浅析桂林市公共建筑用能现状及节能潜力

作者：张毅

   近年来，随着生活水平的提高、能源的日益短缺，对建筑节能及环境舒适性的要求越来越高，对既有建筑的节能改造已成为改善室内舒适性、节能降耗的重要手段。为便于国家机关办公建筑和大型公共建筑节能改造工作的顺利开展，自2007年始，国家分批在大型公共建筑较为集中且具备一定工作基础的省市开展国家机关办公建筑与大型公共建筑节能监管体系建设示范工作，以摸清当前的国家机关办公建筑与大型公共建筑数量、基本信息、能耗数值、能耗构成、能源管理等实际情况，为节能改造工作的推进奠定基础。尤其是《国务院办公厅关于转发发展改革委住房城乡建设部绿色建筑行动方案的通知》（国办发[2013]1号）发布，将既有建筑的节能改造提到了新的高度，要求各地积极推动既有建筑的节能改造。

  在此背景下，依据文献[4]给定的审计方法及能耗拆分方法，依托建筑能源账单，对桂林市28栋典型公共建筑进行能源审计，并统计计算出各栋建筑的电耗及“空调电耗、照明电耗、电梯电耗、办公设备电耗、其他电耗”数据，在此基础上，开展桂林市公共建筑能耗特点与节能潜力分析，明确桂林市既有建筑节能改造的对象及技术方向，以期为桂林市节能改造工作的开展奠定基础。表1是桂林市28栋典型公共建筑的基本信息。

1  公共建筑用能现状及节能潜力分析

1.1  典型公共建筑能耗指标分析

选取的28栋典型公共建筑消耗的能源类型有电耗、燃油和燃气等，其中主要能源类型为电耗。为准确对比分析各类公共建筑用能现状，在此仅针对电耗数据进行统计与分析。根据桂林市28栋典型公共建筑能源审计获得的电耗数据，针对建筑年单位面积电耗，以2005年为界限对建筑设计及建造年代进行划分的原则进行统计分析，得到不同建造时间段内各典型公共建筑单位面积年耗电量，见表2。

由表1得知，在几种典型公共建筑中，平均年单位面积耗电量指标最高的是商场类建筑，其次为宾馆饭店类建筑、办公建筑，最低的为科研院校类建筑。由此可见，不同类型建筑的平均年单位面积耗电量指标相差较大，最大相差达176.4 kW．h／m2。因此，应通过能耗及使用特点进行对比分析，选取拟实施节能改造的既有建筑。

  其次，由表1中单位面积年耗电量范围可知，商场类建筑、宾馆饭店类建筑、科研院校类建筑和办公建筑的单位面积年电耗量最高值与最低值之间的差值分别是221.9 kW．h/m2、57 kW．h/m2、80.4 kW·h/m2、65.9 kW．h/m2。由此可见，同类建筑的单位面积年耗电量水平相差较大，各类典型公共建筑均存在具有较大节能空间的建筑。

  对比同类型不同年代建筑的单位面积年耗电量发现，对于办公建筑、科研院校类建筑和商场类建筑而言，不论是年单位面积耗电量还是平均年单位面积耗电量，2005年后的建筑均低于2005年前的建筑；而对于宾馆饭店类建筑，2005年后建筑的单位面积年耗电量、单位面积年耗电量平均值均高于2005年以前建筑。这是由于随着GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》的实施，办公建筑、科研院校类建筑和商场类建筑从2005年下半年开始执行更为严格的节能设计标准，上述建筑取得了良好的节能效果；但宾馆饭店类建筑因入住客人对舒适度的追求、各种耗能设备种类的逐步增加以及建筑美观的追求等因素造成建筑电耗水平显著增加。但整体而言，随着对建筑节能工作的逐步重视，所审计的桂林市建筑中2005年后的单位面积年耗电量平均值的水平较2005年以前的降低约35.6 kW．h/m2，节能率达37. 6%。

1.2桂林市典型公共建筑电耗构成分析

依据对能源审计数据，结合审计过程中获得的用能系统设备数量、总装机容量、运行情况等，通过计算得到该类建筑各部分电耗构成。各类建筑能耗构成比重如图1所示。

  由图1可知，办公建筑各项能耗中空调项能耗所占比例最大，约38%，其次分别是办公设备、照明系统耗电量，分别是25%、21%。科研院校类建筑各项能耗所占比例与办公建筑的类似，这是由于科研院校类建筑大多数属于类办公建筑，造成办公建筑和科研院校类建筑各项能耗的比重及其类似。相较于办公建筑和科研院校类建筑而言，宾馆饭店类建筑和商场类建筑的空调项能耗所占比重较大，超过了50 %，商场类建筑中照明系统电耗居于第二位，而宾馆饭店类建筑中居于第二位的是其他电耗项，这是由于宾馆饭店类建筑中均具有生活热水系统和厨房，其电耗归入其他电耗项，造成该类建筑中其它能耗较大。综上所述，经总结初步得出各类建筑节能重点，具体如下：

  1)各典型公共建筑的各项电耗中，空调电耗均占了绝对大的比例，空调系统是建筑节能的重点。

  2)办公建筑和科研院校类建筑中，除空调电耗外，办公设备电耗居于第二位。由此可见，对于办公建筑和科研院校类建筑，加强办公设备管理，减少或杜绝下班后电脑仍运行和不关电源的现象，达到建筑行为节能目的。

  3)宾馆饭店类建筑中，除空调电耗外，其他电耗（包括厨房、生活热水系统）居于第二位。因此，厨房和生活热水系统应作为宾馆饭店类建筑节能工作的重点。

  4)在商场类建筑中，照明系统的能耗达到了24%，居于空调系统电耗之后，这是由于多数商场类建筑的自然采光较差，照明系统使用时间长甚至为了获得好的灯光效果过于使用灯光照明造成的。因此，商场类建筑的节能重点除空调系统外，应对照明系统置以较大的关注。

1.3  桂林市典型公共建筑管理现状分析

建筑能源管理是建筑运行管理中的重要一环，管理水平的高低决定了能源使用合理与否、能源效率高低，建筑节能管理是低成本甚至无成本的节能措施，通过规范使用者的用能行为、合理控制设备的运行等措施可提高能源的使用效率，依据文献[5]分析，相比于气候而言，节能运行管理措施对空调系统能耗的影响更大，节能运行管理措施的实施能降低空调能耗31%。为掌握桂林市典型公共建筑运行管理现状，依据国家机关办公建筑与大型公共建筑能源管理等级标准，统计分析获得桂林市典型公共建筑运行管理现状。表3是依据文献[4]对桂林市典型公共建筑能源管理水平的评价结果汇总。

  由表3可知，广西大型公共建筑的能源管理水平普遍较低。能源管理组织中B级和C级占了较大的比例；能源系统计量实施较低，C级占了绝大多数；在能源管理实施方面也有较大的不足，虽然部分能源管理负责人制定过相应的节能规章与措施，但整体缺乏系统性及专业性。依据文献[5]和文献[6]可知，同一建筑的能源管理水平由B、C级提升至A级后，能耗水平降低幅度最高可达20%~30%。因此，广西典型公共建筑的能源管理具有较大节能潜力。

1.4桂林市典型公共建筑节能潜力分析

  根据前述分析可知，空调系统是桂林市典型公共建筑节能工作的重中之重，其次是办公设备和照明系统，是目前桂林市典型公共建筑开展节能工作的重点。据调查显示，目前广西地区部分典型公共建筑的空调主机选型存在“大马拉小车”的现象，系统长期处于低效率工作点运行；其次，空调系统调试大多停留在“冷不冷”的问题上，系统运行效率、水力平衡、送风量调节等均被忽视，造成系统达不到设计预期；最后，多数空调系统运行过程中存在“小温差，大流量”现象，致使空调水系统输送效率低下。因此，通过利用变频技术、智能控制技术、热回收技术等项技术对空调系统进行节能改造，其节能贡献率约10%~25%。针对办公设备的节能措施除利用智能管理技术外，主要的节能手段是提高运行管理水平，但高水平的运营管理需要专业技术水平较高的管理人员，短时间内很难把桂林市公共建筑能源管理水平普遍由B、C级提升到A级，其节能贡献率约为5%~10%。而对于照明系统的节能措施除更换为节能灯具外，利用智能照明技术提升照明控制水平，改善照明利用效率，其节能率约5%~12%。据此若对各典型公共建筑空调系统、办公设备及照明三项实施节能改造，就可获得可观的节能效果，其中，办公建筑综合节能率6.1%~14.6%，商场类建筑综合节能率6.6%~16.4%，宾馆饭店类建筑综合节能率6.3%~15.6%，科研院校类建筑综合节能率6.0%~14. 3%。

2  结论

  通过对桂林市28栋典型公共建筑能源审计工作的开展，统计分析桂林市典型公共建筑能耗数据及调查情况，基本掌握了桂林市典型公共建筑用能现状，结合广西区内典型公共建筑能源审计工作，对桂林市典型公共建筑开展了节能潜力分析，为桂林市节能改造工作的开展奠定了基础。其结论如下：

  1)通过对各典型公共建筑单位面积耗电量指标进行分析发现，不同类型建筑的平均年单位面积耗电量指标相差较大，同类建筑的单位面积年耗电量水平相差也较大。因此，各类建筑中单位面积年电耗量高的建筑均具有较大节能空间，但应通过对比分析各类建筑的能耗及使用特点，选取拟实施节能改造的既有建筑。

  2)通过对比同类型不同年代建筑的单位面积年耗电量发现，2005年后建筑的平均年单位面积耗电量水平较2005年以前的降低约37. 6%，GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》的实施取得了良好的节能效果，结合其他地区实施节能65 %的节能标准，桂林乃至广西其他地区均具备实施更高的节能标准，以便于获得更好的节能效果。

3)经对各类典型公共建筑能耗构成的分析得知，各类典型公共建筑中空调系统均是节能工作的重中之重；办公建筑和科研院校类建筑中，办公设备电耗居于第二位，应加强运行管理，减少或杜绝下班后电脑仍运行和不关电源的现象，避免能源浪费；宾馆饭店类建筑中，厨房和生活热水系统应作为宾馆饭店类建筑节能工作的重点；在商场类建筑中，照明系统的能耗达到了24%，是建筑节能的重点。如对各典型公共建筑空调系统、办公设备及照明3项实施节能改造，办公建筑综合节能6.1%~14.6%，商场类建筑综合节能6.6%~16.4%，宾馆饭店类建筑综合节能6. 3%~15. 6%，科研院校类建筑综合节能6.0%~14.3%。

3[摘要]根据桂林市28栋典型公共建筑能源审计数据，统计分析了桂林市典型公共建筑用能现状及节能潜力，结果表明：桂林市不同类型建筑的平均年单位面积耗电量指标相差较大，同类建筑的单位面积年耗电量水平差异显著，各类建筑中单位面积年电耗量高的建筑均具有较大节能空间；空调系统、办公设备及照明系统是各类典型公共建筑最大的耗电项，是建筑节能工作的重点；GB 50189-2005《公共建筑节能设计标准》的实施促进桂林市典型公共建筑取得了良好的节能效果，但为获得更好的节能效果，应逐步实施更高的节能标准。