典型辦公建筑能源審計(jì)方法及案例分析

王選　陽(yáng)春　韓穎竹　宋國(guó)濤　張瑩　袁靜

摘 要：建筑能源審計(jì)是我國(guó)建筑節(jié)能工作體系的重要內(nèi)容，詳細(xì)介紹了典型辦公建筑開(kāi)展能源審計(jì)的實(shí)施方法、不同等級(jí)能源審計(jì)關(guān)鍵內(nèi)容，針對(duì)異常數(shù)據(jù)識(shí)別、無(wú)分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)、能耗對(duì)標(biāo)等常見(jiàn)問(wèn)題提出了解決措施，并以實(shí)際案例進(jìn)行分析，依托能耗對(duì)標(biāo)結(jié)果提出節(jié)能改造措施，分析節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性和碳減排量。

關(guān)鍵詞：辦公建筑;能源審計(jì);能耗數(shù)據(jù)分析

中圖分類(lèi)號(hào)：F239.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2022）06-0110-04

0 引言

公共建筑是建筑節(jié)能和低碳發(fā)展的重要領(lǐng)域，截止2020 年，全國(guó)公共建筑面積約為 140 億 m，占全國(guó)建筑總面積660億 m的21%;公共建筑總能耗（不含北方供暖）為 3.46億 tce，占建筑總能耗的 33%。公共建筑單位面積能耗從2001 年的 17 kgce/m增長(zhǎng)到 24.7 kgce/m以上，能耗強(qiáng)度增長(zhǎng)迅速，同時(shí)能耗總量增幅顯著[1]。為了做好公共建筑節(jié)能工作，我國(guó)制定了能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能耗公示、能耗定額及超定額加價(jià)、節(jié)能改造市場(chǎng)化推廣等制度、標(biāo)準(zhǔn)和機(jī)制[2]，建筑能源審計(jì)是其中一項(xiàng)重要支撐工作，即根據(jù)國(guó)家有關(guān)節(jié)能法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)用能單位能源利用的物理過(guò)程和財(cái)務(wù)過(guò)程進(jìn)行調(diào)查、調(diào)試和分析評(píng)價(jià)的過(guò)程。用能單位通過(guò)能源審計(jì)可以掌握本單位能源管理狀況及用能水平，排查節(jié)能障礙和浪費(fèi)環(huán)節(jié)，尋找節(jié)能機(jī)會(huì)與潛力，以降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。能源審計(jì)不僅適用于政府對(duì)用能單位的宏觀監(jiān)督與管理，且更適用于用能單位對(duì)能源和物料的合理配置使用，節(jié)能降耗、降低成本、提高能效。

自20世紀(jì)70年代發(fā)生的全球性能源危機(jī)后，世界各國(guó)政府開(kāi)始認(rèn)識(shí)到能源的重要性，很多國(guó)家建立了自己的節(jié)能政策和審計(jì)計(jì)劃。較多發(fā)達(dá)國(guó)家和國(guó)際經(jīng)合組織、金融機(jī)構(gòu)、美國(guó)、英國(guó)、聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署（UNDP）、亞太經(jīng)社會(huì)（ESCAP）、亞洲開(kāi)放銀行（ADB）、歐盟（EC）等，都把能源審計(jì)作為尋求節(jié)能機(jī)會(huì)，安排節(jié)能項(xiàng)目，取得節(jié)能貸款的條件，或用來(lái)改進(jìn)企業(yè)能源管理的重要手段和方法。如美國(guó)政府每4年就會(huì)對(duì)境內(nèi)的既有建筑進(jìn)行詳細(xì)的能耗調(diào)查[3]，旨在推動(dòng)節(jié)能改造的開(kāi)展。2008年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)發(fā)布了《能源管理體系》，要求用能單位結(jié)合管理要素和技術(shù)要素來(lái)落實(shí)節(jié)能降耗工作[4]。韓國(guó)能源管理公司（KEMCO）在本國(guó)推行《能源審計(jì)方案》，對(duì)服務(wù)性（商業(yè)）建筑及工業(yè)設(shè)施的審計(jì)工作進(jìn)行資助和管理，鼓勵(lì)中小規(guī)模企業(yè)（這里指每年能耗低于0.5萬(wàn)t或2萬(wàn)MW時(shí)的企業(yè)）的參與，對(duì)這些企業(yè)實(shí)行無(wú)償審計(jì)，此類(lèi)審計(jì)約占總審計(jì)量的82%[5]。

我國(guó)為了加強(qiáng)對(duì)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理，指導(dǎo)各地開(kāi)展針對(duì)國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑的能源審計(jì)工作，住建部于2007年發(fā)布了《國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能源審計(jì)導(dǎo)則》，正式確立了建筑能源審計(jì)在國(guó)家建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)中舉足輕重的地位，并提議以此作為進(jìn)一步研究制定能耗公示、用能標(biāo)準(zhǔn)等制度和推廣建筑能源服務(wù)、合同能源管理等節(jié)能改造機(jī)制的基礎(chǔ)。經(jīng)修訂后于2016年發(fā)布了現(xiàn)行的《公共建筑能源審計(jì)導(dǎo)則》，規(guī)范了我國(guó)公共建筑能源審計(jì)市場(chǎng)，并約束相關(guān)節(jié)能服務(wù)企業(yè)。

1 辦公建筑能源審計(jì)方法

1.1 不同等級(jí)審計(jì)要求

根據(jù)項(xiàng)目需求，公共建筑能源審計(jì)可分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)，不同的等級(jí)具體要求如表1所示。

1.2 實(shí)施流程

開(kāi)展建筑能源審計(jì)流程分為準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段、報(bào)告階段，具體如圖1所示。準(zhǔn)備階段主要是與用能單位充分溝通，確定審計(jì)工作計(jì)劃，明確審計(jì)目標(biāo)、范圍、邊界，向用能單位發(fā)放數(shù)據(jù)收集表;實(shí)施階段開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和測(cè)試，對(duì)建筑基本概況、建筑用能設(shè)備基本信息、建筑能源賬單、能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、主要設(shè)備臺(tái)賬、運(yùn)行記錄和維修保養(yǎng)記錄、已采取的節(jié)能措施、能源管理等文件資料進(jìn)行審查和核實(shí)，在典型工況下對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)環(huán)境、建筑主要用能系統(tǒng)能效等進(jìn)行檢測(cè);報(bào)告階段開(kāi)展建筑能耗指標(biāo)、建筑分項(xiàng)能耗指標(biāo)、能源管理評(píng)價(jià)、節(jié)能改進(jìn)建議等分析[6]。

1.3 常見(jiàn)問(wèn)題及解決措施

如何判斷公共建筑用能是否合理，是建筑能源審計(jì)的核心內(nèi)容，在實(shí)際工程中常遇到以下幾類(lèi)問(wèn)題。

1.3.1 異常能耗數(shù)據(jù)識(shí)別

對(duì)于二級(jí)、三級(jí)能源審計(jì)，要求收集跨度長(zhǎng)達(dá)3年的能耗數(shù)據(jù)，容易出現(xiàn)某月能耗數(shù)據(jù)缺失或異常的問(wèn)題。主要通過(guò)物理意義、歷年同比數(shù)據(jù)來(lái)判斷，如供暖、空調(diào)能耗未隨著室外溫度變化，某月能耗異常高于往年同期，實(shí)際繳費(fèi)賬單總能耗與能耗監(jiān)控平臺(tái)計(jì)量數(shù)據(jù)偏差較大，針對(duì)這些異常數(shù)據(jù)需要重點(diǎn)核實(shí)。

1.3.2 無(wú)分項(xiàng)能耗計(jì)量

較多辦公建筑沒(méi)有設(shè)置分項(xiàng)能耗計(jì)量系統(tǒng)，只有總能耗量，需要通過(guò)基于實(shí)地調(diào)研數(shù)據(jù)的能耗計(jì)算、能耗模擬及能耗拆分來(lái)進(jìn)行能源審計(jì)工作。能耗拆分按照系統(tǒng)類(lèi)別進(jìn)行分類(lèi)：暖通空調(diào)系統(tǒng)、照明及插座、動(dòng)力系統(tǒng)、生活熱水、餐飲、其他。暖通空調(diào)系統(tǒng)與氣象參數(shù)變化相關(guān)，照明及插座、動(dòng)力系統(tǒng)、生活熱水、餐飲等與建筑服務(wù)要求相關(guān)。

暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗拆分為冷熱源、輸配系統(tǒng)、末端系統(tǒng)，能耗確定方法可采用運(yùn)行記錄中的逐時(shí)功率，對(duì)全年運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行積分或者額定功率乘以當(dāng)量滿負(fù)荷運(yùn)行小時(shí)數(shù)。對(duì)于市政熱力供暖系統(tǒng)，通常已安裝熱量表但是按照面積收費(fèi)，缺乏熱耗實(shí)際數(shù)據(jù)，可測(cè)量二次側(cè)的供水流量，與逐時(shí)進(jìn)出口溫差的運(yùn)行記錄相乘得到。

與建筑服務(wù)要求相關(guān)的其他能耗，在一年內(nèi)不同月份、不同工作日內(nèi)的變化幅度相對(duì)較小，根據(jù)設(shè)備功率×運(yùn)行時(shí)間×同時(shí)使用系數(shù)得到。

各用能系統(tǒng)分項(xiàng)能耗拆分計(jì)算完成后，匯總與實(shí)際抄表能耗進(jìn)行對(duì)比，分項(xiàng)能耗平衡檢驗(yàn)，各月分項(xiàng)能耗和總能耗的偏離率不超過(guò) 15%，則認(rèn)為建筑總能耗及各用能系統(tǒng)能耗計(jì)算準(zhǔn)確;反之，則重新校核能耗計(jì)算分析過(guò)程，直到滿足要求。

1.3.3? ?能耗對(duì)標(biāo)方法

能耗對(duì)標(biāo)采用與國(guó)家、地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行比對(duì)，衡量能源審計(jì)項(xiàng)目的能源消耗水平。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑能耗標(biāo)準(zhǔn)》GB/T51161，規(guī)定了不同氣候區(qū)不同類(lèi)型辦公建筑的非供暖能耗和供暖能耗指標(biāo)約束值和引導(dǎo)值[7]，非供暖能耗指標(biāo)如表2所示。部分省、市的辦公建筑能耗指標(biāo)限值見(jiàn)表3。

2 典型辦公建筑能源審計(jì)

項(xiàng)目位于河北保定市，屬于政府辦公建筑，開(kāi)展二級(jí)能源審計(jì)?？偨ㄖ娣e5 593 m，竣工時(shí)間為1992年，用能人數(shù)260人。建筑用能系統(tǒng)形式如表4所示、能源消耗指標(biāo)對(duì)標(biāo)分析如表5所示。

通過(guò)表5可知，建筑面積供暖能耗、單位建筑面積水耗、人均水耗、人均公務(wù)用車(chē)油耗等四項(xiàng)指標(biāo)兩年數(shù)值均滿足限定值要求。而單位建筑面積能耗、單位建筑面積非供暖能耗、百公里油耗均略高于限值要求。原因分析如下：

電力能耗較高。辦公區(qū)域內(nèi)除正常的辦公設(shè)備、照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)備消耗電力以外，還包括餐廳和信息機(jī)房設(shè)備等特殊區(qū)域的電能消耗，占總電力消耗的34%，如圖2所示。

供熱計(jì)量數(shù)據(jù)不完善。供熱按照面積收費(fèi)，未采用分戶計(jì)量，無(wú)建筑物實(shí)際耗熱量數(shù)據(jù)。本次能源審計(jì)根據(jù)檢測(cè)的二次側(cè)流量×供回水溫差計(jì)算供暖能耗，現(xiàn)場(chǎng)逐時(shí)供回水溫度記錄不及時(shí)，存在數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象。

節(jié)水、公車(chē)管理較好。制定了較為全面的節(jié)水制度，且節(jié)水型用水器具使用率較高，嚴(yán)格執(zhí)行人走水?dāng)嗔?。公?chē)實(shí)行“定額補(bǔ)助，包干使用”的管理辦法，加強(qiáng)對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)的管理，制定定點(diǎn)加油的管理制度。

后期重點(diǎn)從能源管理系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和新能源系統(tǒng)幾個(gè)方面進(jìn)行能效提升，完成節(jié)能改造總投資約76.07萬(wàn)元，可以實(shí)現(xiàn)年收益23.52萬(wàn)元，綜合投資回收期3.23年，年減少能源消耗22.66 tce，年減排二氧化碳68.47 t。

3 結(jié)語(yǔ)

開(kāi)展建筑能源審計(jì)工作，可對(duì)能源利用效率、消耗水平、節(jié)能潛力進(jìn)行定量分析，為制定建筑能耗公示、用能標(biāo)準(zhǔn)、能耗定額和超定額加價(jià)等制度提供依據(jù)，意義重大。本文對(duì)典型辦公建筑不同等級(jí)能源審計(jì)關(guān)鍵內(nèi)容進(jìn)行介紹，針對(duì)異常數(shù)據(jù)識(shí)別、無(wú)分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)、能耗對(duì)標(biāo)等能源審計(jì)過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題提出了解決措施，并以實(shí)際案例進(jìn)行分析，為公共建筑節(jié)能低碳活動(dòng)的推廣提供支撐。

參考文獻(xiàn)

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