典型辦公建筑能源審計方法及案例分析

王選　陽春　韓穎竹　宋國濤　張瑩　袁靜

摘 要：建筑能源審計是我國建筑節能工作體系的重要內容，詳細介紹了典型辦公建筑開展能源審計的實施方法、不同等級能源審計關鍵內容，針對異常數據識別、無分項計量數據、能耗對標等常見問題提出了解決措施，并以實際案例進行分析，依托能耗對標結果提出節能改造措施，分析節能性、經濟性和碳減排量。

關鍵詞：辦公建筑;能源審計;能耗數據分析

中圖分類號：F239.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2022）06-0110-04

0 引言

公共建筑是建筑節能和低碳發展的重要領域，截止2020 年，全國公共建筑面積約為 140 億 m，占全國建筑總面積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增長到 24.7 kgce/m以上，能耗強度增長迅速，同時能耗總量增幅顯著[1]。為了做好公共建筑節能工作，我國制定了能耗統計、能源審計、能耗公示、能耗定額及超定額加價、節能改造市場化推廣等制度、標準和機制[2]，建筑能源審計是其中一項重要支撐工作，即根據國家有關節能法律、法規、標準，對用能單位能源利用的物理過程和財務過程進行調查、調試和分析評價的過程。用能單位通過能源審計可以掌握本單位能源管理狀況及用能水平，排查節能障礙和浪費環節，尋找節能機會與潛力，以降低生產成本，提高經濟效益。能源審計不僅適用于政府對用能單位的宏觀監督與管理，且更適用于用能單位對能源和物料的合理配置使用，節能降耗、降低成本、提高能效。

自20世紀70年代發生的全球性能源危機后，世界各國政府開始認識到能源的重要性，很多國家建立了自己的節能政策和審計計劃。較多發達國家和國際經合組織、金融機構、美國、英國、聯合國開發計劃署（UNDP）、亞太經社會（ESCAP）、亞洲開放銀行（ADB）、歐盟（EC）等，都把能源審計作為尋求節能機會，安排節能項目，取得節能貸款的條件，或用來改進企業能源管理的重要手段和方法。如美國政府每4年就會對境內的既有建筑進行詳細的能耗調查[3]，旨在推動節能改造的開展。2008年，美國國家標準學會發布了《能源管理體系》，要求用能單位結合管理要素和技術要素來落實節能降耗工作[4]。韓國能源管理公司（KEMCO）在本國推行《能源審計方案》，對服務性（商業）建筑及工業設施的審計工作進行資助和管理，鼓勵中小規模企業（這里指每年能耗低于0.5萬t或2萬MW時的企業）的參與，對這些企業實行無償審計，此類審計約占總審計量的82%[5]。

我國為了加強對國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理，指導各地開展針對國家機關辦公建筑和大型公共建筑的能源審計工作，住建部于2007年發布了《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能源審計導則》，正式確立了建筑能源審計在國家建筑節能監管體系建設中舉足輕重的地位，并提議以此作為進一步研究制定能耗公示、用能標準等制度和推廣建筑能源服務、合同能源管理等節能改造機制的基礎。經修訂后于2016年發布了現行的《公共建筑能源審計導則》，規范了我國公共建筑能源審計市場，并約束相關節能服務企業。

1 辦公建筑能源審計方法

1.1 不同等級審計要求

根據項目需求，公共建筑能源審計可分為一級、二級、三級，不同的等級具體要求如表1所示。

1.2 實施流程

開展建筑能源審計流程分為準備階段、實施階段、報告階段，具體如圖1所示。準備階段主要是與用能單位充分溝通，確定審計工作計劃，明確審計目標、范圍、邊界，向用能單位發放數據收集表;實施階段開展現場調查和測試，對建筑基本概況、建筑用能設備基本信息、建筑能源賬單、能耗監測數據、主要設備臺賬、運行記錄和維修保養記錄、已采取的節能措施、能源管理等文件資料進行審查和核實，在典型工況下對圍護結構、室內環境、建筑主要用能系統能效等進行檢測;報告階段開展建筑能耗指標、建筑分項能耗指標、能源管理評價、節能改進建議等分析[6]。

1.3 常見問題及解決措施

如何判斷公共建筑用能是否合理，是建筑能源審計的核心內容，在實際工程中常遇到以下幾類問題。

1.3.1 異常能耗數據識別

對于二級、三級能源審計，要求收集跨度長達3年的能耗數據，容易出現某月能耗數據缺失或異常的問題。主要通過物理意義、歷年同比數據來判斷，如供暖、空調能耗未隨著室外溫度變化，某月能耗異常高于往年同期，實際繳費賬單總能耗與能耗監控平臺計量數據偏差較大，針對這些異常數據需要重點核實。

1.3.2 無分項能耗計量

較多辦公建筑沒有設置分項能耗計量系統，只有總能耗量，需要通過基于實地調研數據的能耗計算、能耗模擬及能耗拆分來進行能源審計工作。能耗拆分按照系統類別進行分類：暖通空調系統、照明及插座、動力系統、生活熱水、餐飲、其他。暖通空調系統與氣象參數變化相關，照明及插座、動力系統、生活熱水、餐飲等與建筑服務要求相關。

暖通空調系統能耗拆分為冷熱源、輸配系統、末端系統，能耗確定方法可采用運行記錄中的逐時功率，對全年運行時間進行積分或者額定功率乘以當量滿負荷運行小時數。對于市政熱力供暖系統，通常已安裝熱量表但是按照面積收費，缺乏熱耗實際數據，可測量二次側的供水流量，與逐時進出口溫差的運行記錄相乘得到。

與建筑服務要求相關的其他能耗，在一年內不同月份、不同工作日內的變化幅度相對較小，根據設備功率×運行時間×同時使用系數得到。

各用能系統分項能耗拆分計算完成后，匯總與實際抄表能耗進行對比，分項能耗平衡檢驗，各月分項能耗和總能耗的偏離率不超過 15%，則認為建筑總能耗及各用能系統能耗計算準確;反之，則重新校核能耗計算分析過程，直到滿足要求。

1.3.3? ?能耗對標方法

能耗對標采用與國家、地方相關標準規范進行比對，衡量能源審計項目的能源消耗水平。國家標準《民用建筑能耗標準》GB/T51161，規定了不同氣候區不同類型辦公建筑的非供暖能耗和供暖能耗指標約束值和引導值[7]，非供暖能耗指標如表2所示。部分省、市的辦公建筑能耗指標限值見表3。

2 典型辦公建筑能源審計

項目位于河北保定市，屬于政府辦公建筑，開展二級能源審計。總建筑面積5 593 m，竣工時間為1992年，用能人數260人。建筑用能系統形式如表4所示、能源消耗指標對標分析如表5所示。

通過表5可知，建筑面積供暖能耗、單位建筑面積水耗、人均水耗、人均公務用車油耗等四項指標兩年數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。辦公區域內除正常的辦公設備、照明設備、空調設備消耗電力以外，還包括餐廳和信息機房設備等特殊區域的電能消耗，占總電力消耗的34%，如圖2所示。

供熱計量數據不完善。供熱按照面積收費，未采用分戶計量，無建筑物實際耗熱量數據。本次能源審計根據檢測的二次側流量×供回水溫差計算供暖能耗，現場逐時供回水溫度記錄不及時，存在數據缺失現象。

節水、公車管理較好。制定了較為全面的節水制度，且節水型用水器具使用率較高，嚴格執行人走水斷流。公車實行“定額補助，包干使用”的管理辦法，加強對機動車的管理，制定定點加油的管理制度。

后期重點從能源管理系統、空調系統、照明系統和新能源系統幾個方面進行能效提升，完成節能改造總投資約76.07萬元，可以實現年收益23.52萬元，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 結語

開展建筑能源審計工作，可對能源利用效率、消耗水平、節能潛力進行定量分析，為制定建筑能耗公示、用能標準、能耗定額和超定額加價等制度提供依據，意義重大。本文對典型辦公建筑不同等級能源審計關鍵內容進行介紹，針對異常數據識別、無分項計量數據、能耗對標等能源審計過程中的常見問題提出了解決措施，并以實際案例進行分析，為公共建筑節能低碳活動的推廣提供支撐。

參考文獻

[1] 清華大學建筑節能研究中心.《中國建筑節能年度發展研究報告 2022（公共建筑專題）》[M].中國建筑工業出版社.

[2] 萬里達.《辦公建筑能源審計方法與節能改造方案研究》[D].武漢：華中科技大學，2016.

[3] C.A.Hartley Development of Next Generation Energy Audit Protocols for theRapid and Advanced Analysis of Building Energy Use[D].California：Universityof California， 2013.

[4] 高信，李振全，等.建筑能源審計關鍵問題研究[J].上海節能， 2021（9）：1009-1014.

[5] 湯文，王蕓.中外能源審計比較與啟示[J].能源與節能，2013 （5）：4-6+12.

[6] 住房城鄉建設部建筑節能與科技司.《公共建筑能源審計導則》[S].2016.

[7] GB/T 51161-2016，《民用建筑能耗標準》[S].北京：中國建筑工業出版社出版，2016.

[8] DB37/T 5078-2016，《山東省商務辦公建筑能耗限額標準》[S].北京：中國建材工業出版社出版，2016.

[9] DB37/T 5077-2016，《山東省機關辦公建筑能耗限額標準》[S].北京：中國建材工業出版社出版，2016.