環(huán)保節(jié)能是全人類共同的任務(wù)，它既是挑戰(zhàn)也是機(jī)遇。在“雙碳”目標(biāo)與“十四五”規(guī)劃提出 “加快推進(jìn)城市更新，推動(dòng)城市空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化和品質(zhì)提升”長期目標(biāo)的雙重背景下，協(xié)同城市更新的建筑節(jié)能改造，是建設(shè)高品質(zhì)城市空間的新引擎，也是以經(jīng)濟(jì)合理性、環(huán)境友好性推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的重要抓手。

機(jī)電系統(tǒng)是建筑建成投入使用后消耗能源最主要的部分，AECOM團(tuán)隊(duì)持續(xù)鉆研如何充分有效利用既有建筑自身?xiàng)l件和空間，結(jié)合助力城市綠色發(fā)展的有力武器——新設(shè)計(jì)、新技術(shù)、新材料，迭代更新非環(huán)保產(chǎn)品，以可持續(xù)運(yùn)營視角，構(gòu)建高效利用能源的機(jī)電系統(tǒng)，以此攜手客戶推動(dòng)城市煥新、建設(shè)可持續(xù)的綠色美好人居環(huán)境。

◎北京三里屯太古里 ? 太古地產(chǎn)

北京三里屯太古里于2008年、2009年分階段落成，是太古地產(chǎn)首個(gè)在中國內(nèi)地啟用的綜合商業(yè)項(xiàng)目，其特有的人文風(fēng)尚匯集、以人為核心的生活理念和文化，給人們帶來獨(dú)一無二的潮流體驗(yàn)。為了優(yōu)化建筑機(jī)電系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能，太古地產(chǎn)決定在2018-2023的5年時(shí)間內(nèi)，將北京三里屯太古里南北區(qū)現(xiàn)有系統(tǒng)逐步改造為高效節(jié)能系統(tǒng)，AECOM受委托作為機(jī)電設(shè)計(jì)、建筑消防和結(jié)構(gòu)合規(guī)顧問，為該改造項(xiàng)目提供專業(yè)咨詢服務(wù)。

本期微信文章，將帶你剖析此節(jié)能改造項(xiàng)目背后的全面考慮與前沿探索。

Part.01

BIM技術(shù)助升級迭代，高效節(jié)能冷機(jī)綠色用能

眾所周知，中央空調(diào)制冷機(jī)組是整個(gè)項(xiàng)目是否節(jié)能的關(guān)鍵。北京三里屯太古里項(xiàng)目自2008年投入使用后，中央空調(diào)系統(tǒng)一直采用水環(huán)熱泵系統(tǒng)。該系統(tǒng)至今已經(jīng)服役超過10多年，其能效比（COP）值低于2，效率較低且耗電量大，已遠(yuǎn)低于當(dāng)下國家節(jié)能要求。

中央空調(diào)水環(huán)熱泵系統(tǒng)壓縮機(jī)所采用的HCFC-22非環(huán)保冷媒，早期被用作CFC替代品，而后經(jīng)更多測試證實(shí)，從長遠(yuǎn)看，HCFC-22同樣會(huì)破壞臭氧層而對環(huán)境有害。行業(yè)正積極淘汰HCFC-22制冷劑，預(yù)計(jì)至2030年，將完全禁止使用此制冷劑。

◎LEED認(rèn)證機(jī)構(gòu)針對常用制冷劑與臭氧層破壞及溫室效應(yīng)影響關(guān)系的列表

基于上述因素，太古地產(chǎn)和AECOM在該節(jié)能改造項(xiàng)目中要求制冷劑為HFC134a產(chǎn)品，這是對臭氧層無害、對溫室效應(yīng)有較小影響且是當(dāng)前絕大多數(shù)國家認(rèn)可并推薦使用的產(chǎn)品，同時(shí)借鑒國際上最先進(jìn)的中央空調(diào)高效機(jī)房系統(tǒng)，在保證其制冷效果的前提下，提高整體系統(tǒng)能效比（COP）至可達(dá)5.0及以上，實(shí)現(xiàn)超高能效機(jī)房運(yùn)行。

通過制冷機(jī)、冷卻水泵、冷機(jī)和樓宇控制四位一體最佳配置和最小阻力設(shè)計(jì)，并結(jié)合BIM技術(shù)輔助實(shí)現(xiàn)，AECOM從優(yōu)化設(shè)計(jì)階段、實(shí)施落地階段和調(diào)適階段，到最終能效驗(yàn)證階段，專注于確保高效機(jī)房的實(shí)現(xiàn)。

◎BIM技術(shù)在北京三里屯太古里節(jié)能改造高效機(jī)房中的應(yīng)用

同時(shí)項(xiàng)目在中央空調(diào)制冷機(jī)上采用當(dāng)今市場上最先進(jìn)及節(jié)能的高效冷機(jī)產(chǎn)品：磁懸浮冷機(jī)技術(shù)，除了使用HFC-134a環(huán)保制冷劑外，還為項(xiàng)目帶來以下優(yōu)點(diǎn)：實(shí)測能效比（COP）> 6.0，高效節(jié)能；換熱效率比傳統(tǒng)制冷機(jī)高；安靜舒適低噪音值；運(yùn)行過程穩(wěn)定可靠。

◎改造后，使用中的磁懸浮冷機(jī)現(xiàn)場照片

Part.02

采用計(jì)算流體力學(xué)模擬技術(shù)（CFD）優(yōu)化冷卻塔，降低噪聲、提升性能

冷卻塔是水冷式中央空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分，它通過冷卻水吸收制冷機(jī)產(chǎn)生的熱量，并將其釋放到大氣中。根據(jù)AECOM現(xiàn)場實(shí)測，冷卻塔水溫每降低1°C，制冷機(jī)制冷效率提升5%以上。

北京三里屯太古里原有冷卻塔使用年限長，效率衰減，同時(shí)冷塔所在位置的通風(fēng)條件欠佳，使其性能無法滿足使用要求，夏季不能有效節(jié)水。此外，其北區(qū)商業(yè)冷卻塔靠近居民樓，夏季噪聲可能對居民造成影響。

◎南區(qū)及北區(qū)商業(yè)原有冷卻塔布置

AECOM通過先進(jìn)的計(jì)算流體力學(xué)模擬技術(shù)（CFD），對既有冷卻塔進(jìn)行節(jié)能改造設(shè)計(jì)，通過局部和區(qū)域樓群整體模擬手段，綜合考慮冷卻塔設(shè)置位置的風(fēng)速以及北京室外氣候及風(fēng)向條件，優(yōu)化冷塔出風(fēng)口導(dǎo)風(fēng)方向，避免冷塔漂水對周邊的影響；并將冷塔局部聲學(xué)隔離部件及冷塔屋頂局部隔音屏障結(jié)合使用，減少噪音外溢及過多隔音設(shè)施。

經(jīng)過項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)一系列的模擬工作，冷卻塔在2019年完成節(jié)能改造。投入使用至今的4年多里，冷卻塔整體的節(jié)水性能得以提升，并實(shí)現(xiàn)噪聲低、耗電低的使用效果，此后附近居民再無對噪聲進(jìn)行投訴。

◎商業(yè)冷卻塔CFD模擬及節(jié)能改造后布置

Part.03

善用豐富太陽能資源，以建筑光伏一體化技術(shù)儲(chǔ)能

經(jīng)過節(jié)能改造的南區(qū)阿迪達(dá)斯旗艦店，結(jié)合建筑光伏一體化（BIPV）技術(shù)，在屋面安裝總面積近400平方米、與外立面融為一體的光伏幕墻。該光伏發(fā)電板充分利用北京豐富的太陽能資源，成為店鋪用電的綠色來源，每年可以發(fā)電超過4萬千瓦時(shí)，并每年可幫助減少約45噸的二氧化碳排放。

◎節(jié)能改造后的阿迪達(dá)斯北京三里屯太古里旗艦店

Part.04

融光儲(chǔ)直柔技術(shù)于建筑，提高終端電氣化水平

“光儲(chǔ)直柔”技術(shù)是指在建筑領(lǐng)域應(yīng)用光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、直流配電和柔性用能四項(xiàng)技術(shù)。其中，“光”是指建筑中的分布式太陽能光伏發(fā)電設(shè)施，“儲(chǔ)”是指建筑中的儲(chǔ)能設(shè)備，“直”是指無需再轉(zhuǎn)換為交流電的建筑低壓直流配電系統(tǒng)，“柔”是指使建筑對外界能源需求量具有彈性的柔性用電。

項(xiàng)目計(jì)劃將北區(qū)紅館樓改造為光儲(chǔ)直柔示范樓。該樓已通過專家評審論證，未來將配合光伏板、儲(chǔ)能設(shè)備、供給末端的直流風(fēng)機(jī)盤管制冷以及直流插座、燈具等設(shè)備的使用，讓其在滿足商業(yè)用電需求的同時(shí)，發(fā)揮節(jié)能減排的示范作用。

◎北區(qū)紅館樓光儲(chǔ)直柔示范樓

Part.05

啟用先進(jìn)“能量閥”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)能量平衡

為滿足人們一站式購物的需求，如今的商業(yè)業(yè)態(tài)大多包含購物、餐飲、影院、娛樂休閑等多種功能。北京三里屯太古里的多業(yè)態(tài)商鋪共計(jì)300多家，并根據(jù)實(shí)際租賃運(yùn)營需求，有商鋪合并或分散、業(yè)態(tài)改變的可能性。

商鋪業(yè)態(tài)的改變勢必會(huì)造成中央空調(diào)系統(tǒng)水流量的變化，如果水流量不能得到良好的分配及控制，會(huì)導(dǎo)致在夏季制冷季節(jié)無法滿足不同業(yè)態(tài)的需求。比如當(dāng)零售改為餐飲，餐飲所需空調(diào)冷量是零售的一倍以上，但盲目增加餐飲空調(diào)冷量，則可能會(huì)導(dǎo)致周邊零售空調(diào)制冷效果打折。

在店鋪密集的情況下，如何在滿足不同業(yè)態(tài)需求、將各個(gè)商鋪能耗控制在最佳狀態(tài)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)整體系統(tǒng)能量平衡和節(jié)能，是考量商業(yè)節(jié)能與否的關(guān)鍵因素。

太古地產(chǎn)與AECOM攜手，率先在北京三里屯太古里使用最先進(jìn)的“能量閥”技術(shù)，有效解決商業(yè)場地面積大而中央空調(diào)能量無法有效平衡的問題；通過在主管道、水平管道、分支管道到末端分別安裝“能量閥”，避免因個(gè)別商戶改造或業(yè)態(tài)變化而打破系統(tǒng)采暖制冷水平衡。

◎“能量閥”產(chǎn)品及現(xiàn)場安裝照片

這是太古地產(chǎn)在全球范圍項(xiàng)目中首次應(yīng)用“能量閥”產(chǎn)品，因此實(shí)施過程中，從甲方到設(shè)計(jì)方都相當(dāng)謹(jǐn)慎。在國內(nèi)尚未有針對該產(chǎn)品檢測標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，AECOM不但參考了大量國內(nèi)外相關(guān)產(chǎn)品檢測要求，并編制了檢測標(biāo)準(zhǔn)及對應(yīng)參數(shù)指標(biāo)，更通過對兩個(gè)試驗(yàn)段6個(gè)月以上的實(shí)際使用監(jiān)測，確保了“能量閥”產(chǎn)品切實(shí)可行地達(dá)到使用效果。

同時(shí)，“能量閥”無線5G卡云平臺(tái)提供的運(yùn)行數(shù)據(jù)信息及統(tǒng)計(jì)，可供物業(yè)后臺(tái)分析，進(jìn)而對耗能較大的商鋪提出整改要求，實(shí)現(xiàn)整體節(jié)能。

Part.06

從項(xiàng)目實(shí)施到交付運(yùn)營，智慧靈活賦能工程

01

智能電表

項(xiàng)目內(nèi)租戶原使用的電表均為機(jī)械電表或電子脈沖表，無遠(yuǎn)傳功能，物業(yè)人員需進(jìn)入租戶內(nèi)抄表。AECOM建議項(xiàng)目采用的智能電表，具備遠(yuǎn)傳以及對北京地區(qū)峰谷平等6個(gè)不同計(jì)價(jià)用電時(shí)段的計(jì)量及存儲(chǔ)功能，并具有CPA認(rèn)證。物業(yè)可在電表后臺(tái)讀取數(shù)據(jù)，租戶亦可直接讀取電價(jià)。

◎北京地區(qū)峰谷平6時(shí)段示意圖以及智能電表產(chǎn)品

02

商業(yè)室內(nèi)空氣品質(zhì)檢測（IAQ）

為保證室內(nèi)空氣的溫度、濕度、空氣新鮮度和潔凈度等空氣質(zhì)量指標(biāo)處于滿意程度，提高購物及就餐體驗(yàn)舒適感。AECOM參考美國WELL標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)要求，在公區(qū)以及電梯廳設(shè)置墻面?zhèn)鞲衅?，用于收集溫度、濕度、PM2.5、PM10、二氧化碳濃度、臭氧濃度、TVCO等數(shù)據(jù)，并與終端連接，讓顧客與運(yùn)營方充分了解購物環(huán)境。如果上述數(shù)據(jù)超標(biāo)，系統(tǒng)將自動(dòng)開啟新風(fēng)換氣設(shè)備，將室內(nèi)空氣品質(zhì)凈化至滿足系統(tǒng)設(shè)置要求的程度。

◎室內(nèi)空氣品質(zhì)（IAQ）設(shè)備功能及現(xiàn)場實(shí)景照片

03

不停業(yè)改造

與常規(guī)老舊商業(yè)升級改造不同，AECOM在整個(gè)項(xiàng)目中堅(jiān)守“三不可”的原則：不可停業(yè)、不可占用租區(qū)及前勤功能區(qū)任何位置、不可改變現(xiàn)有天花形式及標(biāo)高，避免了因整體或大規(guī)模局部停業(yè)所造成的社會(huì)影響及經(jīng)濟(jì)損失。

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)綜合考慮改造關(guān)鍵對交通路線的影響與商鋪?zhàn)兓闆r，評定出最佳改造計(jì)劃，即公共區(qū)局部改造區(qū)與商鋪重新裝修計(jì)劃相匹配，以盡可能在不影響整體營業(yè)的情況下，小范圍逐步完成節(jié)能改造，使其達(dá)到同類改造項(xiàng)目中的最佳經(jīng)濟(jì)性和最小社會(huì)影響性。

AECOM建筑工程機(jī)電總監(jiān)吳璠表示，作為全面踐行“永續(xù)發(fā)展，澤被未來”ESG戰(zhàn)略的基礎(chǔ)設(shè)施全方位綜合服務(wù)企業(yè)，除了歷時(shí)5年的北京三里屯太古里節(jié)能改造項(xiàng)目外，AECOM正不遺余力地助力各城市推動(dòng)大型商業(yè)綜合體的更新改造，為包括武漢SKP、北京盈科中心、長沙國美湘江玖號、重慶龍湖北城天街在內(nèi)的眾多項(xiàng)目提供機(jī)電改造服務(wù)。我們將帶著豐富的全球?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)、勇于開拓的創(chuàng)新前瞻理念，攜手客戶與所在城市邁向轉(zhuǎn)型發(fā)展的可持續(xù)發(fā)展之路。