大型公共建筑運(yùn)行階段節(jié)能管理研究

陳偉珂，張玲玲，高懂理

(1.天津大學(xué)管理學(xué)院，天津 300384;2.天津理工大學(xué)管理學(xué)院，天津 300384)

當(dāng)前大型公共建筑面積占城鎮(zhèn)總建筑面積的5% ～6%[1]，根據(jù)各類建筑能耗數(shù)據(jù)可以看出，大型公共建筑的能耗量大，且數(shù)量增長速度很快[2]。調(diào)查結(jié)果表明該類建筑能源浪費(fèi)較為嚴(yán)重，具有巨大的節(jié)能潛力。因此降低大型公共建筑能耗已經(jīng)成為建筑節(jié)能研究的重點(diǎn)。

1 相關(guān)研究綜述

20世紀(jì)60年代末和70年代初石油危機(jī)后，建筑節(jié)能提上日程，世界各國政府普遍認(rèn)識(shí)到能源消費(fèi)的嚴(yán)峻性，并對(duì)大型公共建筑能耗高的問題高度重視。多年來，世界各國的學(xué)者就公共建筑節(jié)能做了大量的研究工作?，F(xiàn)有的國內(nèi)外文獻(xiàn)著重于研究建筑節(jié)能技術(shù)、政策制度體系、監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法等內(nèi)容。例如，建筑節(jié)能技術(shù)方面ATHANASSIOS[3]、鄧志堅(jiān)[4]、任建軍[5]、姚浩[6]等針對(duì)大型公共建筑區(qū)別于住宅和一般公共建筑的能耗特點(diǎn)，對(duì)建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、采暖和照明等進(jìn)行了設(shè)計(jì)或改造;政策制度體系方面 KEMI[7]、TIM[8]、STEPHEN[9]、姜波[10]、劉貴文[11]等闡述了能源政策、制度體系對(duì)公共建筑節(jié)能的影響及效能;監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)方法方面劉丹[12]、呂聞[13]、王清勤[14]等針對(duì)大型公共建筑運(yùn)行特征對(duì)建筑建立了評(píng)價(jià)指標(biāo)或進(jìn)行了綜合測(cè)試。

節(jié)能管理是大型公共建筑實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排最有效的措施，但少數(shù)文獻(xiàn)就從節(jié)能管理角度推進(jìn)大型公共建筑運(yùn)行階段的節(jié)能工作，并以節(jié)能主體為切入點(diǎn)對(duì)大型公共建筑的能耗問題進(jìn)行研究分析，不利于大型公共建筑能耗和節(jié)能管理實(shí)踐的開展?；诖?，筆者從政府、業(yè)主、物業(yè)管理公司和使用者這4個(gè)節(jié)能管理主體入手，提供相應(yīng)的節(jié)能策略。

2 大型公共建筑運(yùn)行階段節(jié)能管理分析

2.1 大型公共建筑能耗

2.1.1 大型公共建筑運(yùn)行階段的能耗種類

建筑運(yùn)行階段的能耗采用國際上通行的建筑能耗內(nèi)容，即狹義的建筑能耗。大型公共建筑運(yùn)行階段的能耗主要是指照明、空調(diào)、電梯和辦公用電設(shè)備等部分的耗電和暖通能耗。其中，耗電是大型公共建筑運(yùn)行階段的能耗重點(diǎn)，是其區(qū)別于其他類型建筑的特殊問題。

2.1.2 大型公共建筑運(yùn)行階段的能耗特點(diǎn)

(1)各類公共建筑能耗范圍存在差別。各類公共建筑中，商場(chǎng)類建筑與其他類型相比全年耗電量較大，大部分在200～300 kWh/(m2·年)之間;高檔辦公樓類建筑的耗電量與人員的數(shù)量相關(guān)，其單位面積的耗電量一般在200 kWh/(m2·年)以下;賓館飯店類建筑受到入住率和旅游季節(jié)的影響，多數(shù)時(shí)間是在部分負(fù)荷下工作，平均耗電量在100～150 kWh/(m2·年)之間，個(gè)別建筑的耗電量超過200 kWh/(m2·年);綜合性商務(wù)樓類建筑基本上是建筑群形式，其建筑功能分散，單位面積年耗電量的參考性不強(qiáng)，需要對(duì)建筑群的功能進(jìn)行拆分，分別統(tǒng)計(jì)不同功能建筑的耗電量，才能反映具體建筑的耗電量情況;政府辦公類建筑能耗情況比較復(fù)雜，根據(jù)建造時(shí)間、建筑規(guī)模、建筑構(gòu)造和機(jī)構(gòu)功能等的不同，單位面積建筑能耗也各不相同。

(2)大型公共建筑的能耗構(gòu)成與季節(jié)變化。大型公共建筑運(yùn)行階段的全年單位面積能耗中，照明和動(dòng)力設(shè)備等的耗電量處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，集中空調(diào)系統(tǒng)的能耗一般是比例最大的部分，占建筑總能耗的40%～60%。夏季由于空調(diào)系統(tǒng)的使用，耗電量顯著上升[15]。

2.2 大型公共建筑運(yùn)行階段節(jié)能制約因素分析

通過對(duì)國內(nèi)學(xué)者的大量文獻(xiàn)[16－36]研究和對(duì)大型公共建筑能耗特點(diǎn)的分析，識(shí)別出我國大型公共建筑運(yùn)行階段存在的主要節(jié)能制約因素如下:①節(jié)能技術(shù)不高;②節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不高;③節(jié)能設(shè)計(jì)執(zhí)行不高;④運(yùn)行管理水平不高;⑤相關(guān)政策法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)體系不完善;⑥經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策缺乏;⑦設(shè)備節(jié)能水平不高;⑧相關(guān)方節(jié)能意識(shí)缺乏;⑨節(jié)能改造資金短缺;○10建筑的使用情況;○11氣候。

以上11類問題可以歸結(jié)為節(jié)能技術(shù)因素和節(jié)能管理因素，其中節(jié)能管理水平是制約我國大型公共建筑運(yùn)行階段建筑節(jié)能的重要因素。建筑節(jié)能的主體有政府、業(yè)主、物業(yè)公司和用戶4個(gè)，因此節(jié)能管理水平包括政府節(jié)能管理水平、業(yè)主節(jié)能管理水平、物業(yè)公司節(jié)能管理水平和用戶節(jié)能管理水平4個(gè)方面。

3 大型公共建筑運(yùn)行階段節(jié)能管理策略

3.1 政府節(jié)能管理策略

政府的節(jié)能管理包括宏觀管理和微觀管理。宏觀管理是采取行政手段和經(jīng)濟(jì)手段，行政手段是制定必要的強(qiáng)制執(zhí)行的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)節(jié)能法律、法規(guī);經(jīng)濟(jì)手段是通過稅收、補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)激勵(lì)方法來提高其他節(jié)能主體的節(jié)能積極性。微觀管理主要是完成一些需要大量資金投入、難度較高和意義重大的節(jié)能工作，如開發(fā)準(zhǔn)確度較高的運(yùn)行能耗模擬軟件。政府高效的節(jié)能管理可以大大減少大型公共建筑的運(yùn)行能耗。具體策略如下:

(1)政府對(duì)大型公共建筑運(yùn)行進(jìn)行節(jié)能監(jiān)管。政府的大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管制度體系由能耗統(tǒng)計(jì)(數(shù)據(jù)基礎(chǔ))、能源審計(jì)(技術(shù)支撐)、能效公示(體系核心)、用能定額(節(jié)能標(biāo)桿)和超定額加價(jià)(價(jià)格標(biāo)桿)5項(xiàng)基本制度構(gòu)成[37]。

(2)發(fā)揮基于資源最優(yōu)配置的政府職能。政府是建筑節(jié)能在宏觀層面的管理主體，政府在對(duì)大型公共建筑運(yùn)行階段進(jìn)行節(jié)能管理時(shí)應(yīng)該充分發(fā)揮其公共管理職能，具體分析建筑節(jié)能存在的問題，采取針對(duì)性的措施。

針對(duì)建筑節(jié)能存在的外部性問題，政府可采取相應(yīng)的約束機(jī)制或激勵(lì)機(jī)制。約束機(jī)制包括制定施行相關(guān)強(qiáng)制性的節(jié)能法規(guī)條例，如通過頒布民用建筑節(jié)能管理法規(guī)條例來約束建筑用戶的用能行為。激勵(lì)機(jī)制包括采取經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和精神激勵(lì)等措施，如稅收優(yōu)惠政策、貸款利息財(cái)政補(bǔ)貼等。

針對(duì)建筑節(jié)能管理市場(chǎng)的信息不對(duì)稱問題，政府可采取分項(xiàng)計(jì)量建筑能耗措施和提供建筑節(jié)能管理的效率評(píng)價(jià)工具。另外，政府還可以大力推動(dòng)建筑能耗模擬技術(shù)的進(jìn)步，準(zhǔn)確地推算出建筑的標(biāo)準(zhǔn)能耗，從而推算出建筑的節(jié)能潛力。

(3)政府與業(yè)主之間博弈。在大型公共建筑運(yùn)行階段的節(jié)能管理主體中，政府和業(yè)主是動(dòng)態(tài)博弈的雙方，其擴(kuò)展式如圖1所示。

圖1 大型公共建筑運(yùn)行階段政府和業(yè)主動(dòng)態(tài)博弈

模型基本假設(shè):

(1)假設(shè)政府以社會(huì)與公共利益最大化為目標(biāo)，而大型公共建筑業(yè)主是具有完全理性的個(gè)人，以自身利益最大化為目標(biāo)。

(2)假設(shè)政府的節(jié)能社會(huì)邊際收益為SMR，業(yè)主的節(jié)能邊際收益為PMR，業(yè)主的節(jié)能邊際成本為PMC。

(3)假設(shè)政府對(duì)業(yè)主進(jìn)行補(bǔ)助，補(bǔ)助的單位節(jié)能量為b。

(4)假設(shè)該模型是完全信息動(dòng)態(tài)博弈，即政府和業(yè)主彼此都了解對(duì)方的戰(zhàn)略空間和收益函數(shù)。

運(yùn)用逆向歸納法得出擴(kuò)展式的子博弈精煉納什均衡為:①若PMR－PMC+b＞0，該博弈的均衡解為(SMR，PMR－PMC+b)，政府的最優(yōu)選擇為進(jìn)行激勵(lì)，業(yè)主的最優(yōu)選擇為節(jié)能。②若PMR －PMC+b＜0，該博弈的均衡解為(0，0)，業(yè)主的最優(yōu)選擇為不節(jié)能，因此政府也不必考慮對(duì)業(yè)主進(jìn)行激勵(lì)，政府的最優(yōu)選擇為不激勵(lì)。

從上面的均衡解分析可知:①第一個(gè)均衡點(diǎn)，業(yè)主的節(jié)能預(yù)期凈收益(預(yù)期邊際收益減去邊際成本)加上政府補(bǔ)貼的和大于零，表示業(yè)主受到政府節(jié)能激勵(lì)政策的激勵(lì)作用，會(huì)選擇采取一定的措施節(jié)約用能。②第二個(gè)均衡點(diǎn)，業(yè)主的節(jié)能預(yù)期凈收益加上政府補(bǔ)助的和小于零，表示政府的節(jié)能激勵(lì)政策不能對(duì)業(yè)主產(chǎn)生激勵(lì)作用，那么業(yè)主出于追求自身利益最大化的目的是不會(huì)自愿節(jié)能的。

3.2 業(yè)主節(jié)能管理策略

業(yè)主對(duì)大型公共建筑運(yùn)行節(jié)能的管理主要通過對(duì)物業(yè)公司的管理實(shí)現(xiàn)，業(yè)主的主要管理措施是提高物業(yè)管理的節(jié)能積極性。分為兩種情況:①物業(yè)管理是業(yè)主的直屬單位或部門，則物業(yè)管理與業(yè)主有統(tǒng)一的目標(biāo)，物業(yè)管理公司出于自身利益考慮就有了進(jìn)行節(jié)能管理的積極性。②物業(yè)管理公司受聘于業(yè)主進(jìn)行管理，則物業(yè)管理公司不會(huì)無利益服務(wù)于業(yè)主的目標(biāo)，因此業(yè)主要采取措施來激勵(lì)物業(yè)管理公司的節(jié)能積極性。業(yè)主可以依靠節(jié)能收益分擔(dān)機(jī)制來激勵(lì)物業(yè)管理公司，如實(shí)施給物業(yè)管理公司發(fā)放年度獎(jiǎng)金的措施進(jìn)行激勵(lì);也可以采用有效監(jiān)督方法來提高物業(yè)管理公司的節(jié)能管理效率，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的。

(1)業(yè)主對(duì)物業(yè)管理公司的節(jié)能管理進(jìn)行監(jiān)督。較好的監(jiān)督方法是能源審計(jì)。具體實(shí)施步驟為:能源審計(jì)會(huì)議→建筑物巡視→瀏覽文件→設(shè)備檢查→與員工交流→能源費(fèi)分析→能耗評(píng)價(jià)→撰寫建筑能源審計(jì)報(bào)告。定期開展能源審計(jì)工作，不僅有利于物業(yè)管理公司尋找節(jié)能管理工作中存在的漏洞和制定節(jié)能管理方案，而且有利于業(yè)主有效地監(jiān)督物業(yè)管理公司的工作成果。

(2)業(yè)主對(duì)運(yùn)行階段進(jìn)行能耗評(píng)價(jià)。運(yùn)行階段的建筑能耗評(píng)價(jià)是基于“標(biāo)桿建筑”的模擬計(jì)算模型，其思路是:①獲取全年實(shí)際信息，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平假定運(yùn)行方案，得到理想的“標(biāo)準(zhǔn)”能源消耗數(shù)值。②將實(shí)際的能源消耗值(分項(xiàng)計(jì)量值)與“標(biāo)準(zhǔn)”能耗數(shù)值進(jìn)行比較，從而定出能源使用的優(yōu)良中差檔次，并借以評(píng)判物業(yè)管理公司對(duì)能耗管理的好壞。

評(píng)價(jià)過程中的“標(biāo)準(zhǔn)”能耗信息、評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值、評(píng)價(jià)的目標(biāo)如表1所示。

3.3 物業(yè)公司節(jié)能管理策略

物業(yè)公司負(fù)責(zé)大型公共建筑物及其設(shè)備系統(tǒng)的日常維護(hù)管理，其工作效率直接影響建筑能源的消耗狀況，節(jié)能管理水平直接影響大型公共建筑的運(yùn)行能效，因此物業(yè)公司的節(jié)能管理水平對(duì)建筑運(yùn)行能耗的影響很大。物業(yè)管理公司的節(jié)能管理可以從以下幾個(gè)方面開展。

表1 “標(biāo)準(zhǔn)”能耗信息、評(píng)價(jià)對(duì)象指標(biāo)值、評(píng)價(jià)目標(biāo)

(1)對(duì)大型公共建筑的能耗進(jìn)行分項(xiàng)計(jì)量，其運(yùn)行階段能耗評(píng)價(jià)的“標(biāo)桿建筑”法計(jì)算如圖2所示。不同用能系統(tǒng)的管理由不同人員負(fù)責(zé)，不同系統(tǒng)的用能分項(xiàng)計(jì)量，從而把節(jié)能的責(zé)任落實(shí)到責(zé)任人。如果具備一定的條件，可以實(shí)時(shí)實(shí)地采集能耗分項(xiàng)計(jì)量結(jié)果。通過對(duì)這些計(jì)量結(jié)果進(jìn)行分析，運(yùn)行管理人員或節(jié)能審計(jì)專家可以對(duì)各系統(tǒng)的能耗進(jìn)行有效地監(jiān)控、審計(jì)和診斷，了解各設(shè)備用能情況，從而發(fā)現(xiàn)哪些系統(tǒng)具有節(jié)能潛力。

圖2 大型公共建筑運(yùn)行階段能耗評(píng)價(jià)的“標(biāo)桿建筑”法計(jì)算

(2)建立基于全過程調(diào)整優(yōu)化思想的物業(yè)管理模式。若建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段對(duì)能源管理考慮不足，會(huì)使得系統(tǒng)在后期運(yùn)行管理中產(chǎn)生不便。因此在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該重視建筑節(jié)能管理，同時(shí)可以由物業(yè)公司介入。在運(yùn)行階段，物業(yè)公司將大型公共建筑能耗的實(shí)際數(shù)據(jù)和能源審計(jì)過程得出的標(biāo)準(zhǔn)能耗進(jìn)行對(duì)比，通過分析找出設(shè)備系統(tǒng)的能耗問題，不斷對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以保證建筑系統(tǒng)在整個(gè)壽命周期內(nèi)保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。

3.4 使用者節(jié)能管理策略

大型公共建筑使用方節(jié)能管理體系如圖3所示，由于該建筑內(nèi)使用人員不用為其用能付費(fèi)，因此對(duì)他們的行為節(jié)能需要采用激勵(lì)機(jī)制，可以從以下幾方面進(jìn)行節(jié)能管理:

(1)開展節(jié)能知識(shí)培訓(xùn)，加強(qiáng)環(huán)保意識(shí)和節(jié)能的環(huán)境影響教育。

(2)用能公示。大型公共建筑的使用方可以定期從物業(yè)公司獲取耗電量和其他能耗數(shù)據(jù)，然后在公眾場(chǎng)所展示。也可以獲取物業(yè)公司加工處理后的能耗數(shù)據(jù)，從而發(fā)現(xiàn)能耗的變化額度。同時(shí)，還要把由行為節(jié)能減少的能耗換算成環(huán)境價(jià)值或經(jīng)濟(jì)價(jià)值的表現(xiàn)形式以激勵(lì)使用人員節(jié)能。

(3)經(jīng)濟(jì)激勵(lì)。在分項(xiàng)計(jì)量裝置可以進(jìn)行分室計(jì)量的情況下，可以對(duì)行為節(jié)能比較突出的工作室給予精神或物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)的資金來源于減少的能源費(fèi)。如果目前能耗計(jì)量還不能夠?qū)崿F(xiàn)分室計(jì)量，可以對(duì)全體員工實(shí)行經(jīng)濟(jì)激勵(lì)，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的資金來源于節(jié)約的能源費(fèi)。

圖3 大型公共建筑使用方節(jié)能管理體系

4 結(jié)論

大型公共建筑運(yùn)行階段的能耗受較多人為因素的影響，建筑節(jié)能更是與各方節(jié)能管理主體的節(jié)能管理水平相關(guān)，而不能僅靠節(jié)能技術(shù)來約束使用者的使用習(xí)慣和提高物業(yè)管理、政府和業(yè)主的運(yùn)行管理水平，還需依靠節(jié)能管理手段，從而實(shí)現(xiàn)大型公共建筑運(yùn)行階段的節(jié)能運(yùn)行。

根據(jù)不同的節(jié)能管理主體，分別從政府、業(yè)主、物業(yè)公司和使用方4個(gè)方面由不同的目的和任務(wù)出發(fā)制定節(jié)能管理策略，可以充分解決大型公共建筑運(yùn)行節(jié)能存在的問題，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)節(jié)能和提高建筑節(jié)能的管理效率。

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