夏热冬暖地区办公建筑能耗现状及分析

夏热冬暖地区办公建筑能耗现状及分析

郑少群 杨飞（等同第一作者）

国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心，天津， 300304

1 引言

近年来，随着人们生活水平的提高和经济的快速发展，相应的建筑能耗也急剧增长。从1998年到2009年，我国的建筑能耗增长近一倍。据统计，建筑能耗占社会总能耗约20%-30%。为了追求更高的热舒适度，对室内环境舒适水平的要求也在增长，办公建筑空调的安装和使用率也比住宅建筑要高很多。而且现代建筑为了追求简单、时尚，玻璃幕墙在办公建筑中的应用也比其他类型的建筑应用的更多更广。因此，办公建筑的节能潜力是巨大的，对其建筑能耗进行调研分析是非常必要的，其节能任务也甚为紧迫。

中国地域广阔，各个省市因为气候、经济、建筑形式等差异导致公共建筑能耗特点各不相同。为了探究我国公共建筑的能耗现状与特点，国内已有大量学者对公共建筑能耗进行了研究。清华大学^[5]通过对北京、上海、深圳等地公共建筑能耗的调查分析，研究公共建筑能耗分布特征，研究结果表明我国公共建筑能耗分布呈现二元结构分布特征。重庆大学的谭颖和丁勇分别对重庆市公共建筑进行了调研，分析了各类公建的分布特征和能耗规律。其中不乏有学者针对办公建筑的能耗进行研究。龙惟定^[6]等通过对上海地区九栋办公建筑的调查，发现办公楼的最大平均耗能量与最小平均耗能量相差2.21倍。梁珍^[7]对深圳15栋高层办公建筑进行抽样调查，发现深圳市办公建筑节能的关键在于设备、照明和空调的节能。本文通过已有信息，对夏热冬暖地区的海南省办公建筑用能进行整理和分析，为办公建筑有针对性的开展节能改造提供依据，使其能有效降低能源消耗，减少能源支出费用。

2办公建筑的能耗现状

2.1 数据来源

根据《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》^[8]，在相关单位后勤和节能工作领导小组的配合和支持下，对建筑的基本信息以及用能情况进行统计。基本信息主要包括建筑面积、建筑年代、建筑层数、围护结构材料、空调系统形式、能源使用设备、运行时间、客房数、入住率等相关信息。能源账单主要包括建筑每月消耗的各类能源数据，如电、天然气、液化气等以及各用能设备的数量、负荷、运行时间以及耗能量等。并对建筑室内环境品质如温度、湿度、空气中CO₂含量、风速等数据进行了现场测量。基于上述数据，以能源账单的总能耗信息为依据，利用下式对得到的各个分项能耗数据做能耗平衡检验：

（1）

式中： E_tot ：总能耗（换算成一次能源，kWh）

E_i：第i项分项能耗数据（换算成一次能源，kWh）

e：未被分项审计包括的其它能耗。

需要注意的是总能耗中的“e”项不能超过15％。另外，本文在统计计算时，将其他种类的一次能源按照一定的折算系数转化为电能，煤折合电为2.475 kWh / kg，液化石油气折合电为4.737 kWh / kg，天然气折合电为7.131 kWh / kg，柴油折合电为3.606 kWh / kg ^[9]。

2.2 办公建筑

被审计的23栋办公建筑，有12栋位于海口，8栋位于三亚，2栋位于儋州市，1栋位于五指山市，审计总面积约为31.40万m²。对被审计的23栋办公建筑能耗进行统计分析，办公类建筑单位建筑面积等效电耗主要集中在0~100 kWh/(m²·yr)，单位面积平均等效电耗约为92.94 kWh/(m²·yr)。不同办公建筑单位面积能耗量也有很大的差距，单位面积能耗量最大值为218.77 kWh/(m2·yr)，最小值为32.69 kWh/(m2·yr)，其相差6倍多。办公建筑各分项能耗水平如图1所示，从该图中也可以看出各个办公建筑能耗差异性非常明显。造成单位建筑面积能耗差异如此大的因素，一是由于部分政府机构具有特殊职能，一些办公建筑中存在大规模的计算机房、通信站、指挥中心等需要消耗大量电量的功能性房间；二是一些新建建筑采取了节能措施，安装节能灯，空调系统采取了节能的设计和运行方案，使建筑能耗相对较小；三是由于建筑的规模不同，有些属于一般性的办公楼，单位建筑能耗低；有些属于综合性的办公楼，能耗相对较高。此外，从审计结果中还可以看出99%的办公建筑主要消耗电能，其中仅一栋办公建筑消耗了少量的天然气。从以上数据可以看出，该类建筑存在很大的节能潜力，只要找到影响这些办公建筑能耗的关键因素，进而有针对性的进行节能改造，将指导办公建筑走向更低能耗水平。统计了被审计办公建筑的室内热湿环境、室内空气品质、能源管理组织、能源系统的计量及能源管理的实施的综合评价，统计结果显示，办公类建筑室内热湿环境、室内空气品质100%达到了B级水平及以上水平，但能源管理的组织、计量和实施还有很大一部分比例仅达到C级水平，有待进一步提高。

图1 办公建筑各类分项电耗分布图

3 结论

本文分析了夏热冬暖地区的海南省办公建筑的能耗现状，总结出办公类建筑评价能耗水平为92.92 kWh/(m²·yr)，和相同气候区的发达地区和发达国家相比基本在同一水平，或者还要低一些。发现并总结出提高办公建筑能源利用效率的关键在于减少用能人数和用能行为。由于办公建筑的用能人数较为固定，因此可从能源管理体制来减少建筑能耗。

X参考文献

[5] 清华大学. 中国建筑节能年度发展研究报告[M]. 中国建筑工业出版社, 2010.

[6] 龙惟定，潘毅群，范存养，等. 上海公共建筑能耗现状及节能潜力分析[C]. 1998.

[7] 梁珍，赵加宁. 高层办以建筑能耗调查与节能潜力分析[J]. 节能技术. 2001(1): 19-22.

[8] 建设部. 国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则[S]. 2007.

[9] Gb T. 综合能耗计算通则 [S][D]. 2008.