淺析桂林市公共建筑用能現(xiàn)狀及節(jié)能潛力
作者：張毅
近年來，隨著生活水平的提高、能源的日益短缺，對建筑節(jié)能及環(huán)境舒適性的要求越來越高，對既有建筑的節(jié)能改造已成為改善室內舒適性、節(jié)能降耗的重要手段。為便于國家機關辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能改造工作的順利開展，自2007年始，國家分批在大型公共建筑較為集中且具備一定工作基礎的省市開展國家機關辦公建筑與大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設示范工作，以摸清當前的國家機關辦公建筑與大型公共建筑數量、基本信息、能耗數值、能耗構成、能源管理等實際情況，為節(jié)能改造工作的推進奠定基礎。尤其是《國務院辦公廳關于轉發(fā)發(fā)展改革委住房城鄉(xiāng)建設部綠色建筑行動方案的通知》（國辦發(fā)[2013]1號）發(fā)布，將既有建筑的節(jié)能改造提到了新的高度，要求各地積極推動既有建筑的節(jié)能改造。
在此背景下，依據文獻[4]給定的審計方法及能耗拆分方法，依托建筑能源賬單，對桂林市28棟典型公共建筑進行能源審計，并統(tǒng)計計算出各棟建筑的電耗及“空調電耗、照明電耗、電梯電耗、辦公設備電耗、其他電耗”數據，在此基礎上，開展桂林市公共建筑能耗特點與節(jié)能潛力分析，明確桂林市既有建筑節(jié)能改造的對象及技術方向，以期為桂林市節(jié)能改造工作的開展奠定基礎。表1是桂林市28棟典型公共建筑的基本信息。
1 公共建筑用能現(xiàn)狀及節(jié)能潛力分析
1.1 典型公共建筑能耗指標分析
選取的28棟典型公共建筑消耗的能源類型有電耗、燃油和燃氣等，其中主要能源類型為電耗。為準確對比分析各類公共建筑用能現(xiàn)狀，在此僅針對電耗數據進行統(tǒng)計與分析。根據桂林市28棟典型公共建筑能源審計獲得的電耗數據，針對建筑年單位面積電耗，以2005年為界限對建筑設計及建造年代進行劃分的原則進行統(tǒng)計分析，得到不同建造時間段內各典型公共建筑單位面積年耗電量，見表2。
由表1得知，在幾種典型公共建筑中，平均年單位面積耗電量指標最高的是商場類建筑，其次為賓館飯店類建筑、辦公建筑，最低的為科研院校類建筑。由此可見，不同類型建筑的平均年單位面積耗電量指標相差較大，最大相差達176.4 kW．h／m2。因此，應通過能耗及使用特點進行對比分析，選取擬實施節(jié)能改造的既有建筑。
其次，由表1中單位面積年耗電量范圍可知，商場類建筑、賓館飯店類建筑、科研院校類建筑和辦公建筑的單位面積年電耗量最高值與最低值之間的差值分別是221.9 kW．h/m2、57 kW．h/m2、80.4 kW·h/m2、65.9 kW．h/m2。由此可見，同類建筑的單位面積年耗電量水平相差較大，各類典型公共建筑均存在具有較大節(jié)能空間的建筑。
對比同類型不同年代建筑的單位面積年耗電量發(fā)現(xiàn)，對于辦公建筑、科研院校類建筑和商場類建筑而言，不論是年單位面積耗電量還是平均年單位面積耗電量，2005年后的建筑均低于2005年前的建筑；而對于賓館飯店類建筑，2005年后建筑的單位面積年耗電量、單位面積年耗電量平均值均高于2005年以前建筑。這是由于隨著GB 50189-2005《公共建筑節(jié)能設計標準》的實施，辦公建筑、科研院校類建筑和商場類建筑從2005年下半年開始執(zhí)行更為嚴格的節(jié)能設計標準，上述建筑取得了良好的節(jié)能效果；但賓館飯店類建筑因入住客人對舒適度的追求、各種耗能設備種類的逐步增加以及建筑美觀的追求等因素造成建筑電耗水平顯著增加。但整體而言，隨著對建筑節(jié)能工作的逐步重視，所審計的桂林市建筑中2005年后的單位面積年耗電量平均值的水平較2005年以前的降低約35.6 kW．h/m2，節(jié)能率達37. 6%。
1.2桂林市典型公共建筑電耗構成分析
依據對能源審計數據，結合審計過程中獲得的用能系統(tǒng)設備數量、總裝機容量、運行情況等，通過計算得到該類建筑各部分電耗構成。各類建筑能耗構成比重如圖1所示。
由圖1可知，辦公建筑各項能耗中空調項能耗所占比例最大，約38%，其次分別是辦公設備、照明系統(tǒng)耗電量，分別是25%、21%�？蒲性盒ｎ惤ㄖ黜椖芎乃急壤c辦公建筑的類似，這是由于科研院校類建筑大多數屬于類辦公建筑，造成辦公建筑和科研院校類建筑各項能耗的比重及其類似。相較于辦公建筑和科研院校類建筑而言，賓館飯店類建筑和商場類建筑的空調項能耗所占比重較大，超過了50 %，商場類建筑中照明系統(tǒng)電耗居于第二位，而賓館飯店類建筑中居于第二位的是其他電耗項，這是由于賓館飯店類建筑中均具有生活熱水系統(tǒng)和廚房，其電耗歸入其他電耗項，造成該類建筑中其它能耗較大。綜上所述，經總結初步得出各類建筑節(jié)能重點，具體如下：
1)各典型公共建筑的各項電耗中，空調電耗均占了絕對大的比例，空調系統(tǒng)是建筑節(jié)能的重點。
2)辦公建筑和科研院校類建筑中，除空調電耗外，辦公設備電耗居于第二位。由此可見，對于辦公建筑和科研院校類建筑，加強辦公設備管理，減少或杜絕下班后電腦仍運行和不關電源的現(xiàn)象，達到建筑行為節(jié)能目的。
3)賓館飯店類建筑中，除空調電耗外，其他電耗（包括廚房、生活熱水系統(tǒng)）居于第二位。因此，廚房和生活熱水系統(tǒng)應作為賓館飯店類建筑節(jié)能工作的重點。
4)在商場類建筑中，照明系統(tǒng)的能耗達到了24%，居于空調系統(tǒng)電耗之后，這是由于多數商場類建筑的自然采光較差，照明系統(tǒng)使用時間長甚至為了獲得好的燈光效果過于使用燈光照明造成的。因此，商場類建筑的節(jié)能重點除空調系統(tǒng)外，應對照明系統(tǒng)置以較大的關注。
1.3 桂林市典型公共建筑管理現(xiàn)狀分析
建筑能源管理是建筑運行管理中的重要一環(huán)，管理水平的高低決定了能源使用合理與否、能源效率高低，建筑節(jié)能管理是低成本甚至無成本的節(jié)能措施，通過規(guī)范使用者的用能行為、合理控制設備的運行等措施可提高能源的使用效率，依據文獻[5]分析，相比于氣候而言，節(jié)能運行管理措施對空調系統(tǒng)能耗的影響更大，節(jié)能運行管理措施的實施能降低空調能耗31%。為掌握桂林市典型公共建筑運行管理現(xiàn)狀，依據國家機關辦公建筑與大型公共建筑能源管理等級標準，統(tǒng)計分析獲得桂林市典型公共建筑運行管理現(xiàn)狀。表3是依據文獻[4]對桂林市典型公共建筑能源管理水平的評價結果匯總。
由表3可知，廣西大型公共建筑的能源管理水平普遍較低。能源管理組織中B級和C級占了較大的比例；能源系統(tǒng)計量實施較低，C級占了絕大多數；在能源管理實施方面也有較大的不足，雖然部分能源管理負責人制定過相應的節(jié)能規(guī)章與措施，但整體缺乏系統(tǒng)性及專業(yè)性。依據文獻[5]和文獻[6]可知，同一建筑的能源管理水平由B、C級提升至A級后，能耗水平降低幅度最高可達20%~30%。因此，廣西典型公共建筑的能源管理具有較大節(jié)能潛力。
1.4桂林市典型公共建筑節(jié)能潛力分析
根據前述分析可知，空調系統(tǒng)是桂林市典型公共建筑節(jié)能工作的重中之重，其次是辦公設備和照明系統(tǒng)，是目前桂林市典型公共建筑開展節(jié)能工作的重點。據調查顯示，目前廣西地區(qū)部分典型公共建筑的空調主機選型存在“大馬拉小車”的現(xiàn)象，系統(tǒng)長期處于低效率工作點運行；其次，空調系統(tǒng)調試大多停留在“冷不冷”的問題上，系統(tǒng)運行效率、水力平衡、送風量調節(jié)等均被忽視，造成系統(tǒng)達不到設計預期；最后，多數空調系統(tǒng)運行過程中存在“小溫差，大流量”現(xiàn)象，致使空調水系統(tǒng)輸送效率低下。因此，通過利用變頻技術、智能控制技術、熱回收技術等項技術對空調系統(tǒng)進行節(jié)能改造，其節(jié)能貢獻率約10%~25%。針對辦公設備的節(jié)能措施除利用智能管理技術外，主要的節(jié)能手段是提高運行管理水平，但高水平的運營管理需要專業(yè)技術水平較高的管理人員，短時間內很難把桂林市公共建筑能源管理水平普遍由B、C級提升到A級，其節(jié)能貢獻率約為5%~10%。而對于照明系統(tǒng)的節(jié)能措施除更換為節(jié)能燈具外，利用智能照明技術提升照明控制水平，改善照明利用效率，其節(jié)能率約5%~12%。據此若對各典型公共建筑空調系統(tǒng)、辦公設備及照明三項實施節(jié)能改造，就可獲得可觀的節(jié)能效果，其中，辦公建筑綜合節(jié)能率6.1%~14.6%，商場類建筑綜合節(jié)能率6.6%~16.4%，賓館飯店類建筑綜合節(jié)能率6.3%~15.6%，科研院校類建筑綜合節(jié)能率6.0%~14. 3%。
2 結論
通過對桂林市28棟典型公共建筑能源審計工作的開展，統(tǒng)計分析桂林市典型公共建筑能耗數據及調查情況，基本掌握了桂林市典型公共建筑用能現(xiàn)狀，結合廣西區(qū)內典型公共建筑能源審計工作，對桂林市典型公共建筑開展了節(jié)能潛力分析，為桂林市節(jié)能改造工作的開展奠定了基礎。其結論如下：
1)通過對各典型公共建筑單位面積耗電量指標進行分析發(fā)現(xiàn)，不同類型建筑的平均年單位面積耗電量指標相差較大，同類建筑的單位面積年耗電量水平相差也較大。因此，各類建筑中單位面積年電耗量高的建筑均具有較大節(jié)能空間，但應通過對比分析各類建筑的能耗及使用特點，選取擬實施節(jié)能改造的既有建筑。
2)通過對比同類型不同年代建筑的單位面積年耗電量發(fā)現(xiàn)，2005年后建筑的平均年單位面積耗電量水平較2005年以前的降低約37. 6%，GB 50189-2005《公共建筑節(jié)能設計標準》的實施取得了良好的節(jié)能效果，結合其他地區(qū)實施節(jié)能65 %的節(jié)能標準，桂林乃至廣西其他地區(qū)均具備實施更高的節(jié)能標準，以便于獲得更好的節(jié)能效果。
3)經對各類典型公共建筑能耗構成的分析得知，各類典型公共建筑中空調系統(tǒng)均是節(jié)能工作的重中之重；辦公建筑和科研院校類建筑中，辦公設備電耗居于第二位，應加強運行管理，減少或杜絕下班后電腦仍運行和不關電源的現(xiàn)象，避免能源浪費；賓館飯店類建筑中，廚房和生活熱水系統(tǒng)應作為賓館飯店類建筑節(jié)能工作的重點；在商場類建筑中，照明系統(tǒng)的能耗達到了24%，是建筑節(jié)能的重點。如對各典型公共建筑空調系統(tǒng)、辦公設備及照明3項實施節(jié)能改造，辦公建筑綜合節(jié)能6.1%~14.6%，商場類建筑綜合節(jié)能6.6%~16.4%，賓館飯店類建筑綜合節(jié)能6. 3%~15. 6%，科研院校類建筑綜合節(jié)能6.0%~14.3%。
3[摘要]根據桂林市28棟典型公共建筑能源審計數據，統(tǒng)計分析了桂林市典型公共建筑用能現(xiàn)狀及節(jié)能潛力，結果表明：桂林市不同類型建筑的平均年單位面積耗電量指標相差較大，同類建筑的單位面積年耗電量水平差異顯著，各類建筑中單位面積年電耗量高的建筑均具有較大節(jié)能空間；空調系統(tǒng)、辦公設備及照明系統(tǒng)是各類典型公共建筑最大的耗電項，是建筑節(jié)能工作的重點；GB 50189-2005《公共建筑節(jié)能設計標準》的實施促進桂林市典型公共建筑取得了良好的節(jié)能效果，但為獲得更好的節(jié)能效果，應逐步實施更高的節(jié)能標準。
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