摘要：以背景工程為例，對(duì)當(dāng)前綠色建筑概念和機(jī)電安裝工程中的采暖、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用技術(shù)、給排水系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用技術(shù)、電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)等方面的施工要點(diǎn)進(jìn)行闡述。在實(shí)際工程中應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)，提高了工效，節(jié)省了各種成本，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
關(guān)鍵詞：綠色建筑；節(jié)能技術(shù)；機(jī)電工程；可持續(xù)發(fā)展
1綠色建筑概念和評(píng)價(jià)體系
1.1綠色建筑概念和現(xiàn)狀
綠色建筑經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，已走向了規(guī)�；�、全面快速推進(jìn)的發(fā)展軌道，形成了完整的技術(shù)體系和系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，創(chuàng)建了一批影響力較大的綠色建筑示范工程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2017年8月，僅上海地區(qū)累計(jì)已有450多個(gè)項(xiàng)目獲得了綠色建筑標(biāo)識(shí)認(rèn)證，建筑面積達(dá)38650000m2，且高星級(jí)項(xiàng)目達(dá)80%以上。
1.2綠色建筑評(píng)價(jià)體系
“綠色能源與環(huán)境設(shè)計(jì)先鋒獎(jiǎng)”，即依據(jù)美國(guó)綠色建筑協(xié)會(huì)建立的LEED標(biāo)準(zhǔn)而評(píng)定的獎(jiǎng)項(xiàng)，LEED標(biāo)準(zhǔn)被認(rèn)為是目前在世界各國(guó)的各類建筑環(huán)保評(píng)估、綠色建筑評(píng)估以及建筑可持續(xù)性評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)中，最有影響力的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。LEED認(rèn)證總得分為110分，分4個(gè)認(rèn)證等級(jí)：鉑金級(jí)（80分以上）、金級(jí)（60～79分）、銀級(jí)（50～59分）和認(rèn)證級(jí)別（40～49分）。我國(guó)新版國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T50378—2014《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》，自2015年1月1日起實(shí)施，評(píng)價(jià)指標(biāo)體系由節(jié)地與室外環(huán)境、節(jié)能與能源利用、節(jié)水與水資源利用、節(jié)材與材料資源利用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量及運(yùn)營(yíng)管理共6方面組成。每一個(gè)指標(biāo)體系里面均包括控制項(xiàng)、一般項(xiàng)以及優(yōu)選項(xiàng)，其中控制項(xiàng)為綠色建筑的必備項(xiàng)，按建筑滿足一般項(xiàng)和優(yōu)選項(xiàng)的程度，將綠色建筑評(píng)定為“★”“★★”“★★★”3個(gè)等級(jí)。
2機(jī)電安裝工程節(jié)能技術(shù)運(yùn)用
建筑節(jié)能是體現(xiàn)綠色建筑理念的重要構(gòu)成部分，而機(jī)電工程節(jié)能是綠色建筑節(jié)能的主要組成部分。聯(lián)系實(shí)際探討建筑機(jī)電節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和效率對(duì)更好地完成綠色建筑有著非常重要的意義[1-4]。
2.1采暖、空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用技術(shù)
2.1.1玻鎂復(fù)合風(fēng)管系統(tǒng)本工程采用一種新型風(fēng)管——玻鎂復(fù)合風(fēng)管，該風(fēng)管是一種新型的高科技復(fù)合板材，材料由2層高強(qiáng)度無(wú)機(jī)材料和1層保溫材料復(fù)合而成。具有優(yōu)良的抗腐蝕性能、防潮抗水性能、防火性能，以及質(zhì)量輕、系統(tǒng)成形后內(nèi)外壁光滑、通風(fēng)性能優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn)，因已經(jīng)直接復(fù)合了保溫材料，不需二次保溫，所以安裝快速，大大節(jié)約施工材料和人工，施工工效提高40%以上，工程造價(jià)比傳統(tǒng)鍍鋅鐵皮風(fēng)管降低40%以上，是新一代的節(jié)能、環(huán)保型綠色產(chǎn)品。因早期在上海個(gè)別項(xiàng)目的施工中采用類似復(fù)合風(fēng)管，但板材過(guò)薄，造成空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)結(jié)露、漏水問(wèn)題。所以在工程施工過(guò)程中提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)對(duì)風(fēng)管厚度復(fù)核計(jì)算，最后將空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)板材厚度由31mm增加到41mm，防排煙和通風(fēng)系統(tǒng)板材厚度由11mm增加到18mm。此外還根據(jù)上海的氣候特點(diǎn)和工程特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)制作安裝工藝提出了嚴(yán)格要求，增加了風(fēng)管接縫綁扎加固、風(fēng)管內(nèi)膽加固、表面二次處理以及風(fēng)管防漏風(fēng)等多項(xiàng)施工質(zhì)量保證措施，確保全系統(tǒng)的正常開通、調(diào)試及使用。經(jīng)過(guò)“三冷三熱”循環(huán)周期，空調(diào)風(fēng)管和防排煙風(fēng)管至今均無(wú)任何結(jié)露、開裂等質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生，使用效果良好。其中玻鎂風(fēng)管防漏風(fēng)結(jié)構(gòu)與施工方法，工藝成熟、施工簡(jiǎn)單、操作方便、質(zhì)量可靠。使用橡膠板后，使風(fēng)管與風(fēng)閥間有填料填充并密封，減少系統(tǒng)的漏風(fēng)量；同時(shí)，風(fēng)管外部設(shè)有金屬壓條，增強(qiáng)自攻螺絲緊固力（圖1、圖2）。目前已獲發(fā)明專利受理。2.1.2層面架空地板體系和地板式風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)本工程采用架空地板體系，只有消防噴淋管及橋架等少數(shù)機(jī)電管線安裝在樓層頂部，95%的機(jī)電管線布置在架空地板體系內(nèi)部。減小了管線安裝過(guò)程中的危險(xiǎn)系數(shù)及施工難度，保證施工質(zhì)量，并提高了將來(lái)使用過(guò)程中管線檢修的便利性。同時(shí)在施工過(guò)程中利用BIM技術(shù)，通過(guò)三維模擬、碰撞檢測(cè)、管線綜合排布、三維可視化等方式來(lái)避免施工過(guò)程中的錯(cuò)、漏、碰、撞等問(wèn)題，提高管道設(shè)備安裝一次成功率，減少施工過(guò)程中的時(shí)間、人力、材料浪費(fèi)，為方案優(yōu)化、施工組織提供科學(xué)依據(jù)。從深化設(shè)計(jì)、進(jìn)度管理、質(zhì)量監(jiān)控等方面，為工程施工提供有效的管理平臺(tái)（圖3、圖4）。底板式風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)將架空地板系統(tǒng)內(nèi)部空間分隔作為送風(fēng)及回風(fēng)區(qū)，實(shí)現(xiàn)低位送風(fēng)，提高新風(fēng)及除塵凈化效率。將空調(diào)主機(jī)及控制裝置安裝于辦公室，根據(jù)每個(gè)區(qū)域的需要，調(diào)節(jié)新風(fēng)量，大大節(jié)約能耗（圖5）。本工程施工過(guò)程中因施工層地面全部敞開，多工種隊(duì)伍交叉流水施工，安裝大部分管線和地板式風(fēng)機(jī)盤管均固定于分層地面上，成品保護(hù)成了最大的難題。特別是進(jìn)口地板式風(fēng)機(jī)盤管，設(shè)備精密、造價(jià)昂貴，稍有損壞和堵塞就會(huì)給以后的調(diào)試工作帶來(lái)麻煩。項(xiàng)目組因地制宜，專門研究對(duì)策，制訂了嚴(yán)格的施工出入制度、工前工后檢查交接制度，給施工班組配備了保潔專用吸塵器，還專門加工制作了一批可拼拆移動(dòng)的現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)施工便橋，在確保工期的同時(shí)將施工損耗降到了最低程度。另外，在施工中還遇到地板面散流器與架空地板下玻鎂風(fēng)管系統(tǒng)的相接問(wèn)題，用玻鎂板材加工的話，支管過(guò)流截面積過(guò)小，操作空間狹窄，難以布置；用保溫金屬軟管的話，金屬軟管難以可靠固定，且試機(jī)時(shí)有很大噪聲。最后項(xiàng)目部組織技術(shù)攻關(guān)，根據(jù)每個(gè)施工層面的實(shí)際情況，專門設(shè)計(jì)加工圖，為每臺(tái)地板式風(fēng)機(jī)盤管專門定制加工配套了帶保溫鍍鋅鋼板微型靜壓箱，調(diào)試和試運(yùn)行后使用效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.1.3冰蓄冷空調(diào)主機(jī)技術(shù)冰蓄冷技術(shù)的工作原理就是在電力負(fù)荷很低的夜間用電谷期，采用電動(dòng)冷凍機(jī)制冷，使蓄冷介質(zhì)結(jié)成冰，將冷量?jī)?chǔ)存起來(lái)。在白天的用電高峰期，使蓄冷介質(zhì)融冰，把儲(chǔ)存的冷量釋放出來(lái)，以滿足建筑物空調(diào)或生產(chǎn)工藝的需要，達(dá)到提高電網(wǎng)效率、降低電力建設(shè)投資、節(jié)省運(yùn)行電費(fèi)（峰谷分時(shí)電價(jià)）、節(jié)能環(huán)保的目的。對(duì)城市電網(wǎng)，尤其像上海這種能源緊缺型城市具有明顯的“避峰填谷”作用，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。本工程根據(jù)大樓空調(diào)系統(tǒng)使用情況和實(shí)際狀態(tài)，結(jié)合變頻啟停技術(shù)，冰蓄冷機(jī)組性能能實(shí)行全制冷、全制冰、半制冷半制冰等7種工況的全自動(dòng)切換運(yùn)行，根據(jù)各區(qū)域?qū)嶋H需要，提供適量冷氣，高效節(jié)能。工程原設(shè)計(jì)利用結(jié)構(gòu)混凝土水箱蓄冰，內(nèi)置24組蓄冰盤管，在施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)水箱嚴(yán)密性差，結(jié)構(gòu)抗凍性和耐久性不能滿足設(shè)計(jì)要求，做二次抗凍及防水施工工藝很復(fù)雜，且不能完全包裹混凝土結(jié)構(gòu)，可靠性、耐久性不能確定，易造成結(jié)構(gòu)漏水隱患。經(jīng)與設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)，現(xiàn)場(chǎng)勘察，并組織到上海中心項(xiàng)目實(shí)地考察，確定機(jī)組蓄冰槽采用不銹鋼板加保溫現(xiàn)場(chǎng)加工制作，避免了后續(xù)使用中的漏水隱患，使用至今效果良好。另外，在機(jī)組聯(lián)動(dòng)調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)信號(hào)反饋電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致冷凍機(jī)房?jī)?nèi)各空調(diào)電動(dòng)閥門組執(zhí)行機(jī)構(gòu)模塊出現(xiàn)頻繁燒毀的問(wèn)題。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，由于主機(jī)7種工況自動(dòng)調(diào)節(jié)，需要單獨(dú)設(shè)立7個(gè)信號(hào)回路與7組電動(dòng)閥組獨(dú)立連接控制，而原電氣設(shè)計(jì)只布置了一個(gè)串聯(lián)的大回路，結(jié)果導(dǎo)致同一信號(hào)回路中，因電動(dòng)閥組工況不一，工作電壓不穩(wěn)定，使電動(dòng)閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁被燒毀。最后會(huì)同設(shè)計(jì)和電動(dòng)閥組供應(yīng)商、主機(jī)設(shè)備供應(yīng)商到現(xiàn)場(chǎng)聯(lián)合會(huì)診，通過(guò)改造和每組電動(dòng)閥組增設(shè)單獨(dú)的電氣信號(hào)控制回路加以解決。
2.2給排水系統(tǒng)節(jié)能應(yīng)用技術(shù)
2.2.1太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)太陽(yáng)能作為熱力源，無(wú)公害、無(wú)污染，是公認(rèn)的綠色環(huán)保型能源的首選。太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)能采用多種組合式結(jié)構(gòu)模塊化施工（圖6），施工速度快、工效高。綠色建筑全天24h熱水供應(yīng)均可由屋面太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)（圖7）加熱供給，太陽(yáng)能中央熱水系統(tǒng)以太陽(yáng)能為主要能源，輔以電能或其他能源輔助，自動(dòng)化程度高，運(yùn)行可靠。本工程面朝上海黃浦江，地勢(shì)開闊，太陽(yáng)能資源豐富。為使該建筑在使用過(guò)程中真正成為綠色節(jié)能的建筑，項(xiàng)目部向建設(shè)單位提出在主樓屋面設(shè)置太陽(yáng)能集熱器，充分利用清潔能源，得到建設(shè)單位的積極響應(yīng)，設(shè)置134塊太陽(yáng)能集熱器，面積約300m2。20層機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)太陽(yáng)能儲(chǔ)熱水箱，17～20層熱水、地下室廚房熱水各設(shè)一套板式換熱器間接換熱。17～20層辦公室內(nèi)衛(wèi)生間設(shè)電容積熱水器輔助加熱；地下室廚房設(shè)容積式燃?xì)鉄崴髦苽錈崴�，熱水出水溫度�?0℃，回水溫度50℃；集中熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量1255901.2kJ，設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量5.55m3。太陽(yáng)能保證率取16%。施工中遇到屋面集熱架構(gòu)的固定抗風(fēng)荷載問(wèn)題，會(huì)同土建部門，專門在屋面集熱架構(gòu)底腳處增加了定制加強(qiáng)錨固件，將集熱鋼架構(gòu)同屋面結(jié)構(gòu)鋼筋網(wǎng)片焊接成一整體，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土澆筑，可靠有效地解決了屋面集熱架構(gòu)抗風(fēng)荷載問(wèn)題。另外，由于建筑總高度限制和結(jié)構(gòu)外立面美觀要求，屋面太陽(yáng)能集熱鋼架構(gòu)分布面積較大，原設(shè)計(jì)屋面防雷接閃器保護(hù)半徑不能覆蓋屋面太陽(yáng)能集熱鋼架構(gòu)。經(jīng)協(xié)調(diào)，通過(guò)增加一組屋面太陽(yáng)能架構(gòu)專用防雷接閃器加以解決。2.2.2雨水收集和中水回用系統(tǒng)雨水收集和中水回用系統(tǒng)是緩解目前水資源緊缺的重要途徑。引入中水系統(tǒng)后90%的非飲用水（澆灌、洗滌、沖刷等用水）將不再使用飲用水，極大地節(jié)約了對(duì)飲用水的浪費(fèi)性使用，減少了水處理成本，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用中水沖廁、綠化、洗車等可減少自來(lái)水用量30%～50%。本工程室外景觀水池面積近2800m2，水資源豐沛。故設(shè)立雨水回用處理系統(tǒng)，雨水蓄水池有效容積為290m3。處理工藝和供水方式為：回收雨水（景觀水體循環(huán)水）→雨水蓄水池→原水加壓泵→混凝加藥→混凝反應(yīng)器→砂缸過(guò)濾器→投次氯酸鈉消毒劑→清水水箱（138m3）→給水加壓泵（景觀水體循環(huán)泵）→綠化、景觀水補(bǔ)水、道路澆灑、車庫(kù)沖洗供水點(diǎn)。年總用水量118208.41m3，其中年雨水回用水量7797.41m3，非傳統(tǒng)水利用率6.6%。2.2.3使用節(jié)水型配件或衛(wèi)生器具節(jié)水配件（定時(shí)沖洗，自閉式水龍頭等）和節(jié)水型潔具（一次沖洗水量小于6L的潔具）的使用能夠節(jié)省很大一部分用水量，同時(shí)減少的污水和污泥處理量也使水資源和環(huán)境的污染來(lái)源減少，減輕污水處理廠的負(fù)荷，對(duì)水資源和環(huán)境保護(hù)有重要的作用和意義。
2.3電氣系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)
2.3.1變頻設(shè)備及變頻器使用工業(yè)與民用建筑中，中央空調(diào)、水泵及風(fēng)機(jī)等輸送設(shè)備的耗電量所占比例是較大的。在很多情況下，并不需要設(shè)備進(jìn)行全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。合理地選擇變頻設(shè)備或采用變頻器進(jìn)行有效控制，能達(dá)到真正意義上的節(jié)能。對(duì)于既有建筑或系統(tǒng)，如沒(méi)有選用變頻設(shè)備，可以通過(guò)增加變頻器，達(dá)到節(jié)能降耗的目地。2.3.2使用新型節(jié)能光源LED燈具是指燈具產(chǎn)品采用發(fā)光二極管技術(shù)作為光源。LED燈具使用壽命可長(zhǎng)達(dá)50000～100000h，遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)鎢絲燈泡的1000h及螢光燈管的10000h，使用年限可達(dá)5～10a，能大幅降低燈具替換的成本，還具有耗電量少、發(fā)光效率高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此LED燈具擁有節(jié)電與節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)大力推廣使用。
3結(jié)語(yǔ)
機(jī)電安裝工程節(jié)能技術(shù)應(yīng)用和節(jié)能效率是實(shí)現(xiàn)綠色建筑的重要部分和評(píng)價(jià)指標(biāo)，通過(guò)采用新型技術(shù)[5-6]，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展，保證了建筑環(huán)境的衛(wèi)生與安全，適應(yīng)國(guó)家新能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
