不低于 50%，其要求与北京市地方标准《公共建筑节能(néng)设计标准》DBJ 01-621-2005 一致，在本项目高性能(néng)设计方案中，可(kě)以通过更优的转轮产品的选择，使额定全热回收效率提高达到70%，采用(yòng)高效率的热回收转轮，使热回收效率提高了40%，从而提高新(xīn)风从排风中回收的能(néng)量，可(kě)以减小(xiǎo)能(néng)耗，以达到更加节能(néng)的目的。

4.5 水泵与风机选用(yòng)高效的電(diàn)机

提高所选用(yòng)的风机与水泵的電(diàn)机效率，从而进一步提高风机与水泵的综合效率，已达到节约水泵与风机消耗的電(diàn)能(néng)。普通電(diàn)机与高效電(diàn)机效率比较可(kě)见表2。

由表2可(kě)以看到，采用(yòng)高效電(diàn)机后，空调系统风机与水泵能(néng)耗均有(yǒu)了2%~4% 的提高，综合起来，节能(néng)效果比较明显。

4.6 地下車(chē)库 CO 浓度探测

地下車(chē)库通风设有(yǒu)双风机系统，新(xīn)风机和排风机均采用(yòng)双速控制。

地下車(chē)库所需的排风量是為(wèi)了稀释汽車(chē)排气中CO气體(tǐ)的平均浓度使其达到规定标准，而汽車(chē)的CO气體(tǐ)排放量随地下車(chē)库内的停車(chē)数、出入频度和汽車(chē)在地下車(chē)库内的平均运行时间而变化的。因此本项目设置 CO 探测系统，車(chē)库内 CO 浓度探测值达到设定值时输出报警信号。当CO 浓度达到一定浓度时可(kě)启动风机运行，并根据 CO浓度大小(xiǎo)采用(yòng)高速或低速，当浓度CO 下降时，可(kě)降低风机转速或停止风机运行，用(yòng)这种方法可(kě)以减小(xiǎo)用(yòng)于車(chē)库通风的风机電(diàn)耗。

4.7 分(fēn)户计量系统

本项目办公部分(fēn)采用(yòng)了预付费的分(fēn)户计量系统，即每一间办公室都设置了独立的空调能(néng)量计量系统。

能(néng)量计量系统介绍：

空调分(fēn)户计量由能(néng)量表（包含流量计、温度传感器、积算仪）、遠(yuǎn)传计量系统、室内显示面板、電(diàn)动两通阀、闸阀组成（见图1）。

用(yòng)户在物(wù)业所購(gòu)冷量直接由物(wù)业通过遠(yuǎn)传计量系统计入，用(yòng)户室内显示面板可(kě)显示用(yòng)户所購(gòu)数量，面板显示数量递减到一定数值后，可(kě)提醒用(yòng)户充值，当面板显示数量达到0时，遠(yuǎn)传计量系统会切断进水管道上的電(diàn)动两通阀，从而切断其冷源；遠(yuǎn)传计量系统还可(kě)以通过不同时间段采用(yòng)不同的计数频率，以实现常规时间与加班时间不同的收费标准；空调季与采暖季（按面积收费）转换时，可(kě)通过遠(yuǎn)传计量系统的转换，保留室内显示面板剩余数量，或者通过计数频率的转换进行冬夏季收费标准的转换。遠(yuǎn)传计量系统还可(kě)以监视室内相关计量仪表、仪器的运行状况，如果离線(xiàn)或故障可(kě)以向管理(lǐ)主机报警，并关断水阀，可(kě)以有(yǒu)效地避免用(yòng)户偷冷的现象。

能(néng)量计量系统优点：

此系统改变了传统中央空调计量收费的弊端，传统空调按面积收费，不论空调系统开与不开，室内温度设置高与低，均采用(yòng)一样的收费标准，这样容易造成小(xiǎo)业主長(cháng)时间低温开启室内空调设备，从而造成一些不必要的能(néng)源浪费，而采用(yòng)分(fēn)户计量系统收费系统后，不再以面积作為(wèi)收费的依据，改為(wèi)以能(néng)量表作為(wèi)收费的依据，小(xiǎo)业主不开空调不计费，合理(lǐ)的设置室内温度也会减少空调支出，并且有(yǒu)关能(néng)量计量的一些数据小(xiǎo)业主在自己户内即可(kě)看到，使其更加直观。分(fēn)户能(néng)量计量从培养小(xiǎo)业主的节能(néng)意识从而达到节省整座建筑的能(néng)耗支出。

4.8 空调水系统优化控制方案

根据室外干球温度重新(xīn)设定冷冻水供水温度，可(kě)以在负荷率较低时提高供水温度，从而提高冷水机组的 COP。设定如下：

室外环境温度<17℃，冷冻水供水温度為(wèi) 12℃。

17℃<室外干球温度<30℃，冷冻水供水温度在7℃~12℃之间，随室外干球温度做線(xiàn)性变化。

室外干球温度>30℃，冷冻水供水温度為(wèi) 7℃。

根据室外干球温度重新(xīn)设定冷却水供水温度，可(kě)以在外温较低时降低冷却水温度，降低冷机冷凝压力，从而提高冷机 COP。设定如下：

室外干球温度<17℃，冷却水供水温度為(wèi) 21℃。

17℃<室外干球温度<27℃，冷却水供水温度在21℃~32℃之间，随室外干球温度做線(xiàn)性变化。

室外干球温度>27℃，冷却水供水温度為(wèi) 32℃。

冷却水供水温度每下降 1℃，冷机能(néng)耗比COP约提高4%，冷冻水温度每上升 1℃，冷机能(néng)耗比COP 约提高 4%，随着室外干球温度的变化，冷却水供水温度的下降与冷冻水供水温度的提高，可(kě)同时提高冷机的 COP 值，用(yòng)此种方法可(kě)以大大减小(xiǎo)过渡季冷机的能(néng)耗损失。

5 结语

随着资源环境约束与经济快速增長(cháng)的矛盾越来越明显，推广绿色建筑是我國(guó)经济社会发展的必然趋势。只有(yǒu)通过采取经济合理(lǐ)的措施，才能(néng)减少建筑物(wù)的能(néng)耗，绿色建筑也才会具有(yǒu)良好经济效益和社会效益。借鉴國(guó)际绿色建筑评价标准（LEED）有(yǒu)利于贯彻落实我國(guó)《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2006）。其中涉及空调制冷部分(fēn)，参照《冷水机组能(néng)效限定值及能(néng)源效率等级》（GB 19577-2004）和《公共建筑节能(néng)设计标准》（GB 50189-2005）执行与 ASHRAE，经对比可(kě)知，对于部分(fēn)空调设备而言，其节能(néng)依然有(yǒu)着较大的潜力，部分(fēn)设备标准还有(yǒu)进一步调高的空间。

空调系统的节能(néng)与系统设计的合理(lǐ)性（比如适当的引用(yòng)一些变频设备）以及高效、优化的控制方案有(yǒu)着密不可(kě)分(fēn)的关系，只有(yǒu)在系统设计中采用(yòng)各项节能(néng)措施并通过优化的控制方案具體(tǐ)实施，才能(néng)真正到达节能(néng)降耗的目的。分(fēn)户计量系统也是节能(néng)的一项重要措施，新(xīn)建住宅中采暖已经在逐步强制采用(yòng)分(fēn)户计量系统，相信在不久的将来，商(shāng)业建筑也有(yǒu)将逐步推行分(fēn)户计量的政策。银河SOHO项目采用(yòng)了多(duō)项环保、节能(néng)策略，包括空调系统中使用(yòng)了高效冷水机组、环保制冷剂、二次泵变量系统、排风全热回收以及优化的控制方案等，有(yǒu)效降低整个建筑的能(néng)耗。

总之，绿色建筑在我國(guó)具有(yǒu)很(hěn)大的市场潜力和广阔的空间，值得我们大家努力，大力推广。