最节能总部大楼如何炼成?

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  今年,美国工业巨头江森自控在上海建造了它的亚太总部。在公司内部,这幢大楼被称为“第二总部”。江森自控在密尔沃基的总部大楼是美国最著名的节能建筑之一,而亚太总部的节能效果超过了它。



  该建筑面积4万多平方米,可以容纳1600多人办公,相比一般建筑可以节省45%的能耗。而根据LEED标准,比一般建筑节省大约20%的能耗就可称为绿色建筑。同时,它还能节水42%,节省材料的能耗21%。
  关于这幢大楼,首先需要了解的一点是,45%的节能效果不是通过某个颠覆性的技术一次搞定,而是通过一个个细节累积而成的。江森自控全球能源和可持续发展副总裁Clay Nelser向《第一财经周刊》展示了不同设备的节能贡献:空调系统18%、能源控制系统12%、高性能幕墙4%……“这是节能建筑的真实一面,没有一劳永逸的办法。”



  这让绿色建筑可能不像其他节能产品那么“性感”。但在江森自控的这栋总部大楼里,仍能看到不少普通写字楼里看不到的技术。
  比如,办公区空调的出风口不是在天花板,而是在地板。这种节能逻辑被称为“下送风系统”—假定办公楼的层高是3米,因为人的身高,真正需要降温的可能只有2米。如果从上往下送风,那么顶上1米的制冷就是浪费的。而从下往上送风,就可以防止这种浪费。
  不过,这个看似简单的技术执行起来也有困难。现在的办公楼经常使用玻璃幕墙,从玻璃窗进入的热量会削弱下送风系统的效果。江森自控的解决方案是在玻璃幕墙内侧竖一道“风墙”,即在玻璃幕墙内侧吹一股强风,以此隔离墙外的热量。但这道“风墙”的力度、位置、出风角度,以及下送风的出风口设置都要调整,这些需要有经验的工程团队来把控。



  “下送风系统在中国虽然能国产,但尚未普及,原因就是缺乏有经验的工程团队。”饶良平对《第一财经周刊》说。他是江森自控中国区能源与可持续性服务部经理,参与了亚太区总部的整个设计与建造过程。
  另一个有趣的设计是灯光照明系统。整个大楼配备日光感应装置,会追踪太阳的方位,自动调整窗帘,保证白天大楼里80%的区域仅需依靠自然光。这些日光感应装置同时还能自动调整办公区域的灯光亮度。
  除了根据日光变化,大楼的灯光还会根据使用者的情况调整。如果某个工位的员工离开15分钟,这一区域灯光就会自动变暗,乃至关闭,这些看上去好像是“边角料”性质的节能手段,却能节约10%的照明用电。
  一幢办公楼里最耗电的是空調系统,所以最直接的节能手段就是降低空调的能耗。江森自控亚太总部大楼采用的是自己生产的一项“黑科技”—YMC2磁悬浮离心式冷水机组。传统离心机需要润滑油,而90%的机器损坏都来自于润滑失效,磁悬浮离心机运转时部件之间则不会有任何摩擦,因此大幅降低了损耗。
  2012年江森自控部署亚太总部之初,YMC2磁悬浮离心机尚未国产,需要全套从美国进口,成本高昂。大楼正式施工时,该产品的产地已经变成了江苏无锡。“没想到这个前沿技术的国产进程这么快,磁悬浮冷水机组在中国的受欢迎程度超出预期。”饶良平告诉《第一财经周刊》。
  这一总部大楼显然还肩负着另一个重要功能:营销。作为一家聚焦楼宇节能和智能控制的工业公司,展示自己产品最好的办法就是在自己的大楼里使用它。江森自控亚太区总裁聂伟泉(Trent Nevill)说:“我们希望这里(亚太总部)成为一本智能楼宇技术的‘百科全书’,向客户展示一幢楼可以如何节能、高效。”
  带领访客参观这座大楼时,饶良平会特意介绍哪些设备不是由江森自控生产,因为绿色建筑通常会选用不同公司的节能设备,不同公司各有所长,这么做还能进一步压低成本。
  “现实中除了我们自己,不太会有客户购买全套的江森自控产品,但不管采用什么公司的产品,都由我们的楼宇控制系统来管理,这反而能展示兼容能力。”饶良平的这番话已经显示出,控制系统可能是整个“总部营销计划”中江森自控最想推销的技术产品之一。无论总部的哪位员工为参观者讲解,他们都不会漏了这段话:这幢大楼的节能效果来自于各个设备,但如果没有控制系统,它们不会发挥最佳效果。
  整个江森自控亚太总部有300多块电表,而在同规模的大楼里,一般只有40块电表。对于能源管理系统来说,更多的电表意味着一张更详细的“体检报告”:通过掌握每个设备的用电状况和相互影响,从而寻找整幢大楼的耗能“最优解”。



  很多公司都生产类似的楼宇控制系统,但常遇到的问题是系统无法与各设备兼容,令节能潜力发挥不出来。实现兼容,通常需要技术团队专门调试。
  不论是各种具体的节能技术,还是“统御”它们的控制系统,这背后都需要依靠技术管理团队。理想的模式当然是像江森自控的亚太总部一样,建筑、施工、技术管理团队共同确定方案,全程跟进。这当然会增加成本,但是一个好的技术团队最大的功能是为每幢建筑挑选合适的节能技术,以此在环保和成本之间寻求平衡。
  “即使是这幢有展示功能的总部大楼,也不是不计成本地堆积新技术。”饶良平说。比如磁悬浮离心机,虽然是国产的,依然比一般的离心机贵,所以这里只使用了一台磁悬浮离心机,然后搭配两台节能效果不错的传统离心机。
  从普通建筑到绿色建筑,也许只需要安装几个设备就能达到,但要求越高,节能的边际效应也会相应减弱。Nelser告诉《第一财经周刊》,亚太总部大楼从理论上还能继续提高节能效果,但那会大幅提高成本。
  “任何绿色建筑的目标都是希望前期的高投入能收回并产生效益。一般来说,3年至5年是一个合理且可实现的标准。”饶良平进一步解释说。这也是中国大多数新造办公楼或总部都开始自愿变成绿色建筑的原因,尽管监管机构还没有强制实行绿色建筑的标准。
  对于江森自控来说,这意味它的生意会越来越多。不过这也显示出,其亚太总部的标杆作用时效有限。江森自控亚太总部中引以为傲的领先技术,也许过不了多久也会变得普通。磁悬浮离心机的加速国产就是一个例子。而这幢大楼从设计到完工,不过短短5年。
  江森自控显然不希望这样。它与中国的学术和政府部门合作,想把这个总部变成一个实验基地。换言之,这幢总部大楼将持续更新。最近的一个项目是智能微电网。江森自控将把大楼中每天节约的部分电能储存在蓄电池中,再卖给电网。这是一个需要与输电公司合作的实验项目。而存储电能所用的蓄电池,则来自江森自控的汽车电池业务—听起来又是一个不那么酷,但简单有效的技术。
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