办公建筑如何进行节能改造？｜双碳观察

在黄浦江畔，矗立着一座与百年老外滩隔江相望的高端写字楼——花旗集团大厦，竣工于2005年，拥有180米的建筑高度，共42层，建筑总面积达12万平米，相当于16.8个标准足球场大小。

然而，这栋陆家嘴地标建筑，却面临着不为人知的运维难题。

由于已经投运18年之久，大厦的集中能源站存在设备老化导致性能衰减严重、系统故障率高、整体能效水平低等诸多问题，加上原系统二次泵扬程选型偏大，大厦单位面积能耗量比同期上海市综合办公建筑平均水平高30%以上，并且随着设备性能衰减，制冷效果也越来越不如人意，影响了楼内办公舒适度。

这栋老牌金融地标，亟需一场焕发新生的节能改造。

“单从能源支出的账单来看，排除设备的维修维护和其他费用，2020年的花费是200万，2021年是250万，也就是说系统衰减是以25%的速度递增。”

6月7日，在花旗集团总部，美的楼宇科技解决方案与交付资深经理张玉霜向钛媒体App现场介绍，“如何通过全生命周期绿色节能解决方案，对花旗集团大厦集中能源站进行整体优化升级。”

办公建筑如何进行节能改造？

优化升级的第一步就是：如何准确把握大楼现有的负荷需求？因为这将直接影响到系统设计、设备选型、能耗管理等各个环节。

美的楼宇科技给出的解决办法是通过仿真模拟，测算出建筑全年冷负荷分布，同时结合上海的气候条件，考虑不同季节的用能需求，模拟了大厦全年8760小时的实际运营状况及冷负荷分布情况，最终设定机房总制冷量，相比原机房降低400RT。

在得到精准的冷负荷需求后，美的楼宇科技在冷机方面选用了旗下产品：3台1200RT变频直驱离心机组+1台600RT磁悬浮变频离心机组+免费供冷模块的组合方案。

大冷量直驱离心机组可满足夏日供冷，小冷量磁悬浮机组则满足过度季节低负荷运行以及冬季部分区域供冷的特殊要求，其中，冬季内区供冷由冷机和板换切换，可以实现冷却塔免费供冷。

除了核心设备的焕新，美的楼宇科技还在许多设计细节中进行节能减碳。例如通过管路优化，将主机水泵一对一接入，通过系统水力模型的建立和仿真，在分集水器后管路不变的情况下，冷冻水泵扬程相比于原冷冻一次泵+冷冻二次泵的总扬程降低了31m，让整个制冷系统更加高效、节能。

另外，美的楼宇科技还打造了一个数字化、智能化运维的管理平台，通过云端、软件、硬件三位一体的设计方案，把设备、应用、数据统一集中管理。

在云端，美的楼宇科技采用智慧运维引擎、数据挖掘引擎、优化决策引擎，实现数字化监控、预警分析、自动生成能效日历等功能。

在软件层面，应用美的智慧运营中心IOC及云能效管理平台，可以提供空间可视化的数据展示与事件驱动的工作方式，全面覆盖楼宇环境、楼宇自控、照明等系统，为楼宇搭建起实时动态感知与智能辅助决策路径。

在硬件层面，搭载美的M-BMS节能控制系统，配备了内置机房算法与物联网调试模式的美控KONG DDC系列 E0 Plus，实现在实验室中的模拟仿真计算，确保现场交付的效果与效率。

据钛媒体App了解，经过美的楼宇科技的改造，花旗集团大厦的制冷系统能效从改造前的1.0W/W左右提升到5.5W/W以上的水平。系统运行费用降低40%以上，相当于每年降低碳排放超2600吨。 

办公建筑低碳改造正处于起步新阶段

建筑行业作为与工业、交通并列的三大高耗能领域之一，产业链长，能耗高，排放大。根据国际能源署（IEA）发布的数据，2019年全国碳排放总量约99亿吨，即建筑全过程碳排放总量占全国碳排放的比重高达约50%。

建筑碳排放是建筑物在与其有关的建材生产及运输、建造及拆除、运行阶段产生的温室气体排放的总和。其中隐含碳排放包括建筑施工和建材生产、运输带来的碳排放。

而运营碳排放是指维持建筑正常功能产生的碳排放，包括暖通空调、生活热水、照明及电梯等能源消耗以及建筑翻新维护产生的碳排放。从建筑全生命周期分析来看，在运行过程中由于使用能源导致的建筑运营碳排放占建筑全生命周期排放的70%以上。

以建筑暖通系统为例，重建设轻运营是整个行业的痛点，美的楼宇科技解决方案与交付解决方案高级架构师宋应乾分析说，不是做运营的不想重运营，而是当时建设的时候没有没有这个意识，后面真正运营的时候没有抓手。

在不同的建筑类型中，在同等建筑面积情况下，商业建筑的能耗大于城镇居建能耗和农村居建的能耗，而且近几年商业建筑能耗一直呈持续增长态势，相对于后两者，节能空间更大。

因此，如何实现低碳转型，成为办公建筑行业的必答题。

据宋应乾介绍，办公建筑有一个很大的特点就是跟人的关系非常密切，办公建筑是城市更新非常重要的一环，未来办公建筑改造，会迈入数智化阶段。

（本文首发钛媒体App，作者｜韩敬娴，编辑｜张敏）

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