解读国际绿色建筑认证(LEED-NC2.2)对制冷剂管理的规定

 绿色建筑认证简介及对制冷剂管理要求中国建设部制定的《绿色建筑评价标准》是我国第一部从住宅和公共建筑全寿命周期出发，对绿色建筑进行综合性评价的推荐性国家标准，从节能与能源利用、节水与水资源利用、节地与室外环境、节材与材料资源利用、室內环境质量、运营管理六大方面规范绿色建筑。绿色建筑评价的必备条件应为全部满足住宅建筑或公共建筑中控制项要求，按满足一般项数和优选项数的程度，绿色建筑划分为三个等级，分别为一星、二星、三星。国际绿色建筑认证（LEED 认证）由美国绿色建筑委员会(USGBC)颁发，是目前国际上最为先进和具实践性的绿色建筑认证评分体系之一，使项目在能源消耗、室内空气质量、环保等方面达到国际领先标准。评分等级为达标：26-32 分；银奖：33-38分；金奖：39-51分；白金奖：52-69分。绿色建筑标准关注节能与环保。从上世纪开始，同温层臭氧层的消耗和全球气候变暖对环境的破坏，已经成为当前全球所面临的主要环境问题。为了防止全球环境继续恶化，在上个世纪后期，针对保护臭氧层的《蒙特利尔议定书》与防止全球变暖的《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》相继出台，制定出了保护环境的具体措施，有力阻止了环境的继续恶化。对于空调业，由于冷水机组使用的制冷剂CFC、HCFC、HFC 等对环境造成不同程度的破坏，因此引起了业内外人士的普遍关注。我国《绿色建筑评价标准》对空调设备及系统能耗提出明确的要求，参照《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）的规定提出更高的要求。但它对于空调设备使用的制冷剂没有明确规定。国际绿色建筑LEED 认证不仅对空调设备及系统能耗提出明确要求，而且对空调设备使用的制冷剂管理有强制规定。针对新建建筑和主体建筑改造，LEED-NC 标准2.2版的第四大类评分项“能源利用和大气保护”中有一个先决条件项“制冷剂初级管理”和一个评分条件项“制冷剂高级管理”（见表1），下面简介此二项评分项的具体要求。 制冷剂初级管理在新建建筑的空调设备及系统中不使用CFC制冷剂。更新旧建筑时，在项目竣工前应淘汰空调设备及系统中CFC 制冷剂。对于小的制冷设备（制冷剂含量小于0.5磅/冷吨）如冰箱、冰柜等不属于建筑的空调设备及系统，不受上述要求限制。 相关术语说明如下：1.全球变暖潜值（GWP）：比较一种温室气体排放相对于等量二氧化碳排放所产生的气候影响的指标。GWP被定义为在固定时间范围内1公斤物质与1公斤CO2的脉冲排放引起的时间累积（如：100年）的辐射强迫的比率。2.臭氧层消耗潜值（ODP）—比较一种ODS物质排放相对于CFC-11排放所产生的臭氧层消耗的指标。3.大气寿命—任何物质排放到大气层被分解一半（数量）所需的时间。从表2中看出常用的化学制冷剂（碳氟化合物）对环保均有负面影响，大气寿命越长，影响越大。而天然制冷剂CO2、氨、丙烷等在易燃性、成本、能效等方面也存在弱点（见图1），因此目前还未找到完美的制冷剂。 《蒙特利尔议定书》缔约方第19 次会议达成分阶段加速淘汰氢氯氟烃(HCFCs)的调整方案，时间表整体上提前了大约10 年，但最终淘汰日期未变，对使用回收和再生制冷剂的淘汰日期没有限定。目前我国超过80%的工商制冷空调设备使用HCFC-22 制冷剂，全球范围内没找到完全理想的HCFC的替代物，HFCs因其具有较高的GWP值被《京都议定书》明确列入应实施减排的温室气体目录。就长远的发展趋势而言，HFCs 在未来的消费淘汰也是不可避免的，唯一尚不能确定的是这一替代进程的时间进度。寻找零ODP 且GWP 值较低的环保制冷剂已成为全球的共同责任，因此若以HFCs替代HCFCs，这种技术方向和时间上的不确定性对于我国制冷空调业而言，存在巨大的风险和挑战。制冷剂的环保性还与冷水机组的能效相关，冷水机组耗电产生CO2排放，造成全球气候变暖的间接影响。95%的全球变暖潜在影响是由于设备能耗产生的CO2排放。制冷剂高级管理选择1，不使用制冷剂得1 分。或者选择2，若使用任何制冷剂，应减少和消除制冷剂泄漏，有利于保护臭氧层和防止全球气候变暖。需计算公式（1）结果；若公式（1）结果≤100，则可得1分LCGWP+LCODP×100,000≤ 00 公式（1）公式（1）中：LCGWP=[GWPr×(Lr×life+Mr)×Rc]／LifeLCODP=[ODPr×(Lr×life+Mr)×Rc]／LifeLCGWP：寿命周期直接全球变暖潜值指数Lifecycle Direct Global Warming Index；LCODP：寿命周期臭氧层消耗潜值指数Lifecycle Ozone Depletion Index；GWPr：制冷剂的全球变暖潜值；ODPr：制冷剂的臭氧层消耗潜值；Lr：制冷剂年泄漏率（占制冷剂充注量百分比，0.5%～2% 默认值为2%，除非有证明）。Mr：寿命终止时的制冷剂损耗率（占制冷剂充注量百分比，2%～10%默认值为10%）；Rc：单位制冷量制冷剂充注量（0.5～5 磅/冷吨，ARI工况）；Life：设备寿命（默认值为10 年，除非有证明）。对多台机组,允许使用”加权平均”的公式（2） 公式（2）中Qunit：单台机组冷量,冷吨Qtotal：全部机组冷量,冷吨对于小的制冷设备（制冷剂含量小于0.5 磅/冷吨）如冰箱、冰柜等不属于建筑的空调设备及系统，不受上述要求限制。特灵空调公司与相关机构曾经抽样调查2千多台R123 离心机组，得出特灵R123 离心机组的制冷剂年泄漏小于0.5%。《气候变化》杂志的文章“HCFC-123之使用及排放对大气臭氧层和气候的影响”介绍了此调查结果。美国绿色建筑委员会(USGBC)在官方网站上确认特灵R123 离心机组的制冷剂年泄漏为0.5%，用于LEED-NC2.2版的制冷剂计算公式。访问此网页获得详细信息（图2）。 图2 美国 USGBC 官方网站信息LEED 认证金奖案例的得分计算示范缤特力通讯科技（苏州）有限公司的新厂房获得中国首个LEED®金级认证，其办公楼获得LEED®银级认证。该项目选用2 台450 冷吨三级压缩离心式冷水机组（COP 为6.20）和1台225冷吨螺杆式冷水机组（COP 为5.67）。该项目满足一个先决件项“制冷剂初级管理”和一个评分条件项“制冷剂高级管理”，获得一个评分。R123 机组是环保的（可获得一个评分）R123机组：450 冷吨,COP=6.20,充注量750 磅Rc=750/450=1.66，Lr=0.005LCGWP=[76×(0.005×25 +0.1)×1.66]／25=1.135LCODP=[0.012×(0.005x25+0.1)×1.66]／25 = 0.00017928LCGWP+LCODP×00,000 =19.06≤100R134a机组是环保的（可获得一个评分）R134a 机组:225 冷吨, COP=5.67,充注量525 磅Rc=525/225=2.33，Lr=0.02LCGWP =[1320×(0.02×25 +0.1)×2.33]／25=73.8LCODP=0LCGWP+LCODP×100,000 73.8≤100该项目多台冷水机组可获得一个评分由于该项目有2 台450冷吨三级压缩离心式冷水机组和1 台225 冷吨螺杆式冷水机组，因此按照多台机组“加权平均”的计算公式（2）可获得一个评分。(19.06×2×450+73.8×225)/(2×450+225)=30.0≤100R123机组的综合环保性能高于R134a机组根据制冷剂计算公式（1），R123 机组的数值（19.06）小于R134a 机组的数值（73.8），该项目3台冷水机组的数值（30.0）≤100，可获得一个评分。小结：绿色建筑标准关注节能与环保。由于我国的《绿色建筑评价标准》对于空调设备使用的制冷剂没有明确规定，故可以借鉴国际绿色建筑评价标准（LEED认证）对空调设备使用的制冷剂管理规定。保护臭氧层与防止全球变暖是当前全球所面临的主要环境问题策略。LEED 认证不允许使用CFC制冷剂；对于HCFC或HFC制冷剂，需综合评估冷水机组在寿命周期内对臭氧层破坏和全球变暖的影响，应重视制冷剂的泄漏。根据LEED 认证的相关计算公式，说明使用R123或R134a冷水机组的项目都可以满足制冷剂管理的评分标准。以国内获得LEED 认证金奖项目为例，示范相应的计算方法及结果。本来源于互联网，作者：贾晶 严新娟，暖通南社整理编辑。