既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造綜合評價(jià)體系研究

崔萍，王曉英，趙娣，劉峰，刁乃仁

（1.山東建筑大學(xué)熱能工程學(xué)院，山東濟(jì)南250101；2.可再生能源建筑利用技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東濟(jì)南250101；3.山東省可再生能源建筑應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南250101）

0 引言

發(fā)展綠色低碳城市社區(qū)，是實(shí)現(xiàn)既有社區(qū)綠色化改造的主要途徑之一，是對既有社區(qū)能源利用技術(shù)的優(yōu)化集成及節(jié)能改造，真正做到城市可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源與經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。既有社區(qū)能源規(guī)劃對于推進(jìn)社區(qū)能源的可持續(xù)發(fā)展、建立合理的社區(qū)能源結(jié)構(gòu)、提高社區(qū)環(huán)境質(zhì)量具有重要的意義，建立能源系統(tǒng)改造評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及綜合評價(jià)體系是一個社區(qū)能源系統(tǒng)改造規(guī)劃的前提和指導(dǎo)依據(jù)。

目前，既有建筑節(jié)能改造評價(jià)工作尚處于初級階段，對其評價(jià)往往是包含在綠色建筑的綜合評價(jià)體系中［1-2］，如《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》［3］、香港建筑環(huán)境評估方法（HK-BEAM）［4］等。近幾年我國已陸續(xù)出臺了公共建筑及既有居住建筑的節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范及規(guī)程，國外也不乏各種對不同類型建筑的節(jié)能改造評價(jià)指標(biāo)體系的研究［5-7］。隨著人們對居住社區(qū)環(huán)境、資源等問題的關(guān)注，國內(nèi)外研究方向也開始逐漸由單體建筑節(jié)能改造向社區(qū)建筑群的節(jié)能改造轉(zhuǎn)變［8］，但由于社區(qū)能源系統(tǒng)不同于單體建筑的能源系統(tǒng)，因此不能簡單地用單體建筑的節(jié)能改造評價(jià)指標(biāo)體系來評價(jià)社區(qū)范圍內(nèi)的能源系統(tǒng)［9］。

文章在對城市既有社區(qū)能源資源利用優(yōu)化集成技術(shù)研究成果的基礎(chǔ)上，參考已有單體建筑的節(jié)能改造評價(jià)指標(biāo)體系，提出針對既有社區(qū)能源系統(tǒng)的改造標(biāo)準(zhǔn)及評價(jià)指標(biāo)體系。此評價(jià)指標(biāo)體系是既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造規(guī)劃的前提和基礎(chǔ)，可有效解決我國大部分既有老舊社區(qū)能源系統(tǒng)存在的能耗高、設(shè)備老化、運(yùn)行管理不當(dāng)?shù)葐栴}。同時文章所提出的評價(jià)指標(biāo)體系既可以對整個能源系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價(jià)，也可以針對其中某個單項(xiàng)進(jìn)行獨(dú)立評價(jià)。

1 既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造評價(jià)指標(biāo)因子

社區(qū)建筑不同于單體建筑，社區(qū)建筑一般包括住宅建筑和公共建筑，公共建筑包括各種商場、辦公樓、體育館、醫(yī)院、娛樂場所等。研究既有社區(qū)能源系統(tǒng)就是需要對社區(qū)內(nèi)各類建筑的能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。既有社區(qū)能源系統(tǒng)的改造是在確保社區(qū)居住環(huán)境舒適度的前提下，實(shí)現(xiàn)社區(qū)區(qū)域內(nèi)能源供需平衡，確保能源系統(tǒng)的安全性、可靠性與穩(wěn)定性，提高社區(qū)能源利用效率。比起之前只注重單體建筑的節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能和節(jié)材，包括資源、能源、環(huán)境的屬性，還包括適當(dāng)?shù)木哂猩鐣宋膶傩浴⒔?jīng)濟(jì)屬性的指標(biāo)。

1.1 改造技術(shù)構(gòu)成

社區(qū)能源系統(tǒng)改造的最終原則是降低整個能源系統(tǒng)的一次能源消耗量，提高設(shè)備設(shè)施的能效比。因此與社區(qū)能源供應(yīng)與負(fù)荷需求有關(guān)的所有系統(tǒng)都要面臨一系列的節(jié)能診斷及改造技術(shù)方案的優(yōu)化。圖1給出了城市社區(qū)能源供應(yīng)與需求的系統(tǒng)圖。

圖1 城市社區(qū)能源供應(yīng)與需求關(guān)系圖

由圖1可知，城市社區(qū)的能源系統(tǒng)主要包括集中供熱系統(tǒng)、集中供冷系統(tǒng)、集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)、供配電與照明系統(tǒng)和燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑總能耗主要來源于其內(nèi)部的供熱空調(diào)能耗，其中僅北方采暖能耗就占到建筑總能耗＞20%［10］。而影響建筑供熱空調(diào)能耗的主要因素除了設(shè)備本身性能外，還與建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能以及能源系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)與運(yùn)行管理有很大關(guān)系。因此，社區(qū)能源系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)可從建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造，集中供熱系統(tǒng)（主要包括供熱，生活用熱水）改造，集中空調(diào)系統(tǒng)的改造（供冷與通風(fēng)），供配電與照明系統(tǒng)改造，燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)改造和能源監(jiān)測與控制系統(tǒng)改造等方面進(jìn)行歸納。

1.2 改造評價(jià)指標(biāo)

由于城市社區(qū)的能源系統(tǒng)改造主要包括集中供熱系統(tǒng)、集中供冷系統(tǒng)、供配電與照明系統(tǒng)、燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)和一個能源監(jiān)測與控制系統(tǒng)改造等5大方面改造措施，以上述各項(xiàng)為影響社區(qū)建筑節(jié)能降耗的主要因素，提出了相應(yīng)的評價(jià)指標(biāo)。

1.2.1 集中供熱系統(tǒng)改造評價(jià)指標(biāo)

（1）單位建筑面積供熱能耗節(jié)能率C11

社區(qū)單位建筑面積供熱能耗（包括集中供暖與集中熱水供應(yīng)的能耗）應(yīng)綜合考慮不同建筑類型的能耗，研究采用加權(quán)平均的方法求單位建筑面積供熱能耗：單位建筑面積供熱能耗＝（非住宅供熱總能耗+住宅供熱總能耗）／（非住宅總面積+住宅總面積），則單位建筑面積供熱能耗節(jié)能率由式（1）表示為

式中：N1為單位建筑面積供熱能耗節(jié)能率，%；Qh，1為改造前單位建筑面積供熱能耗，kg／m2；Qh，2為改造后單位建筑面積供熱能耗，kg／m2。

（2）供熱系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性C13

熱源供應(yīng)系統(tǒng)的可靠性是供熱企業(yè)持續(xù)供熱能力的體現(xiàn)，穩(wěn)定性是供熱企業(yè)在負(fù)荷變化時持續(xù)滿足用戶需求的特性。二者的評價(jià)可用熱源供應(yīng)系統(tǒng)故障次數(shù)與冬季供熱室內(nèi)溫度超出該地區(qū)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)推薦區(qū)間的次數(shù)之和體現(xiàn)，由式（2）表示為

式中：N2為供熱系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性；λ1為供熱系統(tǒng)故障次數(shù)；μ1為冬季供熱室內(nèi)溫度超出該地區(qū)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)推薦區(qū)間的次數(shù)。

1.2.2 集中供冷系統(tǒng)改造評價(jià)指標(biāo)

（1）單位建筑面積供冷能耗節(jié)能率C21

該指標(biāo)之所以區(qū)別于集中供熱而單獨(dú)提出，主要是考慮到不同氣候區(qū)對供熱與供冷的需求不同，能耗標(biāo)準(zhǔn)也不同，因此在評價(jià)體系中所占的權(quán)重也略有不同。

社區(qū)單位建筑面積供冷能耗應(yīng)綜合考慮不同建筑類型的能耗，在此采用加權(quán)平均的方法求單位建筑面積供冷能耗：單位建筑面積供冷能耗 ＝（非住宅供冷總能耗 +住宅供冷總能耗）／（非住宅總面積+住宅總面積），則單位建筑面積供冷能耗節(jié)能率由式（3）表示為

式中：N3為單位建筑面積供冷能耗節(jié)能率，%；Qc，1為改造前單位建筑面積供冷能耗，kg／m2；Qc，2為改造后單位建筑面積供冷能耗，kg／m2。

（2）空調(diào)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性C22

集中供冷系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性指標(biāo)類似于集中供熱系統(tǒng)的指標(biāo)C12，即用集中供冷系統(tǒng)年故障次數(shù)與夏季室內(nèi)溫度超出該地區(qū)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)推薦區(qū)間的次數(shù)之和體現(xiàn)，由式（4）表示為

式中：N4為空調(diào)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性；λ2為年集中供冷季系統(tǒng)故障次數(shù)；μ2為夏季室內(nèi)溫度超出該地區(qū)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)推薦區(qū)間的次數(shù)。

1.2.3 供配電與照明系統(tǒng)改造評價(jià)指標(biāo)

（1）單位建筑面積照明節(jié)電率C31

單位建筑面積照明節(jié)電率是指既有社區(qū)能源優(yōu)化改造前和改造后單位建筑面積節(jié)電量差值與改造前單位建筑面積照明耗電量的比值，在總體照明耗電量方面給予評價(jià)。單位建筑面積照明耗電量 ＝公共建筑單位建筑面積照明耗電量 +居住建筑單位建筑面積照明耗電量，則單位建筑面積照明節(jié)電率由式（5）表示為

式中：N5為單位建筑面積照明節(jié)電率，%；P1為節(jié)能改造前單位建筑面積照明耗電量，kWh／m2；P2為節(jié)能改造后單位建筑面積照明耗電量，kWh／m2。

（2）供電系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性C32

供電系統(tǒng)可靠性是供電企業(yè)持續(xù)供電能力的體現(xiàn)，供電系統(tǒng)穩(wěn)定性是供電企業(yè)在負(fù)荷變化時連續(xù)滿足用戶需求的特性。為了更加客觀地反映社區(qū)實(shí)際電能的利用情況，定義供電系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性指標(biāo)，即用全年供電系統(tǒng)故障次數(shù)與全年室內(nèi)電壓超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)推薦區(qū)間的次數(shù)之和體現(xiàn)，由式（6）表示為

式中：N6為供電系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性；λ3為全年供電系統(tǒng)故障次數(shù)；μ3為全年室內(nèi)電壓超出規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)推薦區(qū)間的次數(shù)。

1.2.4 燃?xì)庀到y(tǒng)改造評價(jià)指標(biāo)

（1）人均燃?xì)夤?jié)氣量C41

人均燃?xì)庥昧靠梢苑从橙細(xì)饽茉吹南乃剑?jì)算方法為社區(qū)總的燃?xì)庥昧砍陨鐓^(qū)總?cè)丝凇τ谏鐓^(qū)燃?xì)庀到y(tǒng)改造的效果評價(jià)可以采用社區(qū)人均用氣節(jié)氣率由式（7）表示為

式中：N7為人均用氣節(jié)氣率，%。

（2）氣源供應(yīng)可靠性C42

供氣時各部件及各部件之間連接的完整性決定了燃?xì)獾墓饽芰Α９饽芰煽啃詣t由實(shí)際供氣量V與規(guī)定供氣量V0的比值來定義，由式（8）表示為

式中：N8為氣源供應(yīng)可靠性；V為實(shí)際供氣量，m3；V0為規(guī)定供氣量，m3。N8值越大可靠性越高，而其值越小說明系統(tǒng)故障率越高。

1.2.5 既有社區(qū)用能結(jié)構(gòu)優(yōu)化及效率評價(jià)指標(biāo)

（1）可再生能源利用率 C51

根據(jù)社區(qū)建設(shè)的實(shí)際情況，可再生能源主要包括太陽能和地?zé)崮埽糠稚鐓^(qū)可能包含風(fēng)能和生物質(zhì)能。可再生能源在社區(qū)內(nèi)利用率由式（9）表示為

式中：N9為可再生能源利用率，%；QRi為第i種可再生能源利用總量，GJ；Q為整個既有社區(qū)內(nèi)能源消耗總量，GJ。

（2）余熱資源利用率C52

余熱資源利用率是指既有社區(qū)能耗中余熱資源使用總量所占整個既有社區(qū)總能耗的比例，可以反映整個既有社區(qū)能源系統(tǒng)中余熱資源的利用情況，計(jì)算方法由式（10）表示為

式中：N10為余熱資源利用率，%；Qwi為第i種余熱資源利用總量，GJ；Q為既有社區(qū)內(nèi)能源消耗總量，GJ。

（3）一次能源利用率C53

一次能源利用率是指被評既有社區(qū)能源系統(tǒng)采用一次能源系統(tǒng)輸出能量（即社區(qū)所需能源負(fù)荷累計(jì)值）與其消耗的一次能源總量的比值，能夠直接反應(yīng)設(shè)備對一次能源的利用率，還能反應(yīng)設(shè)備在能源不完全使用情況下對環(huán)境的影響，是考察設(shè)備全生命期對環(huán)境影響的重要參數(shù)之一，如燃煤鍋爐和燃?xì)忮仩t的一次能源利用率，水源熱泵和地源熱泵等高能效、宜推廣的熱泵技術(shù)以及太陽能、風(fēng)能等其他可再生能源技術(shù)，都可以考察其一次能源的利用率，以進(jìn)一步提高整個系統(tǒng)的效率。計(jì)算方法由式（11）表示為

式中：N11為一次能源利用率，%；Qt為既有社區(qū)采用一次能源的用能設(shè)備終端年累計(jì)消耗的能量，GJ；M為既有社區(qū)用能設(shè)備年累計(jì)消耗的一次能源總量，GJ。

1.2.6 既有社區(qū)能源系統(tǒng)管理水平評價(jià)指標(biāo)

（1）能源監(jiān)測與控制系統(tǒng) C61

能源監(jiān)測與控制系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)是將建筑物內(nèi)的用能設(shè)備的用能情況進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、集中管理、分散控制，從而將各用能設(shè)備的能耗降低，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

（2）系統(tǒng)運(yùn)行管理措施C62

在既有社區(qū)通過對能源管理體系的完善，實(shí)現(xiàn)在實(shí)施和管理階段的聯(lián)動控制。在實(shí)施階段采取人的行為節(jié)能和分戶計(jì)量等節(jié)能措施，從源頭上減少對能源不必要的使用；在管理階段可以進(jìn)一步完善對用能設(shè)備的監(jiān)測控制，對能源進(jìn)行審計(jì)，組織能效計(jì)量與測試，管理內(nèi)部要自我審核、自我評價(jià)，不定期組織節(jié)能技改和節(jié)能考核，保持能源管理體系的有效性和先進(jìn)性，實(shí)現(xiàn)能源管理方針和承諾，并達(dá)到預(yù)期的能源消耗或使用目標(biāo)。

1.2.7 居民滿意度評價(jià)指標(biāo)

（1）室內(nèi)舒適度C71

針對既有社區(qū)熱濕環(huán)境評價(jià)，文章采用PMV-PPD評價(jià)指標(biāo)確定等級。

PMV值是反映人體冷熱感的評價(jià)指標(biāo)，表示了大多數(shù)人對同一環(huán)境平均的冷熱感覺。當(dāng)人體的產(chǎn)熱量等于散熱量時，人體處于熱平衡狀態(tài)，由式（12）表示為

式中：M為人體新陳代謝率，%；Q′為熱舒適系統(tǒng)的能量傳輸率，%。

PPD指數(shù)為預(yù)計(jì)處于熱環(huán)境中的群體對于熱環(huán)境不滿意的投票平均值，表示人群對熱環(huán)境不滿意的百分?jǐn)?shù)，由式（13）表示為

PPD指標(biāo)表示人群對熱環(huán)境不滿意的百分?jǐn)?shù)。運(yùn)用概率分析方法，得出PMV與PPD之間的定量關(guān)系。通過統(tǒng)計(jì)大樣本情況下PMV指標(biāo)的數(shù)據(jù)，得出PPD指標(biāo)，綜合2指標(biāo)特點(diǎn)即為文章采用的PMV-PPD評價(jià)指標(biāo)。

（2）居民對改造過程及效果滿意度C72

文章選取居民對既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造過程及結(jié)果的滿意度這一指標(biāo)作為既有社區(qū)能源利用的綜合評價(jià)指標(biāo)之一，主要通過問卷調(diào)查獲取居民滿意度，調(diào)查問卷中設(shè)置非常不滿意、不滿意、一般、滿意、非常滿意5檔。

1.2.8 經(jīng)濟(jì)回收期C81

為使評價(jià)體系更簡單實(shí)用，文章采用靜態(tài)經(jīng)濟(jì)回收期作為評價(jià)指標(biāo)。靜態(tài)經(jīng)濟(jì)回收期廣義上來講就是投入的資金／每年的收益，目前我國積極推行節(jié)能減排政策，很多項(xiàng)目的改造都會有相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)助，因此經(jīng)濟(jì)回收期的計(jì)算還需要考慮政府激勵政策。當(dāng)政府一次性補(bǔ)助投資時，由式（14）表示為

式中：T1為投資回收期，年；Y1為能源系統(tǒng)改造總初投資，萬元；Y2為政府總補(bǔ)貼，萬元；R1為能源系統(tǒng)改造前年運(yùn)行費(fèi)用，萬元；R2為能源系統(tǒng)改造后年運(yùn)行費(fèi)用，萬元。

當(dāng)政府按年減排量進(jìn)行補(bǔ)貼時，由式（15）表示為

式中：T2為投資回收期，年；R3為減排任務(wù)達(dá)標(biāo)所獲得的年補(bǔ)助，萬元。

2 既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造綜合評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

既有社區(qū)能源系統(tǒng)的改造及優(yōu)化可有效地實(shí)現(xiàn)對能源需求的管理和梯級的對口利用，從而體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)合理、高效節(jié)能、運(yùn)行可靠、控制靈活、低碳環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，但既有社區(qū)能源系統(tǒng)中所具有的各個能源系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)差別很大，究其原因主要受冷、熱、電的需求和結(jié)構(gòu)、能源供應(yīng)的價(jià)格、當(dāng)?shù)卣呒翱稍偕茉吹睦脻摿Φ雀鞣N復(fù)雜因素的影響，且各能源系統(tǒng)模式都有其各自的優(yōu)點(diǎn)和適用條件，故通過對既有社區(qū)能源系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)的研究，建立既有社區(qū)能源系統(tǒng)評價(jià)方法體系是十分必要的。既有社區(qū)能源系統(tǒng)的改造是一項(xiàng)涉及到技術(shù)，經(jīng)濟(jì)，環(huán)境與公眾參與等多方面因素的系統(tǒng)工程。評價(jià)指標(biāo)體系應(yīng)作為社區(qū)能源改造的引導(dǎo)，應(yīng)從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)，環(huán)境及社會效益等多渠道對社區(qū)采取的節(jié)能改造技術(shù)方案和改造措施，以及改造后的效果進(jìn)行綜合評價(jià)。因此，該評價(jià)指標(biāo)體系采用層次指標(biāo)綜合評價(jià)體系。

模糊綜合評價(jià)是一種綜合評價(jià)的方法，以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，將一些不易定量的因素定量化［11-12］。為解決既有社區(qū)能源系統(tǒng)評價(jià)指標(biāo)存在的模糊現(xiàn)象和模糊概念的問題，通常運(yùn)用模糊綜合評價(jià)的方法對這些定性化指標(biāo)進(jìn)行定量化處理［13-16］。多層次模糊綜合評判法首先是根據(jù)社區(qū)能源系統(tǒng)改造項(xiàng)目的實(shí)際特點(diǎn)建立評價(jià)因素指標(biāo)體系，然后將所涉及的評價(jià)影響因素按照各自屬性劃分為若干個因素；評價(jià)方法依照由低層次向高層次遞增的順序，先對每一個大因素進(jìn)行初層次的綜合評價(jià)，得出評價(jià)結(jié)果，再進(jìn)行各大因素間的綜合評價(jià)，使其結(jié)果既定量化又符合項(xiàng)目的實(shí)際。在此基礎(chǔ)上再對各大因素所得的評價(jià)結(jié)果進(jìn)行大因素間的更高層次的綜合評價(jià)，最終得到一個既定量化又較符合實(shí)際的評價(jià)結(jié)果。

2.1 綜合評價(jià)體系的構(gòu)建

針對既有社區(qū)能源系統(tǒng)的復(fù)雜性與多樣性，文章將采取多層次結(jié)構(gòu)與模糊綜合評價(jià)的方法對既有社區(qū)能源系統(tǒng)的改造進(jìn)行評價(jià)。整個評價(jià)體系將首先以既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造評價(jià)的總目標(biāo)作為目標(biāo)層（A）；以既有社區(qū)能源系統(tǒng)節(jié)能降耗的各影響和評判因素作為準(zhǔn)則層（B）；以各具體評價(jià)指標(biāo)作為指標(biāo)層（C）。

由于既有社區(qū)的能源系統(tǒng)改造主要包括集中供熱系統(tǒng)、集中供冷系統(tǒng)、供配電與照明系統(tǒng)、燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)和一個能源監(jiān)測與控制系統(tǒng)等5個方面的改造措施。以上述改造單項(xiàng)為影響社區(qū)建筑節(jié)能降耗的主要因素，作為基本準(zhǔn)則層。考慮到既有社區(qū)用能對環(huán)境的影響，體現(xiàn)環(huán)境效益，增加了既有社區(qū)用能結(jié)構(gòu)與效率這一基本準(zhǔn)則層；同時又考慮到改造后效果及經(jīng)濟(jì)效益，增加了居民滿意度與經(jīng)濟(jì)回收期兩個準(zhǔn)則層。指標(biāo)層為評價(jià)指標(biāo)體系的最底層，是對準(zhǔn)則層的細(xì)化，是對既有社區(qū)建筑節(jié)能降耗影響因素更明確的表達(dá)，因而指標(biāo)層 C是體系的基本元素。

針對每一個單項(xiàng)，從能源改造管理效果，經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和環(huán)境效益等不同方面建立不同的評價(jià)指標(biāo)，每個準(zhǔn)則層下包含能夠有效反映出能源改造之后能源利用效率，經(jīng)濟(jì)效益，以及室內(nèi)熱環(huán)境等多個不同評價(jià)指標(biāo)。給出了不同準(zhǔn)則層所包含的具體指標(biāo)，為構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系奠定基礎(chǔ)。既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造的指標(biāo)評價(jià)體系，見表1。

表1 既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造的指標(biāo)評價(jià)體系表

2.2 評價(jià)指標(biāo)評分等級準(zhǔn)則的確定

文章提到的評價(jià)體系主要用于評價(jià)節(jié)能改造效果，因此評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)各指標(biāo)的分值等級將以改造前后節(jié)能效果與經(jīng)濟(jì)效益為主要評價(jià)依據(jù)，同時參考現(xiàn)行國家相關(guān)節(jié)能改造標(biāo)準(zhǔn)。

既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造評價(jià)指標(biāo)體系8類準(zhǔn)則的總分值均為100分。每一類準(zhǔn)則又包含各自的指標(biāo)，首先需要把每一類準(zhǔn)則所包含的指標(biāo)的分值進(jìn)行等級劃分。對于定量指標(biāo)，各指標(biāo)評定等級根據(jù)特性劃分等級，再根據(jù)各等級對應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行打分，對于定性指標(biāo)的評判主要是采取專家咨詢的方法，設(shè)立類似優(yōu)、良、中、差等不同等級進(jìn)行評分。根據(jù)各指標(biāo)所包含的內(nèi)容完成的程度劃分不同的層次，并給予不同的分值。每一個指標(biāo)的分值滿分均為100分。采用層次分析法確定每類準(zhǔn)則指標(biāo)的權(quán)重。采用專家咨詢的方法，以確定同一層次2因素之間的相對重要程度。

利用加權(quán)平均法，可計(jì)算第i類準(zhǔn)則層的得分，由式（16）表示為

式中：Bi為第i類準(zhǔn)則得分；Cij為第i種準(zhǔn)則中第j個指標(biāo)的分值；Wij為第i種準(zhǔn)則中第j個指標(biāo)的權(quán)重。

當(dāng)8項(xiàng)準(zhǔn)則各自的得分確定后，再由層次分析法結(jié)合專家咨詢法給這8項(xiàng)準(zhǔn)則賦予不同的權(quán)重。整個既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造的綜合得分，由式（17）表示為

式中：A為整個既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造綜合得分；Wi為第i種準(zhǔn)則的權(quán)重。注意：如果某個準(zhǔn)則或其中某個指標(biāo)不參與既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造，則在上述加權(quán)平均值中不體現(xiàn)該指標(biāo)及其權(quán)重。

2.3 綜合評價(jià)等級的確定

基于對上一節(jié)的8項(xiàng)準(zhǔn)則一級綜合評判的分析，各評價(jià)指標(biāo)將不同程度地影響改造結(jié)果。因此二級綜合評判應(yīng)先確定8項(xiàng)評價(jià)準(zhǔn)則對目標(biāo)層的權(quán)重分配。利用專家打分法確定各準(zhǔn)則在目標(biāo)層中所占權(quán)重。課題組以寒冷地區(qū)既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造為案例，邀請了專家進(jìn)行評價(jià)準(zhǔn)則打分。考慮到評價(jià)體系涉及能源應(yīng)用領(lǐng)域較多，分析過程既涉及理論計(jì)算，涵蓋工程經(jīng)驗(yàn)，因此綜合考慮，共邀請了10位專家為該評價(jià)體系打分計(jì)算權(quán)重。其中能源應(yīng)用類專家有8位，工程經(jīng)濟(jì)管理專家有2位。邀請專家中有4位來自高校，4位來自科研院所，2位來自企業(yè)。10位專家均在建筑節(jié)能行業(yè)有著深厚的理論基礎(chǔ)及豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。在經(jīng)過10位專家打分及計(jì)算權(quán)重后，發(fā)現(xiàn)既有社區(qū)能源改造的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)評價(jià)為評價(jià)體系最重要準(zhǔn)則，而在寒冷地區(qū)建筑能耗主要來自供熱空調(diào)系統(tǒng)，因此供熱空調(diào)系統(tǒng)的改造在評價(jià)體系中僅次于經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)。既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造的綜合評價(jià)的判斷矩陣構(gòu)造及各準(zhǔn)則層的權(quán)重計(jì)算，見表2。

表2 準(zhǔn)則指標(biāo)的相對權(quán)重表（以寒冷地區(qū)為例）

由表2知，判斷矩陣一致性指標(biāo)比率CR＜1，可以接受，因此這8項(xiàng)評價(jià)準(zhǔn)則關(guān)于能源改造系統(tǒng)綜合評價(jià)的權(quán)重。

根據(jù)各準(zhǔn)則層對上一級目標(biāo)層的權(quán)重與各指標(biāo)層對其所在準(zhǔn)則層的權(quán)重，以我國北方地區(qū)為案例，可以計(jì)算出各指標(biāo)在整個評價(jià)體系中所占的綜合權(quán)重，見表3。

表3 評價(jià)指標(biāo)綜合權(quán)重表

通過準(zhǔn)則層的權(quán)重分配可知，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的綜合權(quán)重占到0.29。根據(jù)加權(quán)平均法來計(jì)算綜合評價(jià)分值，并根據(jù)分值將既有社區(qū)能源改造綜合評價(jià)分為優(yōu)、良、中、及格、不及格5個級別，見表4。

表4 既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造綜合評價(jià)等級表

2.4 案例分析應(yīng)用

根據(jù)文章提出的既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造評價(jià)方法，對濟(jì)南市某一工業(yè)區(qū)內(nèi)的既有老舊社區(qū)的節(jié)能改造效果進(jìn)行分析和評估。該項(xiàng)目對集中供熱系統(tǒng)的熱源、換熱站、管網(wǎng)等進(jìn)行節(jié)能改造，對換熱站進(jìn)行汽改水，減少了蒸汽的跑冒滴漏的熱損失，同時采用變頻技術(shù)降低了循環(huán)泵的電耗；改造后增加了工業(yè)余熱資源的利用率，同時完善了集中能源監(jiān)控平臺、輸配管網(wǎng)監(jiān)測，并聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行良好，監(jiān)測數(shù)據(jù)完善，有必要的預(yù)警系統(tǒng)，控制策略達(dá)到預(yù)期效果，居民滿意度高，節(jié)能節(jié)錢效果很明顯。通過對改造前后的運(yùn)行數(shù)據(jù)的對比分析，以及現(xiàn)場問卷調(diào)查等方法，在該既有社區(qū)的改造中，集中供熱系統(tǒng)改造后的最終分值為82.5分，社區(qū)用能結(jié)構(gòu)及效率優(yōu)化改造后的最終分值為96分，社區(qū)能源管理水平改造后的最終分值為87.75分，居民滿意度評價(jià)的最終分值為71分，經(jīng)濟(jì)性評價(jià)為90分。根據(jù)各指標(biāo)的權(quán)重，可計(jì)算得綜合評判結(jié)果得分為87.4分，社區(qū)能源系統(tǒng)改造評價(jià)等級為良。

3 結(jié)論

通過研究得到以下結(jié)論：

（1）影響既有社區(qū)建筑節(jié)能降耗的主要因素有集中供熱系統(tǒng)，集中供冷系統(tǒng)，供配電與照明系統(tǒng)，燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)和能源監(jiān)測與控制系統(tǒng)等5個方面，提出了單位建筑面積供熱能耗節(jié)能率、供熱系統(tǒng)可靠性與穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)回收期等16個評價(jià)指標(biāo)。

（2）建立了既有社區(qū)能源系統(tǒng)改造綜合評價(jià)體系，由1個以既有社區(qū)能源系統(tǒng)建筑用能現(xiàn)狀評價(jià)體系為目標(biāo)層，下設(shè)系統(tǒng)改造、社區(qū)用能結(jié)構(gòu)及效率等8個準(zhǔn)則層，以及包括16個評價(jià)指標(biāo)的指標(biāo)層。

（3）根據(jù)以我國北方地區(qū)為案例建立的社區(qū)能源系統(tǒng)改造評價(jià)方法，通過準(zhǔn)則層的權(quán)重分配可知，經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的綜合權(quán)重占到0.29。

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