上海市中小學建筑合理用能指標體系的探索與研究

摘" 要" 目前上海市尚未出臺中小學建筑合理用能指南，亟須通過摸清中小學建筑能耗特點和用能方式，搭建一套科學可行的中小學建筑合理用能指標體系。通過對上海市

1 000余所中小學進行用能情況調查和分析，掌握中小學校用能水平和結構，依據國家及地方相關考核目標確立主要用能指標，并利用統計學工具建立指標數學模型和計算各主要影響因素對用能指標的修正系數，最終形成一套上海市中小學建筑合理用能指標體系，以全面、客觀地反映學校能源利用情況，為學校節能工作提供翔實、可靠的依據。中小學建筑合理用能指標體系的實施不僅能幫助學校降本增效，更重要的是，通過指南指引與建筑節能的教育宣傳，能從小培養學生的節能意識，樹立綠色學校、生態校園理念，為全社會節能作出表率。

關鍵詞" 節能減排；中小學建筑；合理用能；指標體系；建筑能效

中圖分類號：TU244.2" " 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2024）21-00-06

0" 引言

《上海市公共機構資源節約和循環經濟發展“十四五”規劃》強調要做好能源資源定額管理制度標準配套工作，穩步推進教育、衛生等各類公共機構用能用水定額及費用標準的制定和應用。《上海市綠色低碳發展國民教育體系建設實施方案》提出“完善校園能源管理工作體系”“開展學校建筑能效對標研究和評價試點工作”等明確要求，將綠色低碳發展融入更高標準的生態校園建設。因此，建筑能耗定額相關標準政策體系的建立和完善勢在必行[1]。

1" 研究背景與意義

節能減排是當前我國走可持續發展道路的關鍵所在，是實現“雙碳”目標最直接有效的手段。上海市一直以來緊跟國家發展的步伐，不斷推進公共機構節能管理工作，修訂了《上海市節約能源條例》，同時為完善各類型建筑能效對標工作，相繼出臺《市級醫療機構建筑合理用能指南》（DB31/T 553—2012）《高等學校建筑合理用能指南》（DB31/T 783—2014）、《機關辦公建筑合理用能指南》（DB31/T 550—2015）等建筑用能指南，為上海市節能減排工作提供了充分工作依據。

目前上海市尚未出臺中小學建筑合理用能指南，亟須通過摸清中小學建筑能耗特點和用能方式，構建一套科學且可行的中小學建筑合理用能指標體系，以全面、客觀地反映學校能源利用情況，為學校節能工作提供翔實、可靠的依據。

1.1" 合理用能指標體系為制定實施中小學能耗定額管理制度打下了基礎

能耗定額是指在一定條件下為生產單位產品或完成單位工作量合理消耗能源的數量標準。能源消耗定額管理，是財政部門制定公共機構能源消耗費用支出標準的重要依據，是利用能耗對標管理方式強化責任意識、實現節能目標的有效途徑。制定學校能耗定額需要大量的基礎數據支撐和統計梳理分析工作，除了需要各學校的能源利用狀況明細以外[2]，還要修正學制差異、地理位置、教學條件、配套設施等諸多變量參數，結合節能目標管理需求，才能制定出既符合科學依據又符合客觀差異的能耗定額。而合理用能指標體系的探索與研究為制定能耗定額打下了扎實的實踐基礎，積累了寶貴的經驗。

1.2" 合理用能指標體系為科學評估中小學能源利用狀況提供了依據

中小學校建筑具有能耗規模較小、用能人數較少、用能行為規律性強等特點，與高等學校建筑在規模、用能形式、設備設施、節能運行管理等方面存在較大的差異，無法借鑒《高等學校建筑合理用能指南》進行能耗對標。面對上海市各中小學不同的建筑面積、學生人數、學制特點、配套設施設備及其用能需求等一系列變量因素，采用統一的指標體系去進行定量分析和評估的意義重大，但研究難度也大。本文主要以單位建筑面積年綜合能耗和生均年綜合能耗指標構建指標體系，為科學評估中小學能源利用狀況提供了一把“標尺”。

1.3" 合理用能指標體系為推進中小學節能標準化管理創造了條件

與以往的定性考核不同，采用合理用能指標體系可以提供更為精確細致的定量考核，通過各學校實際用能情況與能耗指標的相互比較，并參考上級管理部門下達的年度節能任務目標，可進一步提高上海市中小學節能考核的客觀性和公正性，提升考核結果的可信度。此外，中小學校建筑合理用能指標體系還可為能源審計、能耗公示和綠色示范創建等提供指導，在推進本市中小學節能標準化管理、完善節能目標考核機制等方面發揮積極作用。

1.4" 合理用能指標體系為在上海市中小學樹立綠色理念作出了表率

實現合理用能指標體系內的相關要求需要學校全體師生參與。不僅要采取一定的節能減排降碳的技術措施，也要通過宣傳引導，以綠色健康校園文化為引領，以綠色低碳簡約適度為理念，全面發動師生員工共同提升生態文明意識，用行動為全社會節能作出表率。

2" 指導思想和研究過程

2.1" 指導思想

合理用能指標體系的研究應著眼于上海市地方特色，堅持研究的科學性、先進性、前瞻性、可行性和針對性，確保客觀反映上海市中小學的能耗現狀和未來需求，助力教育主管部門發揮其指導和管理本市中小學完成節能目標考核的作用，同時也為今后根據教育領域發展情況和趨勢變化重新修訂完善相關標準規范留下合理空間。

2.2" 研究過程

1）通過廣泛收集上海市中小學基本信息和用能情況數據，形成研究樣本；2）依據國家及地方相關考核目標，確立主要用能指標；3）研究確定影響用能指標的主要因素及影響因子；4）利用統計學工具建立指標數學模型和計算各主要影響因素對用能指標的修正系數；5）形成合理用能指標體系并進行對比驗證。

2.2.1" 確立研究樣本

通過收集上海市1 539所中小學基本情況和用能數據等信息，并根據不同學制進行劃分，依據格拉布斯準則進行異常值的判斷與篩選，最終形成有效數據樣本1 240所，占全市中小學總數的80.57%，遠超同類合理用能指標的采樣率。不同學制主要有小學、普通初中、普通高中、九年一貫制、十二年一貫制、完全中學和其他（含工讀學校、特殊教育學校、聾啞學校、十年一貫制、十五年一貫制和專門學校），總樣本和各學制采樣情況如表1和圖1所示。

2.2.2" 確立主要用能指標

2021年8月，《公共機構能耗定額標準編制通則》（GB/T 40498—2021）發布，根據文件中的相關規定，上海市屬于夏熱冬冷地區，應采用單位建筑面積能耗和人均綜合能耗作為主要指標。同時用能指標應分為約束值、基準值和引導值三級，并對能耗影響較大的因素采用科學合理的方式進行修正。

為保證用能指標的科學性、合理性，本次用能指標的水平設定是將數據按照升序方法進行排序，取下1/5分位數、中位數、上1/5分位數進行合理性、可行性分析驗證后，分別確定約束值、基準值和引導值。該指標線的設立可以鼓勵先進、勉勵中間、鞭策后進。同時考慮到學生才是中小學用能主體人群，最終確立單位建筑面積年綜合能耗和生均年綜合能耗作為用能評價指標。

2.2.3" 確定影響因子

在計算指標時發現，每組指標體系中的樣本數值，即單位建筑面積年綜合能耗值分布范圍較廣、波動較大，無法用單一指標來指示整個體系。考慮到影響因素眾多，本文綜合各方面可能性，經廣泛調研和討論，從影響中小學單位建筑面積年綜合能耗指標整體水平的角度出發，將影響因素范圍聚焦在是否安裝有空調、是否建設有大型體育場館、是否建設有學生宿舍、是否建設有校內食堂等方面，并將總樣本進行分類分析，各影響因素占比情況如圖2所示。

由圖2可知，將總樣本分成有無空調、有無場館、有無宿舍、有無食堂等四個大類，建有宿舍和校內無食堂的情況占比很小，無法代表上海市中小學較為普遍的現象。同時對是否安裝空調、是否建設有場館以及是否開放等問題進行相關性比對分析，具體情況如圖3和圖4所示。

根據圖3和圖4所反映的各單耗分布情況可知，兩種形式的單耗分布位置較集中均勻，無較大反差，說明在學校實際運行過程中，是否安裝空調與是否建立場館并向社會開放，對其單位建筑面積年綜合能耗影響并不明顯。部分未安裝空調和未建設場館的學校單耗指標反而更高，這與常規認知存在差異。故本文利用SPSS統計分析法對各影響因素的相關性程度進行計算，分析結果如表2、表3和表4所示。

對不同學制進行劃分，對各影響因素與單位建筑面積年綜合能耗相關性分析結果表明，生均建筑面積是主要影響因素，宿舍、空調、食堂、場館對單位建筑面積年綜合能耗影響有限，相關性較小，從而確定為生均建筑面積建立修正系數的必要性。

2.2.4" 建立指標體系模型

通過對上文中主要用能指標及其影響因素的分析，依據小學、普通初中、普通高中、九年一貫制、完全中學等不同學制分別計算單位建筑面積年綜合能耗，建立箱型圖進行數據相似度分析。從圖5可以看出，九年一貫制和初級中學、完全中學和高級中學這兩對組合數據相似度較高，滿足統一計算分析的數據合并條件。

2.2.5" 合理用能指標體系及修正系數

通過以上研究分析，可以確立不同學制的學校單位建筑年綜合能耗作為主要指標，生均年綜合能耗作為參考指標，生均建筑面積作為修正系數，從而形成一套合理用能指標體系，具體如表5、表6和表7所示。

3" 合理用能指標體系實際應用的驗證比對

根據上文得到的主要指標和影響因素的數值，可從上海市1 123所中小學校中選取其有效歷史用能數據進行驗證比對，各學制的學校用能指標集中在基準值與約束值附近，引導值和約束值均滿足1/5分位數規律。具體驗證情況如表8和表9所示。

4" 合理用能指標體系的實施與展望

通過研究建立上海市中小學建筑合理用能指標體系，可以科學指導學校用能。為了更好地發揮其在評價上海市中小學建筑能效水平、指導相關節能技改、限制學校能耗增長過快等方面的作用，建議開展專家論證并廣泛征求意見，參考本文的研究成果，編制形成具有一定社會共識和執行力度的地方標準，為進一步研究制定上海市教育領域能耗定額，全面提升學校節能管理能力打下良好的基礎。

指標體系的科學與否，很大程度上取決于樣本數據的數量與質量。隨著我國人口政策和發展形勢的變化，本文的研究對象也將不斷發生變化。建議在持續提升中小學相關信息的統計和監測能力的同時，定期開展合理用能指標的更新和追蹤研究，結合不同時期的任務目標和發展需求，不斷完善合理用能指標體系，注重維護與迭代更新，確保從實際出發，更好地服務于中小學合理用能、科學用能工作。

5" 參考文獻

[1] 徐強.上海市公共建筑能耗定額標準體系探討[J].工程建設標準化，2015（9）：16-17.

[2] 上海市人民政府機關事務管理局《指南》編制小組.以《市級機關辦公建筑合理用能指南》實施為契機，推進上海市級機關節能管理工作[J].上海節能，2011（11）：14-16.

作者簡介：楊潔，研究實習員。