总结

对绿色建筑在运营阶段的实际效果进行调查发现，目前的标准体系和管理机制更侧重于建设阶段，运营管理团队水平有待提高，导致绿色建筑的实际效果未能达到设计预期。通过实际项目案例，初步形成了绿色建筑持续调整的工作方法和内容，从调整准备、基线建立、调整实施、重复验证四个方面，以及持续调整对提高运营效率的价值等四个方面形成。通过案例证明了绿色建筑的性能。 .

关键词

运营效果持续调整性能基线性能验证

作者

天津生态城绿色建筑研究院周玉燕

中新天津生态城建设局李波孙晓峰

天津生态城绿色建筑研究院，王兴，邹方瑞

0 简介

随着我国绿色建筑标识制度的建立和推广，2008年只有10个项目获得绿色建筑设计标识，到2017年达到10927个；建筑面积从2008年的141万平方米增加到2017年每年超过10亿平方米。然而，这些绿色建筑标签项目中只有 7% 处于运营状态。造成这种现象的原因一方面是设计标识的进入门槛低且容易获得，另一方面大部分项目的运行效果达不到设计预期。通过对项目的实地考察，得出项目运行效果不佳的主要原因是：绿色建筑技术的应用与实际需求存在偏差，运营专业水平不高，维护人员无法使绿色技术正常工作或与现场实际情况相匹配，运行阶段的主体权责不明确，缺乏保持建筑绿色、节能、环保的动力。舒适，少数建筑物因技术寿命问题而出现性能下降。这些问题长期成为阻碍绿色建筑发挥性能的重要因素，长期无法解决。有的项目直接通过更换系统和设备来提高运行效果，这无疑成本很高，其他项目也很难借鉴。不进行改造和更新，虽然建筑性能长期下降的大趋势无法改变，但可以调整为绿色建筑，促进建筑硬件的定期维护楼宇自控系统空调，改善运营措施和管理。平整并略微提高建筑性能的功能。

架构改编起源于西方发达国家，是经过40多年发展的质量保证体系。目前，我国还没有国家或地方标准来规范适配技术，也没有大规模成熟的适配业务团队。一批企业和技术团队虽然具备适应能力，但与适应行业的需求和期望相比，数量太少了。国内市场尚未认识到调整在新建建筑领域和既有建筑运营方面的作用。在新建建筑领域，完美调整常常与之前的程序化、文本化调试相混淆。在既有建筑的运营领域，很容易将调整与节能相结合。是改造还是加强节能管理的困惑。但随着经济形势的进一步变化和国内知识分子的不断呼吁，未来一段时间内，调整必将成为国内建设运营领域关注的焦点。

此次进行楼宇适配实践，一方面验证楼宇适配技术的可行性，另一方面为业界开展适配工作提供思路。通过建筑适应性技术在本案例项目中的应用，建筑性能和建筑环境得到显着改善，证明建筑适应性能够在一定程度上解决当前绿色建筑在运营阶段面临的问题。对于建筑而言，理论上，物业管理公司是绿色建筑日常维护的主体，承担着保证绿色建筑运行效果的义务。但是，在我国传统的绿色建筑维护管理业务中，运维的管理成本与系统的运行成本是脱钩的。物业公司只会考虑冷、热、电、水等的正常供应，以及当机组出现故障时进行维修和更换，系统的当前状态，机组的运行效率，以及机组的变化情况。控制方法不掌握，急需专业团队协助项目运行。可见，对绿色建筑定期进行调整工作是非常有必要的（见图1）。

图1 理想条件下连续调整的绿色建筑运行效果变化曲线

1 绿色建筑可持续调整方法研究

架构改编起源于欧美发达国家。 LEED 标准体系使用适应性作为评估其绿色建筑评级的关键评分项目。架构调整的内涵是使项目中的系统保持在最合适的工作状态，为项目中的人员提供最舒适的环境。改造工作涵盖绿色建筑的整个生命周期，从设计阶段到运营阶段。将绿色建筑视为满足人们对空间各种需求的“产品”，可以考虑引入质量控制理论，对绿色建筑在运行阶段进行持续调整，确保设备系统在运行阶段达到设计预期的性能目标。使用。

PDCA是循环管理质量保证体系，将质量管理分为4个阶段（见图2），即Plan（计划）、Do（执行）、Check（检查）和（处理））。这个概念与建筑调整相吻合。建筑运行不是一成不变的，也不是为了长期舒适而一劳永逸的解决方案。建筑调整需要在不同的阶段和阶段不断进行，以保持建筑的绿色健康运行。

图2 PDCA循环示意图

基于PDCA循环理论，从计划-执行-检查-处理闭环管理的角度，结合国内外相关标准文献，将其演化为循环的四个闭环管理环节绿色建筑运营阶段调整工作。分别是：适应准备——适应基线建立——适应实施——重复验证，见图3。

图。 3 基于PDCA循环理论的绿色建筑连续调整方法

1.1 调整前的准备工作

调整前的准备工作是设定调整目标的重要依据。通过收集绿色建筑设计、施工过程等基础数据，可以大致了解项目运行情况（设备运行情况、各种资源消耗情况）和用户满意度。调整前的准备工作主要包括以下两项工作内容。

1）研究用户需求。

了解用户需求是适应工作的重中之重。需求分为两个方面：一是主观需求，用户对冬夏室内温湿度、空气质量等的需求；二是客观需求，用户对项目能耗、系统功能实现、设备能效有需求。用户诉求研究的方法一般采取问卷调查、业主访谈、实地考察等形式。

2） 在线监测数据。

建筑调整基于数据。为验证项目诉求的主客观程度，找出项目运营过程中出现的问题，掌握项目不同季节的运营基线和调整后的效果验证，项目必须监控每个系统设备的运行情况和每个房间的环境质量。

另外，在正式调整前，甲方需与原执行厂商、设备厂商、维修厂商、楼控厂商等进行协调，确认设备升级维护，共同确保执行调整计划。

1.2 建立适应基线

在实施调整方案前，对项目进行监控，掌握项目当前的运行状况和调整基线，为后续效果验证提供依据。调整基线包括室内环境基线、设备运行状态基线、运行能耗基线。其中，室内环境基线将根据气候特点进一步细化：以寒冷地区的降温季节为例，根据夏季的气候特点，分别针对高温高湿和高温低湿度气候将分别建立。

1.3 适配的正式实现

1） 疑难解答：

针对现有监测数据，结合在线监测管理平台上的大量图纸审核、现场调查研究、设备运行检测工作和数据分析工作。通过设备运行、复查检查和在线监测数据分析，找出能耗系统的运行问题，作为调整的重点。

2） 优化改进：

根据故障诊断结果，提出改进方案和运营改进的建议；如果涉及大规模改造，应给出成本估算。根据用户需求和现场问题，制定并实施楼宇适应方案。

1.4 重复验证

1） 功能性能验证：

以调整后的一年为监测时间点，确认调整后的建筑运行和室内环境满意度是否达到目标。

2） 后续跟进：

指导物业单位不断更新调整记录和控制系统记录，编制运行维护手册，定期对物业单位进行培训。

本文选取G项目，应用绿色建筑连续调整法。 G项目为政府办公项目，绿色建筑三星级。位于天津生态城，建筑面积3500平方米。于2013年投入运营，至今已运营7年。通过具体案例分析，证实了上述方法的可行性。该项目获得了我国绿色建筑设计三星级设计标签，设计符合美国LEED白金奖和新加坡白金奖的要求。设计中优先考虑被动技术，以获得良好的自然通风、自然采光，减少建筑负荷；采用主动技术调节室内湿度，通过可变风量和独立终端调节室内温度，提高系统能源效率，降低建筑能源需求；使用地源热泵系统作为冷热源，降低系统能耗；太阳能光伏系统用于发电作为补充，以抵消建筑物的能源消耗。结合上述先进技术，该项目最终将实现零能耗。但通过实际调查发现，该项目建筑的实际能耗远超其零能耗设计预期，节能潜力巨大；同时，通过现场调查，发现部分用户反映部分房间存在不适问题。

2 调整准备

2.1 用户诉求研究

根据GB/T 50378-2019《绿色建筑评价标准》制定满意度调查问卷，发放问卷68份，回收问卷65份，超过调查样本的80%。通过用户满意度调查发现，室内环境的需求集中在室内温度和湿度两个方面。温度方面，厅堂出风口过冷，风吹造成不适，部分办公室夜间过冷；湿度方面，大楼整体过于潮湿，部分办公室湿度过大导致档案受潮。档案馆里放了一台除湿机进行除湿。

本项目的特点是：1）室内环境稍显不足，但用户满意度高，不存在强烈的整改需求。仅办公大厅因装修及用途变更，区域寒冷。供热不足，夏季过热，冬季过冷。 2） 节能需求旺盛，项目现场楼宇自控系统失灵，机组故障频发。现场空调系统的使用已从各系统联动运行转变为单一模式运行，在项目中并未达到预期的设计效果。反映。因此，在开展G项目的调整工作时，工作重点是建筑节能，其次是室内环境质量。

2.2 数据监控

G项目调整的时候，我查看了项目能源管理平台。由于没有维护，系统中很多数据没有上传，环境监测数据异常。项目运行数据只能通过重新安装监控点来获取。现场共新增数据监测点55个，其中室内环境19个，室外环境1个，三相电能表7个，水系流量计7个，水系温度计14个，风系温湿度传感器4个， 2个管道压力传感器，1个单元智能接口。其中，三相电能表实时监测热泵主机、4台水泵、空气处理机组AHU-1风机和PAU（溶液除湿机组）风机的电能和功率；侧主管、PAU支管、AHU支管、FCU（风机盘管）支管、FPU（地暖）支管和RADW（辐射毛细管）支管的流量和温度，并计算各支管的冷热温度和湿度空气系统传感器监测PAU进风口和AHU-1空气处理机组新风、回风、送风的温湿度状态；管道压力传感器监测子汇水面积主管压力。

通过对能耗监测数据的分析，得出整个建筑的运行能耗强度为82.3 kW·h/(m²·a)。图 4 显示了一个项目在一个日历年的能耗，其中暖通空调能耗占总能耗的 49%。建筑调整包括建筑围护结构、单元设备和人类行为引导。

图4 年能耗及各分项占比

采集的运行数据将指导当前环境和能耗基线的确认，支持系统运行过程中的故障诊断和现场调整，实时监测室内环境和能耗的变化，为调整工作奠定良好的数据基础。 项目调整的运行分析和调整策略的制定将依托这套数据监控系统进行相应的工作。

3 基线设置

适应团队自2019年8月6日起监测天津中新生态城气候变化，捕捉项目G室外气候特征，将室外温湿度绘制成散点图，如图5.橙色部分和蓝色部分分别代表高温高湿和高温低湿两种典型气候。在高温高湿气候下运行的关键是保证室内环境的舒适度；在高温低湿气候下运行的关键是最大限度地发挥节能潜力，提高节能水平。降温季工况的运行试验也将以这两种典型气候对应的运行工况和能耗工况为基准，进行后续调整工作。

图5室外温湿度监测数据

3.1 室内环境基线

图5中高温高湿气候对应的时间段为8月6-14日。将这段时间内19个室内监测点（08:00—18:00））工作时间的环境数据绘制成温湿度散点图，55-2013标准定义的舒适区为对比参考发现，在基线运行下，只有不到5%的监测环境点满足舒适区要求，其他环境点反映相对湿度过大或室内温度过低，或两者兼有的问题，如图6所示.

图6 高温高湿气候下室内环境温湿度散点图

3.2 运行状态基线

系统的主要单元（包括热泵机组、水泵和 AHU 风扇）全天 24 小时运行。热泵机组根据负荷情况间歇运行，蒸发器出水实际温度为12～14℃；水泵和AHU风扇不能变频。整天保持工频工作； AHU新风阀和回风阀不能调节开度，保持100%开度状态； PAU 单元关闭； FCU根据终端需求开启，开启后处于自动模式，部分FCU在夜间仍处于开启状态，有的将温度调低至19℃。表1为高温高湿气候下暖通空调系统的运行状态。

3.3 跑步能量基线

图7为项目G中暖通空调系统主要机组的运行功率。其中，由于热泵机组间歇运行，功率在0~24kW之间频繁振荡，平均功率为15千瓦；用户侧和地埋管侧水泵全天以固定频率运行，功率分别保持在最大值3.5kW和5kW。 4.2 千瓦； PAU风扇关闭，功率接近0kW； AHU风扇以固定频率运行，全天保持最大功率6.4 kW。

图7 高温高湿气候下机组运行功率

同理，建立高温低湿气候下的基线，发现高温低湿气候下的系统运行状态与高温高湿气候下的系统运行状态一致；机组运行功率与高温高湿气候下运行功率等级一致，热泵机组间歇运行。其他主要单位的功率水平全天基本保持不变。

4 实施适配

4.1 疑难解答

根据现有监测数据，调整组对在线监测管理平台进行了大量的图纸审核、现场调查研究、设备运行检测和数据分析。通过对设备运行情况的回顾检测和在线监测数据的分析，对G项目HVAC系统运行问题进行如下梳理。

4.1.1热泵机组运行问题

1） 设备 24/7 间歇运行。

热泵机组不会整天停止，而是间歇性地运行。通过现场勘查调查得知，运维人员（保安员）在非工作时间通过手动关闭终端设备来降低负荷，使热泵机组减速至待机状态；如图 8 所示，间歇期热泵机组的功率为 0 kW。运行期间的峰值功率约为 23 kW。机组夜间、周末等非工作时间的运行强度与工作时间相同，能耗水平与工作时间相当。夜间依然开启的正常运行模式，造成不必要的能源消耗浪费。由于夜间温度较低，负荷较小，这部分制冷量导致室内环境过冷。部分房间夜间温度低至20℃，直到第二天工作时间08:00才开始缓慢攀升。同时，间歇运行方式能效极低，机组频繁启停会对热泵机组本身造成一定的损失。

图8热泵机组运行功率

2）蒸发器供回水温度不平衡。

地源热泵机组额定供回水温度为16℃/21℃，与PAU和AHU的设计额定工况一致。但监测数据显示，蒸发器实际出水温度为12-14℃，严重偏离设定值；同时，如图9所示，热泵机组蒸发器的回水温度为13-15℃，与供水温度的温差极小。大多在 1°C 左右。

图9G项目泵房运行记录

现有的供水温度设定策略是物业运维人员根据经验设定的，有很大的优化空间。供水温度低会增加冷水机的耗电量，供水温度高则难以满足负荷需求。在实际运行中，供水温度的设定需要同时平衡系统的能效和负荷需求，结合能耗和室内环境影响的定量分析，在不同工况下设定合适的供水温度。条件。

3）变频泵以恒定频率运行。

本项目机组配置的水泵为变频水泵，但其能耗监测数据显示，工作水泵基本以固定频率运行（见图10），工作工况单一，无法响应实际负载变化，不具备调节能力 当终端负载较小时，水泵无法根据实际制冷需求匹配流量；同时，恒频运行全天候导致水泵能耗大，经调查，按照配电箱现有接线方式，无法实现水泵变频运行，需要进行调整和调整。重构配电箱中的线路。

图10泵运行功率

4.1.2组合空调机组运行问题

1） 基线运行不除湿。

通过对比室内外温湿度监测数据（见图11），发现室内外空气含水率接近，基线运行中缺少除湿环节。

图11同时室内外环境温湿度对比示例

由于 PAU 关闭，其除湿功能未启用。同时，对比通过AHU表冷器前后的回风和送风状态，水分含量没有明显变化，AHU不具备除湿能力。对于外部办公室等使用干式风机盘管和新风系统的区域，也存在新风没有得到有效除湿，干式风机盘管水温达不到除湿效果的问题。原有基线运行不具备除湿能力，因此室内空气湿度受室外空气湿度影响较大；当室外处于高湿天气时，室内环境整体湿度过高。

2） PAU 和 AHU 运行不正常。

在基线运行中，PAU 风扇关闭，AHU 风扇全天以 100% 的速度运行。空气被AHU吸入风道，AHU前端压力异常。新风系统机房主风管风量测量数据见表2。风机盘管单位面积新风管风量为6 895 m3/h，但送风量方向与设计相反。换回风管。

3）AHU新风阀位置无法调整。

G项目AHU的新风和回风阀由电动阀控制。设计中电动阀门可根据需求调节阀门开度，满足不同地区的负载需求。但在目前的运行中，AHU新风阀和回风阀的开度长期保持在100%，自动控制系统被废弃，新的回风控制也没有进行。进一步调查发现，由于执行器内部接线错误，导致电动阀控制失败。新风量不能由机组调节，风机盘管区和AHU区的新风量分布不能独立调节。

4）风扇变频功能已弃用。

机组一直在单一工况下运行，风机变频功能基本没有开启，频率不可调，导致AHU风机在不同工况下只能100%转速运行，转速不同并且设备功耗不能根据不同的负载情况进行调整。 .

4.1.3端控制问题

1） 某些恒温器设置不正确。

当前运行中，由于部分温控器设定温度偏低，结合夜间不停机机组运行状态，对应办公区域（10室1、102）@ > in 12) 夜间温度低至20.5℃，在此期间室温没有上升趋势，仍远低于室外气温。这些房间的室温从次日08:00左右开始上升，并在下午稳定在较高的水平。在合适的温度范围内。工作人员调查反馈与室内温度变化一致。由于夜间室内温度过低，早上需要开窗或关闭风机盘管，以改善室内低温状况。对于房间设定温度过低的房间，风机盘管即使在夜间负荷较小的情况下，机组和末端风机盘管仍继续为建筑物提供制冷，造成室内低温问题。设定温度过低，制冷量超过实际负荷。当前的需求状态也会导致整个系统的能源浪费。

图12 10室1、102室内温度变化