中美英三国建筑能耗基准评价对比

王京京，章玉容，刘明辉，王元丰

（北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044）

 [摘要]2010年建筑能耗占全球终端能耗的32%，据预测，到本世纪中叶，将增长2~3倍。通过建筑能耗基准，业主可以借此实现对建筑节能潜力评估的需要，同时也可以实现国家政府主管部门对节能监管的需求。本文指出了建筑能耗基准评价的一般步骤：设定节能目标和建筑能耗基准值；开展建筑能耗统计；建立建筑能耗基准评价工具，并从这三个方面分别对中英美三国的建筑能耗基准情况进行对比分析。研究结果表明：与英美两国相比，中国建筑能耗基准处于初始阶段，只对节能目标和能耗基准值进行了设定，虽然出台了关于建筑能耗统计的相关规定，但是实际的关于建筑能耗统计工作却比较少，此外，中国还没有建立适合广大用户方便使用的在线建筑能耗基准测评工具。

 [关键词]建筑能耗；基准评价；比较

0  引言

    2010年建筑能耗占全球终端能耗的32%，而且，随着城市化进程的加快以及发展中国家用能量的增加，建筑能耗还将继续增长，到21世纪中叶，将增长2~3倍。通过建筑能耗基准，业主可以借此实现对建筑节能潜力评估的需要，同时也可以实现国家政府主管部门对节能监管的需求。西方欧美国家已经建立了完善的建筑能耗基准评价体系，如美国有完善的公共建筑和居住建筑能耗统计和良好的在线评价工具，英国则有建筑能耗数据统计项目( Non-Domestic Building Stock，NDBS)和政府能效最佳实践项目( Government Energy Efficiency BestPractice Program，EEBPP)。英美两国的建筑能耗基准已成为世界各国建立各自建筑能耗基准评价工具的范本。相比之下，中国目前还没有完整的能耗基准评价方法和体系来判断建筑能耗情况。因此，本文将通过对中美英3个国家的建筑能耗基准评价体系的情况进行对比，从中找出我国建筑能耗基准建设的不足，为推动我国建筑能耗基准评价的发展提供建议。

1  中美英建筑能耗基准评价对比

    建筑能耗基准评价是将需要评价的建筑物与具有相同类型、相同功能的参照建筑物进行对比，从而判断其建筑能耗状况的一种评价方法。通过建筑能耗基准评价，可以增加建筑业主和管理者对其建筑能耗情况的了解，从而确立提高自身建筑能耗特性方法。

  建筑能耗基准评价步骤可一般化为以下3个方面：节能目标和建筑能耗基准值设定、能耗统计分析和建筑能耗评价工具的开发。其中，节能目标和建筑能耗基准值是前提，为建筑能耗基准的设定提供理论依据；统计分析是手段，通过统计分析，可以获得大量的实际的建筑能耗基准，为建筑能耗基准的设定提供实际依据；评价工具是方法，是整个能耗基准评价的后续步骤，通过提供在线测评工具，用户可以很方便的了解自身建筑物的能耗情况，以及与其它类似建筑间的能耗状况比较，从而为完善其能耗情况提供支持。

1.1节能目标和建筑能耗基准值

  在我国，相关政府主管部门提出了将建筑节能的目标分为三步：第一步，从1986年开始，新建供暖居住建筑在1980~1981年的基础上要节能30%：第二步，1996年的节能要求要比第一步的节能要求提高30%，即总节能达到50%；第三步，从2005年开始．要再节能30%，即达到总节能65%的水平。

  中国的建筑能耗基准设定普遍采用50%节能率的方法，首先确定基准建筑，此基准建筑是以20世纪80年代改革开放的公共建筑作为基础，需要对比的建筑要在没有采取节能措施的前提下，而且其室内环境要保持相同，其运行能耗应降低50%。

  虽然，在国内建筑节能设计中，50%的节能率已经得到了广泛应用，但是在实际工程当中，其存在很大的局限性，并不能满足现代形式各异的建筑。因此，在2012年，JGJ 75-2012《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》中引入了节能设计综合评价，即“对比评定法”的概念。“对比评定法”是先建造一个“参照建筑”，该建筑与所设计的建筑物的大小和形状设计类似。将“参照建筑”与所设计建筑物比较，如果所设计建筑的能耗比参照建筑低，则它满足节能要求。如果所设计建筑的能耗比“参照建筑”高，则需要对所设计的建筑物调整参数，再次计算，直至其满足要求。

    新建建筑节能设计标准的颁布标志着美国建筑节能相关工作的正式展开，并将节能量作为重要的修订指标。之后，随着各界对建筑节能工作的要求不断提高，标准进入了一个3年1次的修编过程，能源部对于标准修订的要求为：2010版标准应比2004版标准节能30%。为了有效的降低能耗，美国能源部规定以2003年统计的建筑能耗为基准，2020年新建住宅建筑和2050年新建商业建筑实现零能耗计划。

    英国在其2013版《建筑条例》中规定，要在2006版的基础上节能44%，在2002版的基础上节能55%。英国根据英格兰、苏格兰和北爱尔兰地区的建筑能耗总量和分项终端能耗统计数据，确定了英国的“节能目标值”和“标准值”的基准。“节能目标值”指的是在所有调查数据中，该建筑能耗水平处于所有建筑物能耗水平的前25%；而“标准值”则表示在所有统计的建筑能耗中，该建筑能耗水平处于平均值。另外，由于每栋建筑物的都有其特点，设备和运行时间也不尽相同，需要根据建筑物的实际情况，设定其能耗基准值。

表1反应了中英美3个国家在节能目标和基准值的设定方面的异同点。我国建筑能耗基准值设定时考虑了不同地区的差异，但是没有引进零能耗建筑的概念。

1.2建筑能耗统计

    进行建筑能耗基准评价，需要建立建筑能耗数据库，因此需要对大量建筑物的实际能耗进行统计。

    中国现行建筑能耗统计存在种种问题，为了解决这些问题，中国住房和城乡建设部组织开展了民用建筑能耗统计工作。分别于2007年8月和2010年3月，印发了《民用建筑能耗统计报表制度》（试行）和《民用建筑能耗和节能信息统计报表制度》，前者在国内23个城市试行，后者在全国范围内实行。

    美国能源信息管理局关于建筑能耗的统计有2种：商业建筑能耗调查( Commerical Buildings EnergyConsumption Survey，CBECS)[lo]和住宅能耗调查( Residential Buildings Energy Consumption Survey,RECS)。其中商业建筑能耗调查，始于1979年，每4年实施1次。其包含数据采集，数据分析，数据分类统计和建立CBECS数据库四步。与公共建筑类似，住宅建筑能耗调查，也是基于全国范围。最早始于1978年，开始是1年1次，后改为3年1次，到最后改为4年1次。

    1991年开始的NDBS( non-domestic building stock)项目是英国最重要的研究能源使用项目之一。其对英国境内已建和在建的非住宅建筑进行了全面的统计，由环境部门，交通和地区的全球大气科所赞助的，英国开放大学，谢菲尔德哈莱姆大学，建筑研究机构等等的一些研究小组来实施。其数据主要有两个来源：首先，税务局评估办公室提供的130万的商业及工业楼宇的建筑面积和建筑数据；其次是一系列的在曼彻斯特市中心，斯温顿，塔姆沃思的部分和伯里圣埃德蒙兹的3 500个地方的非住宅楼宇的街头调查。

表2对中英美3个国家在建筑能耗统计方面的工作进行了比较。从表中可以看出，虽然我国的建筑能耗统计工作开展较晚，但是其覆盖的区域较为全面，而且包含了公共建筑和民用建筑；相比于英国只对四个城市的非住宅建筑能耗进行统计，我国的建筑能耗统计工作相对完善。

1.3  建筑能耗基准评价工具

    建筑能耗基准评价工具是一种新型的在线基准评价工具。据不完全统计，世界上已有将近30种建筑能耗基准评价工具。

    美国常用的建筑能耗基准评价工具有两个，由是美国环保局推出的Energy Star和劳伦斯·伯克利国家实验室在Arch工具的基础上进行开发的Cal-Arch。根据建筑类型的不同，Energy Star建立了不同的回归模型。用户可以在线输入建筑面积和设备等与建筑能耗有关的数据，该工具首先计算出该建筑的年建筑能耗，然后将结果与数据库中类似建筑物进行比较，得出该建筑的能源利用效率得分。Cal-arch与Energy Stat工作流程比较类似，即输入建筑类型、设备等数据，通过工具分析，得出建筑物的能耗情况。与Energy Star不同，Arch采用分布（柱状阁）统计模型形式，即用户可以根据软件中自带的分布基准来确定百分之多少的建筑比他们的建筑消耗能源多。

    始于1989年4月的英国的“政府能效最佳实践项目”，英文全称为“Government Energy EfficiencyBest Practice Program”，简称为“EEBPP”，可以向工业和建筑业的用户提供免费信息，从而帮助他们减少能源费用。该评价方法项目与基准进行对比时，需要输入建筑类型、建筑能耗的面积（空调面积）、年度总能耗、度天数、使用时间。其中要注意到其能耗的计算往往按空调面积计算，而我国常以建筑面积为计算单位，这两者是不同的。

    而我国目前还没有全国范围内的建筑能耗基准在线评价工具。

表3给出了英美两国的在线基准评价工具在方法，输入内容，输出内容等方面的比较。我国可以借鉴这两个国家在这方面的经验，建立自己的在线能耗基准评价工具，以使用户可以方便地对建筑物能耗进行分析，与通过与其它类似建筑间的能耗状况比较，找出该建筑物节能的可行性。

2结论

  通过建筑能耗基准评价体系，管理者和业主可以方便的了解到其建筑物的能耗状况，从而采取有效的节能措施。这对于促进政府方针政策的制定，促进建筑节能工作的开展提供了方法。但是，通过本文对比，可以看出，虽然我国目前建筑能耗基准的研究工作取得了一定的进展，但是我国有关建筑能耗基准评价体系的工作还处于起步阶段，并没有建立起像西方发达国家那样的比较完善的能耗基准评价体系，具体体现在以下几个方面：

    1)虽然我国通过节能标准等设定了一些建筑能耗基准，但是，关于“零能耗住宅和被动房”等相关概念，却很少在标准中明确规定。

    2)已经建立起的建筑能耗数据库中，进行建筑能耗统计的次数较少，只在2007年和2010年进行了两次统计，而且存在覆盖地区不全，建筑数量有限等较多等问题。

    3)考虑到建筑能耗基准评价工具已经在英美等国应用非常广泛，我国却没有建立适合广大用户方便使用的在线建筑能耗基准测评工具，尤其需要加强这方面的研究和进展。