286大型公共建筑基于能耗数据指标的全过程节能管理研究

1、大型公共建筑基于能耗数据指标的全过程节能管理研究清华大学建筑节能研究中心刘烨燕达 江亿摘要： 大型公共建筑全过程节能管理是一项系统化的工程，涉及项目立项、设计、施工、运行等多个阶段。本文通过建立能耗数据指标体系，明确了大型公共建筑不同阶段统一的节能总目标，保证了节能管理目标的一致性，同时兼顾了不同阶段各自的特点，使得各阶段可以在不同层次上制定相应的指标和评测管理。最后基于此能耗数据指标体系，初步提出了大型公共建筑全过程节能管理的解决方案。关键词：大型公公共建筑筑 能耗耗数据指标标 全过过程节能能管理1必要性性建筑节能能工作涉涉及项目目立项、设计、施工、运行等等多个阶阶段，目目前在这这些阶段段采

2、用了了一系列列的节能能管理手手段，如如在项目目立项阶阶段，编编制独立立的节能能专篇；在设计计阶段，设计单单位执行行相关的的建筑节节能设计计标准；在施工工阶段，施工单单位按照照建筑节节能施工工质量验验收标准准的要求求进行施施工；在在项目运运行阶段段，出台台了相应应的能源源统计和和能源审审计技术术导则等等；这些些管理手手段对我我国建筑筑节能事事业的发发展都起起到了一一定的积积极作用用，但是也也存在着着如下问问题：1、这一一系列的的节能管理理手段没没有明确确统一的的节能控控制目标标，即严严格按照照以上程程序的建建造的建建筑，其其节能效效果究竟竟如何？是否满满足了节节能的既既定目标标？2、由于于不同阶

3、阶段的节节能目标标均不明确确，所以以不能保保证项目目不同阶阶段评测测管理目目标的一一致性。即如果果不同阶阶段规定定的节能能措施不不一致，到底应应该怎样样评判？评判的的准则是是什么？3、对于于节能工工作没有有提出定定量的任任务目标标，很容容易使建建筑节能能成为大量量节能技技术的简简单堆砌砌，而不不去真正正关注能能源消耗耗量的降降低。同时由于于以上节节能管理理手段的的执行部部门不同同，对建建筑节能能的理解解和具体体操作不不同，也也在一定定程度上上使得建建筑节能能工作存存在前后后脱节问问题，不不能保持持一致性性和连贯贯性。实际上在在不同的的建筑阶阶段，建建筑节能能的目标标和本质质都是一致致的，都都是

4、要将将建筑能能耗控制制在一定定的合理理水平上上。比如如不论哪哪个阶段段，建筑筑空调系系统都需要保保证高效效节能，并应将将能耗控控制在合合理范围围内。如如可以用用“单位面面积的空空调能耗耗指标”（可以以分不同同建筑功功能给出出）作为为空调系系统是否否节能的的总控制指指标。在在立项阶阶段，当当建筑的的具体设设计还未未确定时，对该指指标进行行承诺，只要承承诺值低低于同功功能建筑筑的节能能水平即即可；在设计方方案招标标阶段，就就应以此指指标作为为评标的的定量依依据，要要求各投投标方案案定量说说明实现现这一能能耗指标标的依据据；在设设计阶段段通过对对空调系系统设计计方案进进行模拟拟仿真，以保证设设计方案

5、案能够落落实这一一能耗指标标；在竣竣工验收收阶段通通过现场场检验和和估算获获得指标标数值，以检查空调调系统调调试合格格；在运行行阶段通通过实时时监测获获得指标标数值，以保证证运行管管理高效效节能。因此可可以提炼炼出一系系列的“节能指指标”作为建建筑节能能工作的的控制目目标，将将建筑节节能工作作前后统一一起来，避免脱脱节，使使节能工工作真正正落在实实处。例如在设设计方案案的评标标阶段，如果没没有一系系列定量量的节能能指标，就容易易缺乏公公正合理理的评价价标准，使得评评标准则则大多集集中于建建筑美观观、以及及是否采采用了节节能措施施等问题题上，而而忽略了了建筑能能耗的真真实水平平。实际际上在项项目

6、立项项阶段，如果就就承诺了了“单位面面积的空调能能耗指标标”不得大大于某一一合理数值值等这样样一些定定量节能能指标，那么业业主在选选择设计计方案时时就应考考察设计计方案是否否兑现了了当时承承诺的节节能指标标，且是是如何实实现这些些节能指指标的，从而保保证中标标设计方方案的节节能效果果。鉴于如上上思路，本文试试图研究究和构建建筑筑能耗指指标体系系，并尝尝试以此此实行大大型公共共建筑的的全过程程节能管管理，仅供同行行探讨。2能耗指指标体系系的构建建能耗指标标体系是是一套统一一的建筑筑节能控控制目标标，贯穿穿建筑的的全过程程，从项项目立项项、设计计、施工工、运行行等多个个阶段，每个阶阶段不再再逐一详

7、详细规定定应该怎怎样做，哪些技技术和措措施是节节能的，而是直直接以能能耗指标标作为节节能控制制目标，把最终终的节能能效果作作为判断断是否节能能的唯一一准则。在各个个阶段通通过不同同的手段段获得同同一定义义的节能能指标，根据指指标数值值大小来来判断定定不同阶阶段建筑筑和用能能系统的的节能性性能。只只要本阶阶段能满满足相应应的节能能指标数数值，就就认为本本阶段符符合节能能要求。同时由于于建筑全全过程是是一个逐逐步明确确、逐步实实践的过过程，可可以获得得的节能能指标也也越来越越具体。因因此建筑筑能耗指指标体系系不仅是是一个贯贯穿全过过程的总总控制目目标，也也是一个个多层次次、系统统化的体体系。总总控

8、制目目标随着着建筑全全过程的的进行，可以层层层往下下分解，分解的的指标也也越来越越具体，大体可以以分为三三个层次次：能源源消耗指指标、系系统性能能指标、设备性性能指标标。能源消消耗指标标包括采采暖/通通风/空空调系统统能耗指指标、照照明系统统能耗指指标、电电梯系统统能耗指指标等；系统性性能指标标包括空空调采暖暖系统累累计耗冷冷/耗热热量指标标、空调调/采暖暖系统综综合能效效比等；设备性性能指标标包括冷冷机综合合能效比比、冷冻冻/冷却却输送系系数、空空气输送送系数等等。不同阶段段对应着着不同的的能耗指指标层次次，在项项目立项项阶段，没有具具体的设设计方案案，承诺诺第一个个层次能能源消耗耗指标；在

9、方案案投标与与设计阶阶段，模模拟计算算第二个个层次系系统性能能指标，因此此此时已有有具体的的设计方方案，而而没有具具体设备备的性能能参数，具体设设备性能能参数可可按照满满足产品品标准的的设备来来考虑；在竣工工验收阶阶段，测测试设备备的实际际运行参参数获得得第三个个层次的的设备性性能指标标；在运运行阶段段，实时时监测设设备的功功率和出出力获得得第三个个层次的的设备性性能指标标，从而而上推获获得第一一、第二二层次的的指标。具体如如图1所示（篇篇幅所限限，能耗耗指标体体系结构构仅为示示意图）：图1：能能耗指标标体系的的结构这样一个个层层分分解的能能耗指标标体系结结构使得能源消消耗总控控制目标标与每个

10、个阶段具具体面对对的对象象可以相互互对话，而且不不同层次次指标的总总控制目目标是一一致的。同时不不同层次次指标彼彼此相关关，上一一层是给给出相关关任务的的目标，下一层层则是把把这一目目标分解解，给出出要实现现上一层层的目标标，对各各项分系系统的具具体任务务指标。这样，根据设设计、施施工和运运行管理理的不同同阶段特特点，可可以分别别在不同同层次上上制定指指标、评评测管理理。同时时由于不不同层次次间是相相互吻合合的，所所以可以以保证项项目不同同阶段评评测管理理目标的的一致性性。由于不同同阶段的的特点差差异，使使得不同同阶段对对应不同同的能耗耗指标层层次，而而且不同同阶段获获得能耗耗指标的的手段也也

11、不相同同。在项项目立项项阶段，此时对对建筑的的具体设设计还未未明确，采用承承诺的方方式对指指标约定定，承诺诺数值应应低于同同功能建建筑的节节能水平平；在设计计方案投投标阶段段，采用计计算论证证的方式式定量说说明实现现能耗指标标的依据据；在设设计阶段段采用模模拟仿真真的方式式得到指指标数值值，以保保证设计计方案能能够落实实这一能能耗指标标；在竣竣工验收收阶段采用用现场检检验和估估算的方方式获得得指标数数值，以以检查空调调系统调调试合格格；在运行行阶段采采用实时时监测获获得指标标数值，以保证证运行管管理高效效节能。各个阶段段控制的的具体节能能指标如如下所示示，它们们均是总总控制目目标在不不同层次次

12、的具体体表现：项目立项项阶段，承诺以以下指标标：1.空调/采暖/通风系系统能耗耗指标；2.照照明系统统能耗指指标；33.其他他系统能能耗指标标等；方案设计计和施工工图设计计阶段，根据设设计方案案计算得得到以下下指标：1.建建筑累计计耗冷/耗热量量指标；2.空空调/采采暖系统统综合能能效比；3.自自然通风风/自然然采光利利用率等；工程验收收阶段，通过现现场测试试相关设设备的温温度、流流量、功功率等，估算如如下指标标：1.冷机/冷却塔塔能效比比；2.水泵/风机输输送效率率等；运行管理理阶段，通过实实时监测测各系统统和设备备的出力力和功率率等，估估算如下下指标：1.冷冷机/冷冷却塔能能效比；2.水水

13、泵/风风机输送送效率等等；节能改造造阶段，根据历历史统计计数据或或实际测测试数据据，对节节能指标标从上至至下进行行层层分分解测试试或计算算，逐步步明确问问题症结结所在：1.哪哪个系统统？2.哪个子子系统？3.哪哪个具体体设备？直至找找到节能能改造具具体对象象。上述各节节能指标标都可以以通过简简单的加加减乘除除计算，相互推推导。它它们都是是基于实实际用能能数据，真实反反映建筑筑用能系统统的能耗耗状况，只是在在不同阶阶段的具具体表现现形式不不同。3基于能能耗指标标体系实实行建筑筑全过程程节能管管理基于如上上贯穿建建筑全过过程的能能耗指标标体系，针对各各阶段建建筑节能能工作重重点，提提出相应应管理手

14、手段，实实行建筑筑节能全全过程管管理。3.1 项目立立项阶段段在新建大大型公共共建筑立立项时，此时对对建筑的的具体设设计还未未明确，因此不不必审查查项目用用了哪些些节能技技术，而而是由建建设方对对建筑投投入使用用后的各各分项能能耗作出出承诺，审查其其承诺数数值是否否低于同同功能建建筑的节节能标准准，通过过节能审审查后才才能批准准项目立立项；3.2 方案设设计与方方案投标标阶段在项目立立项阶段段承诺的的指标数数值接下下来作为为建筑方方案设计计与方案案投标阶阶段的基基本要求求，也就就是要求求设计投投标方案案必须详详细论证证是否兑兑现了项项目立项项时承诺诺的节能能指标以以及如何何实现这这些节能能指标

15、的的。论证证的合理理与否作作为评比比投标方方案的主主要审查查内容之之一，中中标的设设计方案案必须从从兑现了了项目立立项承诺诺的节能能指标的的设计方方案中选选取。 3.3 施工图图设计阶阶段在施工图图设计阶阶段，建建立新建建建筑节节能审查查制度，通过模模拟仿真真计算等等方法，得到设设计方案案的具体体能源消消耗量，审查其其是否达达到承诺诺的节能能数值。通过对对施工图图设计方方案的节节能指标标进行节节能审查查，保证证设计方方案可靠靠节能。节能审审查合格格后才能能开工建建设。这这一过程程在北京京市建委委和国务务院机关关事务管管理局的的支持下下，已分分别在北北京新建建奥运场场馆建筑筑和国管管局新建建办公

16、项项目的节节能审查查中成功功实施12。3.4 工程竣竣工验收收阶段在工程竣竣工验收收阶段，建立工工程验收收节能审审查制度度，通过过现场具具体测试试各相关关设备与与子系统统的性能能，进而而估算全全年能耗耗，考察察是否能能达到立立项时的的承诺要要求，确确保施工工过程严严格按照照设计图图纸的要要求施工工以及保保证设备备和系统统已经调调试合格格。这项项审查应应增添到到项目验验收标准准内容中中，作为为验收的的必备条条件。竣竣工节能能审查合合格后才才能通过过建筑验验收。3.5 运行管管理阶段段在项目运运行管理理阶段，实行大大型公共共建筑“用电分分项计量量和数据据集中采采集系统统3”对各分项项系统的的用能指

17、指标进行行集中的的动态监监测与管管理，时刻观观察其各各项用能能状况的的变化，并不断断与承诺诺（或签签订的）用能标标准进行行比较，杜绝各各种由于于管理运运行的疏疏忽造成成的能耗耗增加。同时对对各相同同功能的的建筑进进行运行行分项能能耗的横横向比较较，奖优优罚劣，并对实实际的用用能数据据实施能能耗定额额管理，来不断断督促物物业管理理人员优优化运行行管理方方法，保保证系统统节能运运行。3.6 节能改改造阶段段对既有大大型公共共建筑的的节能改改造不能能简单的的“加保温温，换热热泵，安安装太阳阳能”，而是是应该根根据建筑筑能耗历历史统计计数据和和现场必必要的测测试参数数，先发发现高耗耗能环节节，然后后对

18、节能能指标（如图11所示）从上至至下进行行层层分分解测试试或计算算，直至至找到节节能诊断断和改造造的具体体对象，明确问问题症结结所在，再实施施具体的的节能改改造措施施。在节节能改造造后，也也需通过过节能指指标的具具体变化化，对节节能改造造的成果果给予合合理评价价。即将将出台的的北京京市地方方标准公共建建筑节能能检测评评估标准准便是是应用能能耗指标标体系对对既有大大型公共共建筑节节能改造造进行指指导和规规范的具具体实施施。以上各个个不同阶阶段均以以能耗指标标体系为为主线，但其所所控制的的具体节节能指标标、节能能指标的的获取途途径、相相应的管管理手段段和解决决的问题题均有所所不同，具体如如表1所示

19、：表1：各各阶段控控制的节节能指标标、相应应管理手手段和解解决的问问题阶段控制的节节能指标标指标获取取方法相应管理理手段解决的问问题项目立项项阶段承诺以下下指标：1.空空调/采采暖/通通风系统统能耗指指标；22.照明明系统能能耗指标标；3.其他系系统能耗耗指标等等；承诺建设方对对建筑投投入使用用后的各各分项能能耗作出出承诺，审查其其承诺数数值是否否低于同同功能建建筑的节节能标准准；通过节节能审查查后才能能批准项项目立项项；促使业主主对建筑筑今后运运行时的的能耗作作出承诺诺；方案设计计与方案案投标阶阶段根据设计计方案计计算以下下指标：1.建建筑累计计耗冷/耗热量量指标；2.空空调/采采暖系统统综

20、合能能效比；3.自自然通风风/自然然采光利利用率等等；计算论证设计投标标方案必必须详细细论证是是否兑现现了项目目立项时时承诺的的节能指指标以及及如何实实现这些些节能指指标的；中标的的设计方方案必须须从兑现现了项目目立项承承诺的节节能指标标的设计计方案中中选取；控制设计计方在方方案设计计阶段兑兑现在项项目立项项时的承承诺；施工图设设计阶段段根据设计计方案计计算以下下指标：1.建建筑累计计耗冷/耗热量量指标；2.空空调/采采暖系统统综合能能效比；3.自自然通风风/自然然采光利利用率等等；仿真计算建立新建建建筑节节能审查查制度，通过模模拟仿真真计算等等方法，得到设设计方案案的具体体能源消消耗量，审查

21、其其是否达达到承诺诺的节能能数值。节能审审查合格格后才能能开工建建设。约束设计计方对设计方方案进行行合理的的节能设设计；工程竣工工验收阶阶段通过现场场测试设设备的温温度、流流量等，估算如如下指标标：1.冷机/冷却塔塔能效比比；2.水泵/风机输输送效率率等；现场检测测和计算建立工程程验收节节能审查查制度，通过现现场具体体测试各各相关设设备与子子系统的的性能，进而估估算全年年能耗，考察是是否能达达到立项项时的承承诺要求求；竣工工节能审审查合格格后才能能通过建建筑验收收。约束施工工方按照照设计要要求完成成施工工工作，以以及保证证设备和和系统已已经调试试合格；运行管理理阶段通过实时时监测各各系统和和设

22、备的的出力和和功率等等，估算算如下指指标：11.冷机机/冷却却塔能效效比；22.水泵泵/风机机输送效效率等；监测对各分项项系统的的用能指指标进行行集中的的动态监监测与管管理，与与承诺的的用能指标标进行比比较，并并配套实实施能耗耗定额管管理制度度；督促物业业管理者者优化运运行管理理方法，保证系系统节能能运行；节能改造造阶段根据历史史数据或或实际测测试数据据，由上上至下依依次明确确问题症症结所在在：1.哪个系系统？22.哪个个子系统统？3.哪个具具体设备备？历史统计计数据和和实际测测试对节能指指标从上上至下进进行层层层分解测测试或计计算，直直至找到到节能改改造的具具体对象象。在节节能改造造后，需需通过节节能指标标的具体体变化，对节能能改造的的成果给给予合理理评价；规范从事事建筑节节能改造造的企业业，督促促其合理理地对既既有建筑筑进行节节能改造造；4总结大型公共共建筑全全过程节节能管理理是一项项系统化化的工程程，涉及及项目立立项、设设计、施施工、运运行等多多个阶段段。目前前不同建建筑阶段段采用了了不同的的节能管管理手段段，但是是存在节节能总目标不不明确、各阶段段节能管管理相互互脱节等等问题。本文初初步构建建了能耗耗指标体体系，它它既是不不同阶段段节能的的总目标标，也通通过阶梯梯结构兼兼顾