以结果为导向的高效机房建设机制探索_冒勤.pdf

SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能No.022023SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能SHANGHAI ENERGY SAVING2023年第 02 期SHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能 ENERGY SAVING FORUMSHANGHAI ENERGY SAVING2018 年第 08 期ENERGY SAVING FORUMSHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能No.082018收稿日期：2022-06-13作者简介：冒勤（1973-01-），男，本科，工程师，主要从事建筑节能减排相关政策判定，课题研项的管理等工作以结果为导向的高效机房建设机制探索冒勤上海市长宁区城市更新和低碳项目管理中心摘要：由于新建建筑设计场景与实际运营场景不一致等多重原因，存在部分新建建筑暖通系统节能目标和实际运行能效之间脱节的问题。在试点项目的基础上，验证了能效保证型的新建建筑高效机房建设商业模式，明确将大型公共建筑空调运行能效的责任落实到空调设备分包商，解决新建建筑暖通系统设计与运行能效脱节的现象，给出了由空调设备分包商保证机房运行能效的管理机制和实施路径。关键词：高效机房；结果导向；建设机制DOI:10.13770/ki.issn2095-705x.2023.02.010Exploring Efficient Chiller Room Construction Mecha-nism Based on Results-OrientedMAO QinShanghai Changning District Urban Renewal and Low carbon Project Management CenterAbstract:Due to multiple reasons such as the inconsistency between the design scenario of the new buildingand the actual operation scenario,there is a gap between the energy efficiency objectives of the HVAC systemof some new buildings and the actual operation energy efficiency.On the basis of the pilot project,the commer-cial model of efficient chiller room construction in new buildings with energy efficiency assurance was verified,and the responsibility for the energy efficiency of air-conditioning operation in large public buildings was clearlyassigned to the air-conditioning equipment subcontractor to solve the problem of the separation between thedesign and operation energy efficiency of the HVAC system in new buildings,and the management mechanismand implementation path for ensuring the energy efficiency of computer room operation by the air-conditioningequipment subcontractor were given.Key words:Efficient Chiller Room;Results-Oriented;Construction Mechanism181SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能No.022023ENERGY SAVING FORUMSHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能No.0820180 前言在建筑总能耗中，公共建筑能耗占比较大，据相关统计，我国公共建筑总能耗（不含北方供暖）达到2.93亿tce，占建筑总能耗的31%1。在公共建筑能耗中，集中空调系统能耗约占公共建筑的能耗 25%60%2-3，而制冷机房系统（冷水机组、水泵、冷却塔）的能耗约占集中空调能耗的 50%80%3。显然，制冷机房系统是建筑能耗的用能大户。制冷机房系统能效比（EER）是制冷机房总输出制冷量和机房总耗电量的比值，是目前国际上衡量制冷机房效率的通用指标，结合 中国建筑节能年度发展研究报告20184和笔者了解的数据表明，大部分建筑制冷机房EER全年平均为2.53.1，远远低于国家公共建筑节能设计标准（要求4.4以上）及美国ASHRAE 指引（要求5.0以上）的节能评价水平，因此提升空间巨大。2019年6月国家发展改革委等七部委联合印发了 绿色高效制冷行动方案，提出到2030年，大型公共建筑制冷能效提升30%，制冷总体能效水平提升25%以上，绿色高效制冷产品市场占有率提高40%以上，这对公共建筑集中空调系统的能效提出了明确提升要求。目前专家学者也展开了大量研究，如张昆等提出了高效制冷机房性能化设计方法和流程5，张瑞等研究了如何通过BIM技术实现空调制冷机房的设计、施工、调试及运维的闭环管理6，广州市设计院编制了 高效集中空调制冷机房系统能效监测及评价指标 团体标准7，梁军等通过实际案例分享了高效机房相关设计方法和技术8，也有文献从施工角度阐述了如何利用先进的智能建造技术实现高效机房建设9。综上所述，针对制冷机房能耗高、运行能效偏低的现象，目前已经有大量的研究学者从设计和施工的角度展开研究，提供了不少关于制冷机房设计和建设的相关建议，取得了不少研究成果，但很少有文献研究机制创新实现高效机房的建设。好的机制会促进相关责任主体发挥主观能动性，更有动力和责任去完成高效制冷机房建设，因此本文将引入管理学相关理论，结合机房建设流程和特点，从机制建设上进行探索，打通设计、施工、运维等环节，实现高效制冷机房的建设与运营。1 存在问题如图1所示，新建建筑能效没有达到初始节能目标，既有主观原因，即设计不合理，也有客观原因，即设计、施工和运维的不断“降维”。其背后的原因一是缺乏管理手段，二是没有明确的责任机制，三是设计存在局限。图1 建筑能效漏斗图1）缺乏管理手段目前，建筑建造各阶段均配置了若干节能管理手段，如在项目立项阶段，需编制独立的建筑节能专篇。在设计阶段，设计单位需执行相关的建筑节能设计标准。在施工阶段，施工单位需按照建筑节能施工质量验收标准的要求进行施工。在项目运行阶段，出台了相应的能源统计和能源审计技术导则等。这些管理手段对我国建筑节能事业的发展都起到了一定的积极作用，但是也存在着如下问题：（1）这一系列的公共建筑节能管理手段没有明确统一和实际有效的节能控制目标。（2）由于不同阶段的节能控制目标均不明确，所以不能保证项目在不同阶段评测管理目标的一致性。（3）对于节能工作没有提出定量的任务目标，182SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能No.022023SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能SHANGHAI ENERGY SAVING2023年第 02 期SHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能 ENERGY SAVING FORUMSHANGHAI ENERGY SAVING2018 年第 08 期ENERGY SAVING FORUMSHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能No.082018很容易使建筑节能成为大量节能技术的简单堆砌，而不是达到实际有效的节能效果。造成上述问题的主要原因之一在于各阶段的节能工作各自独立，缺乏纵向贯通的管理指标，导致各阶段只需单纯完成本阶段的节能任务即可，不需对建筑的最终实际能耗负责，导致建筑实际运行能效难以得到有效控制。2）没有明确的责任机制无论自持和出售，由于业主方的建设和运营责任机制分离，业主方没有真正承担节能的主体责任，责任无法传导到设计，导致设计无需承担运行阶段节能责任。3）设计存在局限空调系统设计与实际运行的能效存在较大差距，其主要原因如下：（1）设计场景与运行的实际场景不一致。运行场景是变化的，不属于设计范畴，设计只对固定场景。现阶段主要的解决方式为新建调适以及后续持续调适，但这不能回避设计的局限性。（2）没有信息反馈。设计方无法也没有责任了解设计的实际应用效果，则无法不断提升对结果负责的设计能力。可见，传统的管理手段、业主的责任传导、设计本身的局限，共同导致了新建建筑节能标准和运行实际能效之间脱节的现状。2 机制建设针对目前存在的问题，需确立一个责任主体，全程贯通设计、安装和运维，并对空调系统最终运行能效负责，保证节能目标不打折扣地实现。2.1 空调设备分包商为第一责任主体与建筑实际运行能效直接相关的有三个阶段，即设计、安装和运维。这三个阶段相互之间存在脱节，导致实际运行能效相对节能设计的目标梯度下降；但纵观这三个阶段的主体，只有空调设备安装方与设计和运维都有搭接，因此考虑将以结果为导向的节能责任落实到空调设备分包商是一个可行的路径。将责任落实到空调设备分包商，如图2所示，通过空调设备分包商可以向上进行设计优化，弥补设计的局限，向下可以在运维阶段实施调适，弥补运维的能力缺陷，从而有效地改变部分新建建筑设计、施工、运维中节能控制脱节的现状，真正实现新建建筑能效源头控制的初衷。图2机制创新对建筑能效优化作用在此机制设计下，提高了对空调设备分包商的能力要求，事实上许多空调设备分包商已经在市场上被磨炼了相关能力。2019年的 高效制冷行动方案 提出了“鼓励生产企业为工商用户提供按需定制、精准适配的绿色高效制冷系统，推动从 制造向 产品/工程+服务 转变”。从本机制的角度看可以表述为“鼓励设备安装或空调设备分包商企业为工商用户提供按需定制、精准适配的绿色高效制冷系统，推动从 安装 向 工程+服务 转变”。2.2 机电工程传统商业模式向能效保证型合同转变1）不同理念下商业模式的差异原有以设备能效决定节能效果的理念下，节能主要考虑设备性能，以设备采购合同为主，仅仅是提供产品，也是现行的主流模式。随着调适和智能运维的理念逐步为市场接受，其提供的产品，可以不仅仅是硬件产品，还有围绕硬件提供的服务。对于设备能效可以采用质量检测，则产品采购合同是适合的；调适和智能运维的效果无法按设备检测的方式检测，应以实际结果为导向，用实际运行数据来验证。2）能效保证型合同的实践能效保证型合同是以结果为导向，将实际运维能效作为节能验收和付款标准的机电采购施工合以结果为导向的高效机房建设机制探索183SHANGHAI ENERGY SAVING上海节能No.022023ENERGY SAVING FORUMSHANGHAI ENERGY CONSERVATION上海节能No.082018同。合同通过支付条件明确了实际运维能效的责任主体，从机制上有效衔接新建建筑建设和运行之间的节能责任。2.3 管理要点2.3.1 设置关键参数将实际能效作为节能验收和付款标准的机电采购施工合同，涉及能效指标设定和付款比例可以根据项目实际情况予以调整。由于是第一次实施能效保证型的模式，项目机制设计时基于“大胆假设，小心求证”的原则，给出相应的指标值设置。1）机房能效指标COP建议设为4.1及以上，虽然机房能效指标COP为4.1没有达到ASHRAE“冷水机房全年综合能效”在COP5.0 超高效机房的卓越标准，仅是良好的标准，但考虑目前国内大部分机房实际运维能效都在3.0以下，当前提升3