深圳市公共建筑能耗定额标准编制_刘俊跃.pdf

21 工 作篇 建设科技 编制背景 公共建筑能耗定额对于促进建筑节能工作具有重要的意 义 十一五 期间 我国提出了 能耗统计 能源审计 能效公示 能耗定额以及超定额加价 的公共建筑节能监管 体系 根据国务院节能减排综合性工作方案的统一部署 财 政部 住房城乡建设部在全国范围内开展国家机关办公建筑 深圳市公共建筑能耗定额标准编制 深圳市建筑科学研究院有限公司 刘俊跃 刘雄伟 刘刚 孙冬梅 公共建筑能耗定额是实施建筑节能监管和超定额加价的基础 本文在总结夏热冬暖地区公共 建筑能耗定额研究工作的基础上 基于深圳市公共建筑能耗统计 能源审计 能耗监测数据 提 出深圳市公共建筑能耗定额标准编制思路和要点 为各地区公共建筑能耗定额的编制和实施提供 了技术指导 和大型公共建筑的能耗统计 能源审计 能效公示工作 并 取得了良好效果 在此基础上 建立能耗定额制度成为下一 步节能工作的重点 基于以上原因 北京 上海 深圳等地已逐步开展了能 耗定额编制方法研究 由深圳市建筑科学研究院有限公司承 担的住房和城乡建设部下达的 夏热冬暖地区公共建筑能耗 定额指标体系研究 课题已于2010年9月30日通过住房和城 22 特 别 关 注 The Special Focus 公共建筑节能 建设科技 乡建设部建筑节能与科技司组织的专家评审 研究成果可为 我国各地区编制适应其经济与技术水平的建筑能耗定额指标 体系 或标准 提供技术支撑 根据深建节能 2010 97号 文件 由深圳市建筑科学研究院有限公司承担深圳市民用建 筑能耗定额标准编制工作 本文在对已有研究成果和深圳市公共建筑能耗定额标准 编制实践的基础上 提出了深圳市公共建筑能耗定额标准编 制思路和要点 为其他地区或城市编制和实施能耗定额提供 了借鉴 编制原则 建筑能耗定额是对建筑用能的重新分配 建筑能耗分 配的不合理 不仅会阻碍建筑节能事业的发展 甚至会影 响社会和谐与经济社会发展 因此 为保证能耗定额编制 的科学合理性 公共建筑能耗定额标准的编制应遵循以下 基本原则 1 鼓励节约 反对浪费 在保障合理的建筑用能需求 的前提下 鼓励节约用能 反对浪费 2 方法科学 合理 公共建筑能耗定额标准编制方法 应科学 合理 易于掌握 确定的能耗定额指标应具有可 比性 3 具有可操作性 编制的公共建筑能耗定额标准应 具有可操作性 编制建筑能耗定额所需的基础数据应易于 获得 4 适时修正 应根据建筑能耗水平的变化和发展趋 势 适时对建筑能耗定额标准进行修订 编制思路 基于以上编制原则 确定公共建筑能耗定额标准编制思 路如下 1 编制公共建筑能耗定额标准时 应根据建筑能耗 的敏感性因子 在按照公共建筑功能不同的分类基础上 根据完成建筑使用功能的合理能耗需求的差异显著性水 平 进行再细分类 2 公共建筑能耗定额指标形式的确定 应在遵循能耗 定额编制基本原则的前提下 根据建筑功能及用能特点 确 定能够兼顾社会公平性与技术性的指标形式 3 应综合考虑当地公共建筑能耗水平及建筑节能工作 现状 建立在能耗定额编制原则的基础上 通过兼顾适当先 进性水平 确定公共建筑能耗定额值 编制要点 公共建筑能耗定额标准的编制不仅仅是技术性问题 更是社会性问题 如何保证能耗定额的科学性 合理性和 可操作性是能耗定额标准编制的要点与难点 由于能耗定 额最终目的是为了实现建筑节能 根据其研究过程中所涉 及到的技术问题以及触及到的社会公平性问题 对于公共 建筑能耗定额标准的编制要点 主要可归为以下几方面 1 基于能耗定额的公共建筑分类模型的建立 2 公共建 筑能耗定额指标形式的确定 3 公共建筑能耗定额指标值 的确定方法 1 基于能耗定额的公共建筑分类模型的建立 目前 我国的公共建筑仅根据建筑功能进行分类 如分 为 办公建筑 商业建筑 宾馆饭店建筑等 然而 同种功 能的建筑由于建筑规模 建筑服务水平 用能系统形式的不 同 导致建筑能耗也存在较大的差异 如图1所示 圆心对 应的是该类建筑的单位建筑面积平均能耗指标值 圆的半径 代表同类建筑的单位建筑面积能耗标准差 由图1可知 一 是不同类型建筑能耗上升趋势明显 从办公类建筑到通信类 建筑能耗水平增长了数倍 表明功能不同 建筑能耗水平差 异极大 二是标准差变化较大 不同建筑间变化了数倍 说 明相同功能建筑之间 能耗差异显著 图1 深圳市各类公共建筑单位建筑面积能耗指标及标准差 图2为深圳市31栋商场建筑聚类分析的结果 从图中可 以看出 商场建筑根据类型可以分为三类 其中第二类 超 市 的单位建筑面积能耗指标明显高于第一类 百货 与第 三类 综合商场 这主要是由于超市类商场人流量大 冷 冻 冷藏设备较多 与百货商场相比 空调与设备电耗需求 明显增加 因此 其建筑单位面积平均能耗水平也相对较 高 综合商场由于同时包括超市与百货区域 因而单位面积 平均能耗水平处于超市与百货商场之间 23 工 作篇 建设科技 制定公共建筑能耗定额的根本目的是保障建筑合理的用能 需求 抑制不合理的建筑用能 从而达到提高建筑能源利用效 率 实现建筑节能的目的 若对于商场建筑采用同样的用能定 额值 超出能耗定额值的建筑将以超市类商场为主 这将会损 害某类群体的合理用能 有失社会公平性 也不利于实现建筑 节能 图2 深圳市商场建筑聚类分析结果 因此 为保证建筑能耗定额标准的科学合理性 有必要提 炼出影响建筑能耗的合理的敏感性因子 如建筑规模 建筑服 务水平 空调系统形式等 根据建筑合理能耗需求进行再细分 类 进而保证同一类建筑能耗水平的差异在允许的范围内 2 公共建筑能耗定额指标形式的确定 建筑能耗定额指标直接决定了建筑能耗的分配方式 是建 筑能耗定额价值取向的重要体现 根据建筑能源 投入产出 表2 两种建筑能耗定额指标的优缺点对比 分类单位建筑面积能耗人均建筑能耗 优点 易于与现有的建筑能耗统计 审计制度相结合 便于操作 可以根据建筑实际使用情况 对建筑实际使用条件进行界定 以保证建筑能耗的分配能够满足建筑使用功能 可以有效的控制建筑能耗的消费行为 体现人权的社会平等性 可以有效的控制建筑的使用条件 使建筑的使用向着公平性的方 向发展 缺点 对于建筑服务人数严重超出标准使用人数的建筑 可能导致建 筑合理的用能需求超出能耗定额值 有损少部分人的利益 为了避免以上问题 可能要进行现场考察核实 从而导致能耗 定额实施成本的增加 对于建筑服务人数变化较大的建筑 建筑人数难以确定 不便于 操作 对于建筑服务人数对建筑能耗影响并不显著的建筑 可能出现部 分建筑能耗配给过高 而导致能源利用效率较低 对于使用人数低于标准使用人数的建筑 可能导致建筑的能耗分 配无法满足建筑使用功能需求 关系 定额指标形式可分为体现 公平性 的 实物量 的能 耗分配方式 与体现 效率性 的 经济量 的能耗分配方 式 考虑到我国社会经济发展现状 现阶段按 实物量 的建 筑能耗分配模式更符合我国国情 因此 本文重点对按 实物 量 分配的指标形式进行分析 公共建筑按 实物量 进行分配的能耗定额指标主要有 单位建筑面积能耗 和 人均建筑能耗 其中前者是根据 建筑规模进行建筑能耗分配的指标形式 后者是按照建筑服务 的人数进行建筑能耗分配的指标形式 两种建筑能耗定额指标 的优缺点对比见表1 由表2可知 尽管单位面积能耗定额指标也有一定的局限 性 但可操作性较强 尤其是对于商场 宾馆饭店 商业办公 建筑等商业建筑 具有广泛的适用性 人均能耗定额指标在对 能耗分配公平性具有较强的倾向 但可操作性较差 仅对于 建筑使用人数相对固定的建筑 如政府办公建筑 学校建筑 等 才更具有一定的可操行性 由于选择不同的定额指标形 式 对社会建筑节能发展可能产生不同的影响 因此 公共建 筑能耗定额指标应根据各方面因素综合考虑 结合不同指标优 缺点 以及实施过程中可能产生的负面影响进行综合权衡下 选择合适的建筑能耗定额指标 3 公共建筑能耗定额值的确定方法 公共建筑能耗定额值的确定方法主要有两种 一是基于历 史能耗数据的统计分析法 如平均值法 二次平均法 回归分 析法 统计趋势法 定额水平法等 一是基于建筑技术现状 与使用现状的技术测算法 表3是两种建筑能耗定额值确定方法的优缺点对比 可以 看出 统计分析法简便易于操作 且可以与已有的能耗统计 能源审计等工作成果相结合 而技术测算法 是通过建立标准 24 特 别 关 注 The Special Focus 公共建筑节能 建设科技 建筑模型 通过能耗模拟分析计算得到虚拟的标准建筑能耗 值 并非建筑的真实能耗 该方法建模过程复杂 工作量 大 难以普遍推广 因此 从当前的技术经济条件和已有的 工作基础来看 统计分析法更具有可操作性 在统计分析法中 定额水平法是利用数理统计方法对研 究对象进行统计分析 确定研究对象的概率分布函数 再根 据实际情况确定一个合适的定额水平 以此测算定额水平对 应的定额值 根据确定的定额水平的不同 可以得到一组不 同的定额值 可见 定额水平法可以根据实际情况适时调整 定额水平值 以确定与当地建筑节能技术 经济社会发展水 平相适应的建筑能耗定额值 因此 本文推荐采用定额水平 法确定公共建筑的能耗定额值 计算公式如下 公式 1 式中 R 统计定额值 X 样本均值 标准差 Z 表示累积概率为 1 时所对应的标准正态 分布概率密度值 与定额水平相对应 采用定额水平法编制公共建筑能耗定额时 确定科学合 理的定额水平是非常重要的一环 定额水平的确定应在公共 建筑能耗定额编制基本原则的基础上 结合地区社会经济发 展需要和建筑节能工作要求 综合考虑以下几方面的因素 该类公共建筑的能耗水平 该类公共建筑节能运行管理 现状与技术现状 适应于该类公共建筑的各项节能改造措 施以及进行节能改造后的节能效果和成本投入等情况 表3建筑能耗定额两种确定方法的优缺点对比 分 类 统计分析方法技术测算方法 优 点 简单易行 耗费较少 体现较强的社会性与现实合理性 易于接受和认可 能够直观的反映超出能耗定额值的建筑的概率 易与已开展的 能耗统计 能源审计 工作成果相结合 典型建筑的标准化有充分的科学技术依据和详细的技术分析 基于标准建筑的技术定额更具有技术合理性 易于发现建筑用 能的薄弱环节 缺 点 受数据数量和质量的影响较大 易失真 缺少对建筑技术性与使用条件的判定 相对于技术定额值而 言它比较粗略 标准建筑的建模工作量大 要求定额制定人员要有丰富的实践经验和专业知识 需对建筑用能情况进行合理的假设和简化 标准建筑与实际建筑的条件不同 应用受到一定的限制 定额水平不宜过低 过低达不到预期节能效果 也不 宜过高 过高将导致大部分建筑无法满足定额标准 增加 操作和实施难度 同时不宜固定不变 在当前建筑节能技 术飞速发展和建筑节能工作快速推进的形势下 建筑能耗 变化性和不确定性较大 另外也不宜变化太快 建筑节能 技术和节能工作效果的实现还需要一定的时间周期 难以 起到立竿见影的效果 因此 在现有的技术水平和条件下 确定科学的 合 理的 可操作性强的能耗定额水平是能耗定额标准编制的 关键 结论 1 公共建筑能耗定额标准的编制应在保证社会公平 性的前提下 充分体现科学性 合理性和可操作性 同 时 应根据建筑能耗水平的变化和发展趋势 适时对建筑 能耗定额标准进行修订 2 编制公共建筑