綠色建筑運行性能后評估研究課件

綠色建筑運行性能后評估研究1970198019902000有組織的綠色建筑運動節(jié)能建筑和綠色建筑的概念引入我國出臺《綠色建筑評價標準》給出“綠色建筑”定義（2006）節(jié)能建筑體系逐漸完善

研究背景綠色建筑、節(jié)能建筑及綠色建筑技術大力發(fā)展（2008~）綠色建筑地圖網站/綠色建筑：“四節(jié)一環(huán)保”最大限度地節(jié)約資源（節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材）為人們提供健康、適用和高效的使用空間2

全國綠色建筑項目蓬勃發(fā)展至2013.9，約1000個綠標項目，267個注冊LEED的項目問題描述問題提出：綠色建筑能否達到設計預期的節(jié)能效果？如何評價其運行性能？整體比普通建筑節(jié)能25%但不同等級能耗無顯著區(qū)分度部分建筑未達到設計節(jié)能效果甚至未達到節(jié)能標準限值USGBC:CathyTurner,MarkFrankel,(2008,March4).EnergyperformanceofLEED?forNewConstructionBuildingsJohnH.Scofield.DoLEED-certifiedbuildingssaveenergy?Notreally….EnergyandBuildings2009(41):1386-1390.3

LEED-NC認證建筑運行性能研究：能耗(CathyT,2008)217kWh/(m2a)286kWh/(m2a)問題描述LEED認證建筑部分環(huán)境因素的滿意度并未優(yōu)于普通建筑問題提出：綠色建筑室內環(huán)境質量與普通建筑相比如何體現其優(yōu)越性？AbbaszadehFard.OccupantSatisfactionwithIndoorEnvironmentalQualityinGreenBuildings.HealthyBuildings2006.4

LEED-NC認證建筑運行性能研究：環(huán)境質量(Abbaszadeh,2006)問題描述5

國內外缺少綠色建筑運行性能的綜合研究綠色建筑蓬勃發(fā)展運行能耗VS設計預期環(huán)境性能VS普通建筑缺乏綜合研究需要研究對綠色建筑運行性能進行評價的方法現有研究的不足6

研究建筑空間建筑使用后評估對建筑消耗、環(huán)境品質綜合評價新建后評估無用戶參與核查施工圖，Checklist評價核查建造不符合設計問題綠色建筑評價標準運行階段評價反饋用戶滿意情況現場調研與實測，量化評價核查運行過程存在問題新建后評估案例及相關研究不多LEED-EBOM

Checklist評價，評價項多CASBEEforEB

國外運行階段評價提取運行階段關注的評價內容新建后評估現有研究的不足7

運行階段能耗分析與系統(tǒng)測評常規(guī)建筑調試診斷增加與設計值比較，結合模式分析，反饋設計新建后評估能耗、水耗分析用戶環(huán)境品質調研

滿意度與滿意率僅分析數值差別

國外案例研究用能水平、行為模式的差異，數據庫不適用國內評價體系化的評價新建后評估研究思路8

驗證體系的可行性與合理性、調整體系評價權重與評分細則實際案例試評價驗證調整針對綠色公共建筑運行性能給出綜合量化評價提出綠色公共建筑運行性能后評估體系12體系為對建筑整體性能評價設計階段Checklist評價，技術/產品堆砌，忽略實際效果綠色建筑技術運行性能評價補充完善3研究成果9

驗證體系的可行性與合理性、調整體系評價權重與評分細則實際案例試評價驗證調整針對綠色公共建筑運行性能給出綜合量化評價提出綠色公共建筑運行性能后評估體系12平均滿意度量化分值評價累計概率水平量化分值評價L與Q之間平衡的量化研究成果10

Q/L體系：Q-L二維圖數據庫法：累計概率水平問卷調研：平均滿意度量化、以數據為導向的綜合評價體系分值2534150%30%10%90%70%分值滿意度0.20.80.40.6+025341針對綠色建筑運行性能給出綜合量化評價提出綠色建筑運行性能后評估體系體系提出建立綠色公共建筑運行性能后評估體系給出細分評價內容LQQ/LQ1環(huán)境質量聲光熱空氣品質Q2服務性能功能審美空間布局維護管理L1能源消耗能耗指標負荷指標能效比指標L2水資源消耗11

L1：能源消耗評價12

12

總能耗分項能耗空調系統(tǒng)分項能耗運行中實際能源消耗水平L1：能源消耗評價能耗指標能效比指標累計負荷指標全年累計冷/熱負荷冷負荷拆分按不同供冷設備按不同末端需求建筑各部分用能合理性空調系統(tǒng)綜合效率各子系統(tǒng)效率系統(tǒng)設備運行性能的優(yōu)劣

能耗指標評價兩種方法數據庫法：建筑能耗指標在同類建筑中的水平（評價打分）參考建筑法：建筑形體、圍護結構與系統(tǒng)設備三類因素的性能對自身能耗的影響

（自身性能診斷分析）與設計值比較，結合模式分析，發(fā)現運行或設計問題，反饋設計13

建筑人均水耗數據庫法運行水耗在同類建筑中的水平聲環(huán)境光環(huán)境熱環(huán)境空氣品質參數測試（控制項）噪聲照度PMVCO2濃度用戶問卷調研

（打分項）平均滿意度功能審美空間布局維護管理用戶問卷調研平均滿意度L2水資源消耗Q1環(huán)境質量Q2服務性能評價體系特點14

量化評價，核查運行過程問題運行性能綜合評價與設計比較，反饋設計解決現有評價不足，突出評價對象的綜合性，以數據為導向，反饋設計，優(yōu)化運行研究成果15

針對綠色公共建筑運行性能給出綜合量化評價提出綠色公共建筑運行性能后評估體系驗證體系的可行性與合理性、調整體系評價權重與評分細則實際案例試評價驗證調整12案例調研工作開展16

2011.72012.1案例E性能評價探索案例A空調系統(tǒng)性能測評5市近20個項目現場調研；案例A、B能耗數據分析2010.42010.12案例A綜合試評價2012.7~8案例D綜合試評價案例C綜合試評價2013.3評價體系初探評價體系框架內容與評分細則初步確定評價體系驗證與調整部分建筑分項電耗不完備，只能估算，大部分建筑實際運行負荷無法獲得可用于體系分析的案例：5個辦公建筑關于空調采暖系統(tǒng)能效的比較和比較采用溫濕度獨立控制策略的項目，空調能耗水平總體較低冷源：高溫冷水機組+熱泵型溶液新風機組、常規(guī)螺桿機組走高溫工況+轉輪除濕、……末端：常規(guī)風機盤管+新風、干式風機盤管+新風、輻射板+地板送風、冷梁+孔板送風……17空調能耗(kWh/m2）系統(tǒng)COPBJ-2183.8BJ-3203.6BJ-5213.5SZ-1143.2SZ-2183.4SZ-3323.8SH283.4TJ233.4新型末端供冷能力18供回水溫度/℃9.2/14.5地板表面溫度/℃19.9空氣溫度/℃23壁面溫度范圍/℃28~30供冷量/(W/m2)35.41冷輻射地板或吊頂2冷梁溫差/k5678冷量/（W/m2）52647688自然通風測試19換氣次數=2.5~3.5次/小時；夜間通風可以使得室溫下降1.5

C；夜間蓄冷能力約為90kW20自然通風測評21屋頂16個通風采光天窗常開通風百葉換氣次數：2.76~4.15ACH室內外換熱溫差：約2.8℃中庭存在較為明顯的溫度分層現象中庭自然通風效果測評實際通風量＜模擬設計通風量不同：天窗通風面積、室內外溫差、得熱量開關情況開了不愿意用：噪聲等問題真正節(jié)能貢獻率的評價22

天窗通風面積（㎡）方案設計值60.32測試工況38.42時刻室內外溫差實測通風量（m3/h)模擬工況室內外溫差（℃）模擬工況通風量（m3/h)等效模擬工況通風量（m3/h)偏離率（%）16:40~16:502.8787085155882164165516:50~17:002.872754153401-217:00~17:102.7840331782851417:10~17:202.6894721932082417:20~17:302.773452157884117:30~17:402.968505142009-917:40~17:502.969160143715-8自然通風中庭屋頂追光系統(tǒng)采光頂中庭位置可調反光掛件23自然采光：BJ-2自然采光：BJ-2通過中庭采光頂＋追光系統(tǒng)，使中庭的自然采光效果良好，采光系數隨著樓層增高而增大。24地道風雙管1：負責地下一層和首層新風地道風雙管2：負責南向內區(qū)和南向咖啡廳新風，長40米地道風單管：南向咖啡廳和內區(qū)新風，長85米截面面積4m2，設計風量6500m3/h地道風系統(tǒng)25地道風降溫效果測試7月4～5日降溫效果7度以上26太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量占全樓耗電量的比例基本都＜1%發(fā)電效率發(fā)電效率低，高成本；國家補貼5.5元/W不持續(xù)，需提高應用效率27

監(jiān)測時間光伏發(fā)電（kWh）發(fā)電效率NB2009.2-124304913%BJ-22010.1-11987811%BJ-42004.5-931507%SZ-22009.7-11338189.0%太陽能熱水系統(tǒng)太陽能保證率和集熱系統(tǒng)效率：6-10月份高，其他月份低保溫水箱水位控制問題：冬夏水位控制一致，冬天實際用水量小于最低控制水位，浪費熱泵電量以維持保溫水箱水溫將冬夏保溫水箱的控制水位分開，夏季不變；冬季將所控制的水位調低，并在使用人數較多時切換回夏季的水位控制。28太陽能保障效率不高（平均低于40%），不如直接使用空氣源熱泵系統(tǒng)研究成果29

通過分析能源消耗，發(fā)現用能不合理項實際運行能耗比例影響最大因素調研案例評價過程中遇到的資料收集和數據分析問題3).體系合理性驗證1).體系權重調整4).體系執(zhí)行障礙實際案例調研測試結果對體系的反饋依據數據庫分布特征調整分值各檔對應的累計概率水平依據平均滿意度分布特征，調整分值各檔對應的滿意度水平2).體系評分調整驗證體系的可行性與合理性、調整體系評價權重與評分細則實際案例試評價1).權重系數調整通過各部分運行能耗比例，對各環(huán)境因素的關注度，調整權重系數2009中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告30

2).評分細則調整31

理想/初步設想的分值劃定大量案例測試/調研得到的分布特征調整后的分值劃定+=

分值劃定2534145%4%90%60%分值劃定（5分制）2534150%30%10%90%70%同類建筑能耗數據分布示意初步設想分值評定：方案1分值設定調整:能耗指標評價數據庫分布特征初調數據庫分布特征修正樣本建筑面積：1600m2~20萬m2挑選部分建筑面積：2萬m2~3萬m2對應原數據庫累計概率水平20%調整分值評定：方案2分值劃定2534145%20%70%90%肖賀.辦公建筑能耗統(tǒng)計分布特征與影響因素研究[碩士學位論文].32

初步設想分值評定：方案1分值設定調整:問卷滿意度評價案例用戶問卷滿意度分布特征33

調整分值評定：方案2分值滿意度0.10.60.250.4+025341分值劃定（5分制）用戶問卷平均滿意度0.20.80.40.6+0253410.60.40.250.1

綜合方案評價案例C電耗91kWh/m2累計概率78%案例D：設計三星電耗85kWh/m2累計概率62%案例E：創(chuàng)新一等電耗50kWh/m2累計概率36%

評價方案一評價方案二評價方案三評價方案四Q方案1方案1方案2方案2L方案1方案2方案1方案234

案例A設計三星，創(chuàng)新一等電耗：61kWh/(m2·a)累計概率水平：45%比數據庫中55%建筑節(jié)能經過評分細則調整，避免出現設想評分細則過嚴的情況Q與L均經過調整后的方案3).建筑用能合理性分析總能耗、分項能耗、空調能耗分項與同類建筑比較建筑運行能耗分項綜合系統(tǒng)、各子系統(tǒng)能效比與國標值、同類建筑調研值比較系統(tǒng)能效比分析空調系統(tǒng)運行能耗與裝機功率比較結合運行模式分析能耗與設計值比較總冷量、各支路冷量、各末端冷量結合運行模式分析冷量分配與設計比較各項能耗分析各系統(tǒng)設備效率分析差異因素分析各部分用能合理性分析強調與設計的比較，以發(fā)現用能不合理原因，反饋設計空氣調節(jié)系統(tǒng)經濟運行(GB/T17981-2007).北京:中國標準出版社,2008.35

3).建筑用能合理性分析36

建筑運行能耗分項系統(tǒng)能效比分析能耗與設計值比較冷量分配與設計比較案例A國家機關辦公樓實際使用建筑面積17550m2溫濕度獨立控制空調系統(tǒng)常規(guī)系統(tǒng)電耗（kWh/(m2·a)）總值：61；照明+插座：24空調+供暖：28空調機組電耗大3).建筑用能合理性分析建筑運行能耗分項系統(tǒng)能效比分析能耗與設計值比較冷量分配與設計比較以溫濕度獨立控制系統(tǒng)案例B作比較參照常規(guī)總電耗（kWh/(m2·a)）案例A：61；案例B：75與當地同類建筑比較

（節(jié)能研究報告，2009）空調機組電耗大2009中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告37

案例A案例B3).建筑用能合理性分析建筑運行能耗分項系統(tǒng)能效比分析能耗與設計值比較冷量分配與設計比較案例A制冷季案例B制冷季調研均值限值（全年累計工況）空調制冷電耗(kWh/m2a)22.2420.44空調系統(tǒng)綜合EER02.012.532.3冷站系統(tǒng)EER’3.283.022.8≥4冷源EER’’4.23.543.6冷機EERⅠ5.974.224.6≥4.5冷凍水系統(tǒng)EERⅡ14.9720.4720.2≥30冷卻水系統(tǒng)EERⅢ20.2043.3425.5≥25空調末端系統(tǒng)EERⅣ5.1715.4718.7全空氣≥6；新風+FCU：≥9；FCU：≥24冷卻塔EERⅤ90.90103.03104.5空氣調節(jié)系統(tǒng)經濟運行(GB/T17981-2007):中國標準出版社,2008.38

3).建筑用能合理性分析39

建筑運行能耗分項系統(tǒng)能效比分析能耗與設計值比較冷量分配與設計比較空調系統(tǒng)運行能耗與裝機功率比較結合運行模式分析案例A系統(tǒng)形式低溫冷水機組

結合板式換熱器末端：

新風機組與冷梁裝機功率（kW）運行電耗（kWh/(m2a)）案例A運行模式新風機定頻運行冷機冷量可調冷機調節(jié)3).建筑用能合理性分析40

建筑運行能耗分項系統(tǒng)能效比分析能耗與設計值比較冷量分配與設計比較總冷量、各支路冷量、各末端冷量結合運行模式分析案例A新風機組全開，以設計風量定頻運行案例A制冷季案例B制冷