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超高層建筑節(jié)能論文
金茂大廈在建設(shè)之初就采用了當(dāng)時世界上先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，諸如洗衣房熱水排放與洗衣進(jìn)水的熱交換系統(tǒng)，廁所排風(fēng)系統(tǒng)與新風(fēng)系統(tǒng)的熱交換裝置，整個寫字樓租賃區(qū)域的節(jié)能燈具的使用，樓層空調(diào)的變頻控制，3萬多個大樓BA控制點對大樓運行進(jìn)行實時調(diào)控，冷凍機的冬季節(jié)能運行模式，大廈的玻璃幕墻，也是經(jīng)過特別設(shè)計，那些銀灰色的中空玻璃，外層都鍍有一層反射膜，能很好的隔斷大樓內(nèi)外熱量的傳輸，而且不同朝向的幕墻玻璃其反射系數(shù)還不同，達(dá)到既充分利用日光照明，又可節(jié)約室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷等等，然而除“先天優(yōu)勢”之外，節(jié)能更重要的還是“后天努力”——金茂集團在大廈運營中的節(jié)能管理和技術(shù)優(yōu)化，金茂集團領(lǐng)導(dǎo)將節(jié)能工作視為企業(yè)的基本社會責(zé)任，在集團每個成員都非常清楚這樣一個公式：
能耗/產(chǎn)值=我們向社會的索取/我們向社會的貢獻(xiàn)
通過對這個公式的詮譯，大家都明白了我們的社會責(zé)任，從而引出了集團節(jié)能戰(zhàn)略的建立與實施。
金茂大廈節(jié)能工作的思路：
1.從能源計費系統(tǒng)到能源計量系統(tǒng)
金茂大廈有其特殊性，在一棟樓里既有酒店也有寫字樓，并且分屬于兩個獨立核算單位。在建造之初，為了能源核算，建立了初步的計費系統(tǒng)，通過各管理單位的抄表、統(tǒng)計，進(jìn)行能源費用的分?jǐn)偂?/p>
在計費系統(tǒng)的抄表統(tǒng)計中，通過分析發(fā)現(xiàn)，由于設(shè)計中租戶冷卻水系統(tǒng)和租戶空調(diào)冷凍水和熱水的水泵運行是按照大廈達(dá)到滿租情況下系統(tǒng)運行進(jìn)行配置設(shè)備及設(shè)備選型的，而大廈運行之初出租率并不高，但該系統(tǒng)必須投入運行才能保證已入住客戶的使用要求，這就造成大馬拉小車，經(jīng)濟效益很低。為解決這個問題，2000年與德國ROM公司合作實施上海第一個合同能源管理模式的節(jié)能改造項目。由ROM公司先期投入改造資金，再由節(jié)約的能源費用來支付改造費用。為了論證改造方案的合理性，使談判順利進(jìn)行，以及支付費用合理，請了雙方都認(rèn)可的同濟大學(xué)龍惟定教授率領(lǐng)的團隊，對改造方案、計量方式、節(jié)能空間進(jìn)行了論證與分析，出具了專項報告并作為合同附件。由于有了第三方的論證和評估，與ROM公司的合同談判和合同執(zhí)行都進(jìn)行的非常順利，該項改造達(dá)到了預(yù)期的目的，并獲得了雙贏。
通過與ROM公司第一個合同能源管理模式的節(jié)能改造項目的合作，我們總結(jié)出以下經(jīng)驗：（1）首先要有科學(xué)、成熟、合理的技術(shù)方案；（2）選擇經(jīng)過權(quán)威部門認(rèn)證的節(jié)能管理公司；（3）建立第三方論證與評估體系，引入裁判機制；（4）對節(jié)能成效評估中的補償費用列入財務(wù)預(yù)算，保證其支付能力的實現(xiàn)。
2.從要我節(jié)能到我要節(jié)能
隨著節(jié)能工作的逐步深入，建立了能源消耗考核機制，進(jìn)入經(jīng)營考核體系。這樣，原有的計費系統(tǒng)已不能滿足需求，公司再次投入了幾百萬元，按部門、系統(tǒng)逐步建立了能源計量系統(tǒng)。能源計量系統(tǒng)建立后，各部門都發(fā)現(xiàn)了各自存在的節(jié)能空間。如：酒店宴會部原來節(jié)約能源僅落實在隨手關(guān)龍頭等初級層面。隨著能源計量系統(tǒng)的建立，能源消耗更直觀的顯示出來，發(fā)現(xiàn)在宴會的準(zhǔn)備期和收場期間空調(diào)和照明全開，存在較大的節(jié)能空間。原來在大廈的BA控制系統(tǒng)中，將宴會的準(zhǔn)備和收場時間都算在宴會時間段內(nèi)，進(jìn)入該設(shè)定時間段，BA系統(tǒng)就自動打開空調(diào)和燈光系統(tǒng)，方便員工的布臺和清潔工作，但在一些時間段如布臺工作并不需要全部燈光和空調(diào)的開啟，宴會后的清潔工作可以利用空調(diào)的余熱和余冷進(jìn)行，照明只要滿足清潔工作的要求即可。根據(jù)實際操作情況，修正了BA系統(tǒng)的燈光和空調(diào)開啟時間、開啟順序的設(shè)置，通過修正設(shè)置前后的能耗數(shù)據(jù)的對比，節(jié)能成效立即體現(xiàn)，員工有很大的成就感，也激發(fā)了員工節(jié)能的積極性和主動性。
再如：寫字樓區(qū)域的96個廁所，原來24小時都設(shè)定在正常照明狀態(tài)，通過對系統(tǒng)的分析，對這96個廁所的燈光進(jìn)行了嚴(yán)格的夜間管理，晚上10點到次日6點不再燈火通明，系統(tǒng)自動設(shè)置為夜間模式，大廈內(nèi)公共區(qū)域電表計量系統(tǒng)計量數(shù)據(jù)表明：這一細(xì)節(jié)就能每年節(jié)約10.5萬千瓦時電。
能源計量系統(tǒng)的建立，使每一個員工都在思考一個問題，今天我還能為節(jié)能做些什么？
金茂大廈的節(jié)能目標(biāo)
隨著節(jié)能工作的開展，大廈管理層也在思考，我們的能源使用是否合理？我們能源使用的合理空間在哪里？
由于金茂建筑在國內(nèi)的特殊性，國內(nèi)可比較的樣本很少，在2003年，我們和美國能源服務(wù)公司SERVIDYNE合作，依據(jù)美國能源之星的評估標(biāo)準(zhǔn)，對金茂大廈的能源使用情況做了詳細(xì)的評估。
根據(jù)2002年10月到2003年9月的數(shù)據(jù)，達(dá)到美國環(huán)境保護局的能源之星標(biāo)準(zhǔn)。
通過能源之星的評估，我們了解了大廈能耗所處的水平。但我們的節(jié)能方向在哪里？2003年我們和同濟大學(xué)合作，采用建筑能耗分析軟件DOE—2建立了大廈建筑和系統(tǒng)的能耗模型。經(jīng)過3年運行數(shù)據(jù)的修正，2006年我們得到了可以實際使用的模型系統(tǒng)。將年度氣候數(shù)據(jù)、大廈酒店和辦公樓的入住及出租率輸入系統(tǒng)，就可以得到該年度模型提供的能耗參數(shù)，用以對比大廈實際能耗數(shù)據(jù)，來發(fā)現(xiàn)哪些地方還有節(jié)能空間�！督鹈髲B能耗模擬與分析》課題研究成果表明，冷凍系統(tǒng)的能耗約占大樓能耗的40%，通過比對，發(fā)現(xiàn)大廈的冷凍系統(tǒng)確有改進(jìn)空間。
在市經(jīng)委、合同能源管理辦的大力支持下，2006年我們請新加坡能源效率委員會所屬的邁控公司對大廈的冷凍系統(tǒng)進(jìn)行為期3個多月深入的測試分析，并對測試結(jié)果進(jìn)行了專業(yè)論證，明確了系統(tǒng)改造的方向和節(jié)能目標(biāo)。邁控公司的專家認(rèn)為通過運行工況的調(diào)整，可以有10%以上的節(jié)能效果。對大廈冷凍系統(tǒng)詳細(xì)測試后，發(fā)現(xiàn)大廈的冷凍機容量設(shè)置不合理，在低峰負(fù)荷時間段大廈的冷凍負(fù)荷在600RT左右，而大廈的冷凍機配置為400RT和1200RT，當(dāng)400RT機器負(fù)荷不能滿足系統(tǒng)負(fù)荷時，系統(tǒng)就會開啟1200RT冷機，在50%負(fù)荷下運行，產(chǎn)生了大馬拉小車情況，由此而給出換冷機配置的建議。
結(jié)束語
通過前期的大量研究與實踐，發(fā)現(xiàn)今后節(jié)能工作的任務(wù)還很多：酒店光源的替換、冷機系統(tǒng)的改造、空調(diào)定風(fēng)量系統(tǒng)的研究與改造、冷凍系統(tǒng)冷卻水溫度的合理設(shè)定等等都有待于我們的繼續(xù)努力�！肮�(jié)能不是不用能，而是提高能源使用率”。與工業(yè)企業(yè)不同，商業(yè)單位在節(jié)能的同時，還得充分考慮客戶的舒適度，因此要通過技術(shù)改造和精細(xì)管理，讓每一度電、每一滴水物盡其用，達(dá)到效益最大化。
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