上海市公共建筑能耗監測平臺能耗數據分析

徐　強　支建杰　吳蔚沁　

上海市建筑科學研究院

上海市公共建筑能耗監測平臺能耗數據分析

徐強支建杰吳蔚沁

上海市建筑科學研究院

通過對上海市公共建筑能耗監測平臺2015年度不同類型建筑全年用電能耗數據的整理與統計，從公共建筑歷年用能變化、各類型建筑用能特點等方面進行數據分析，探索不同類型建筑能耗的影響因素，介紹上海市公共建筑用能現狀，為未來上海市公共建筑能耗數據的應用提出方向。

公共建筑；能耗監測；用能分析

“十二五”期間，隨著經濟服務要求提高，生活水平提升，上海市建筑能耗增長迅速。2013年全市能耗總量為11 703.67萬t標準煤，全市民用建筑總能耗（包括建筑運行能耗和建筑施工能耗）達到2 474萬t標準煤，約占全市社會總能耗的21.1%［1］。作為上海市推進建筑節能長效管理的有力抓手，上海市公共建筑能耗監測平臺（簡稱“市級平臺”）建設和運行有效促進了上海市建筑節能監管體系的建設和發展，為完成“十二五”節能減排目標發揮了重要作用。本文基于2015年度上傳至上海市公共建筑能耗監測平臺（簡稱“市級平臺”）的建筑實際用電分項計量數據，并結合歷年數據，從不同角度對不同類型建筑用能情況進行分析，得到本市公共建筑用能現狀，為上海市公共建筑能耗數據應用提出方向。

1　上海市公共建筑能耗監測總體情況

截止2015年12月31日，市級平臺累計共有1 288棟公共建筑完成能耗監測裝置的安裝并實現了與市級平臺的數據聯網，覆蓋建筑面積達5 719.6萬m2，其中政府辦公建筑168棟，占監測總量的13%，覆蓋建筑面積約334.6萬m2，大型公共建筑1 120棟，占監測總量的87%，覆蓋建筑面積約5 385.0萬m2［2］。與2014年度相比，新增聯網樓宇337棟，建筑面積達1 471.4萬m2，其中新增聯網政府辦公建筑63棟，建筑面積達139.8萬m2；新增聯網大型公共建筑274棟，建筑面積達1 331.6萬m2。2015年度上海市聯網建筑及新增情況如表1所示。

表1　2015年度上海市聯網建筑及新增情況

圖1　各類型建筑數量占比

2015年度各類型建筑數量占比如圖1所示。

2　上海市公共建筑歷年能耗情況

上海市公共建筑能耗監測主要建筑類型為政府辦公建筑、辦公建筑、旅游飯店建筑、商場建筑、綜合建筑這五類，占比達87%。經分析，過去3年全市公共建筑單位面積能耗水平呈下降趨勢，2014年度降幅較大，2015年度與2014年度基本持平，如圖2所示。政府辦公建筑和商場建筑能耗連續3年都有較大的降幅。辦公建筑和綜合建筑2014年度與2015年度能耗基本持平。旅游飯店建筑能耗在2015年度略有上升，經分析，2013～2015年，本市作為住建部公共建筑節能改造重點城市示范，開展了總示范面積為400萬m2的公共建筑節能改造工作，其中，旅游飯店改造數量占改造總量的36%，改造中部分用氣、用油設備替換為用電設備，致使能源結構發生了變化，用電比例增加，建筑耗電量有所上升。

3　上海市政府辦公建筑2015年度能耗情況分析

3.1建筑總體分布情況

納入市級平臺監測的政府辦公建筑占監測對象總數的13%，平均單體建筑面積約為1.9萬m2。本市政府辦公建筑面積主要分布在10 0002～40 000 m2之間，其中10 000～20000 m2占36%，20 000～40 000 m2占25%，本市政府辦公建筑能耗監測對象建筑面積分布情況如圖3所示。

圖2　上海市公共建筑歷年能耗情況

圖3　上海市政府辦公建筑能耗監測對象建筑面積分布情況

按照本市《機關辦公建筑合理用能指南》中的區域劃分規則，以外環為界，將納入市級平臺監測的政府辦公建筑中，位于中心城區的建筑占51%，位于郊區的占49%，如圖4所示。

3.2能耗影響因素分析

根據數據統計結果分析，政府辦公建筑能耗主要受到所處區域影響。所處區域一定程度上反應了人員密度情況，如中心城區由于土地資源緊缺，往往人員密度較大，而人員密度又會影響到建筑能耗，因此中心城區的建筑能耗平均值要明顯高于郊區，如圖5所示。

圖4　上海市政府辦公建筑能耗監測對象區域分布情況

圖5　不同區域政府辦公建筑能耗情況

4　上海市主要類型大型公共建筑2015年度能耗情況分析

4.1建筑總體分布情況

納入市級平臺監測的大型公共建筑占總監測對象數量的87%，其中，又以辦公建筑、旅游飯店建筑、商場建筑、綜合建筑為主，占大型公共建筑監測對象數量的74%，體育建筑、衛生建筑、文化建筑、教育建筑和其他建筑數量占比相對較低。

納入市級平臺監測的本市大型公共建筑面積主要分布在2.0萬m2到6.0萬m2之間，其中20 000～40 000 m2占48%，40 000～60 000 m2占22%，本市大型公共建筑能耗監測對象建筑面積分布情況如圖6所示。

圖6　上海市大型公共建筑能耗監測對象建筑面積分布情況

圖7　上海市大型公共建筑監測對象平均建筑面積分布情況

納入市級平臺監測的大型公共建筑平均面積約為4.8萬m2。綜合建筑和商場建筑體量較大，平均面積超過5.5萬m2；衛生建筑、教育建筑、體育建筑體量較小，平均面積小于4.0萬m2，各類型建筑平均面積分布如圖7所示。

4.2能耗影響因素分析

4.2.1辦公建筑

對納入市級平臺的辦公建筑能耗數據進行分析，發現其所處區域是影響能耗的主要因素之一。以內環為界，內環以內辦公建筑能耗平均值明顯高于內環以外辦公建筑，如圖8所示。

另外，辦公建筑的空調系統形式也會對建筑能耗產生一定的影響，由于建筑空調系統形式確定還需要做大量的調研，因此本文暫不做分析。

圖8　不同區域中辦公建筑能耗情況

圖9　不同星級旅游飯店建筑能耗情況

4.2.2旅游飯店建筑

對納入市級平臺的旅游飯店建筑按所處區域（區縣）、所屬星級進行分析，最終發現所屬星級對旅游飯店建筑能耗影響較大，不同星級旅游飯店建筑能耗情況如圖9所示。從中可以看出五星級旅游飯店能耗明顯高于四星級和三星級旅游飯店，但四星級和三星級能耗差別不大，市級平臺只采集面積大于2萬m2的建筑可能是原因之一，建筑面積較大的三星級旅游飯店建筑在規格和配備上可能已經比較接近四星級旅游飯店，因此能耗也相對接近。

4.2.3商場建筑

依據《大型商業建筑合理用能指南》，商場建筑可按業態再分為不同類型，不同業態的商場建筑能耗也會有所差異。納入市級平臺的商場建筑中，百貨和購物中心建筑占比超過70%，其它業態樣本數量有限，因此本節僅對百貨和購物中心建筑主要能耗影響因素進行分析。

圖10　不同商區中商場建筑能耗情況

圖11　不同商區中綜合建筑能耗情況

影響百貨和購物中心建筑能耗因素較為復雜，對所處區域、所處區縣GDP和所屬商區等因素進行分析研究，最終發現所屬商區能較好地體現營業狀況對能耗的影響，市級商區客流量往往比非市級商區集中，因此處于市級商區中的商場建筑平均值遠高于非市級商區，如圖10所示。其中市級商區指南京東路商業中心、南京西路商業中心等13個市級商業中心［3］。

4.2.4綜合建筑

綜合建筑性質類似于商場建筑，因此對納入市級平臺的綜合建筑，也以商區進行劃分，同樣處于市級商區中的綜合建筑能耗平均值明顯高于非市級商區，如圖11所示，說明所處商區是影響綜合建筑能耗因素之一。

5　典型建筑能耗監測數據對標分析

5.1政府辦公建筑

某政府辦公建筑A位于上海市黃浦區，建筑于2004年12月竣工投入使用，建筑面積73766m2，采用集中式空調系統且為獨立辦公形式。2015年該建筑單位面積年耗電量為78.2 kWh/ （m2·a），折算成標準煤為23.41 kgce/（m2·a）。經調研，該建筑其他能源消耗占綜合能耗的13%，因此其單位面積建筑年綜合能耗為26.9 kgce/（m2·a）。對照《機關辦公建筑合理用能指南》，該建筑單位面積年綜合能耗合理值為33.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量滿足用能指標合理值要求，如表2所示。

該建筑在2014年進行節能改造，改造前，該建筑單位面積年綜合能耗為40.2 kgce/（m2·a），超過用能指標合理值范圍，改造后，其單位面積年綜合能耗下降33%，節能效果明顯。

5.2旅游飯店建筑

某五星級飯店建筑B位于上海市長寧區，飯店于2006年10月開始營業，建筑面積44 797.80 m2，其中地下車庫面積5 509.60 m2。2015年該建筑單位面積年耗電量為157.7 kWh/ （m2·a），折算成標準煤為47.3 kgce/（m2·a）。經調研，該建筑2015年天然氣使用量為326 499 m3，折算成標準煤為9.5 kgce/（m2·a）。因此該建筑單位面積年綜合能耗為56.8 kgce/（m2·a），根據飯店具體情況，各影響因素修正值如表3所示。

表2　政府辦公建筑A能耗對標情況2kgce·（m·a）-1

表3　旅游飯店建筑B可比能耗修正項情況

表4　旅游飯店建筑B能耗對標情況2kgce·（m·a）-1

表5　商業建筑C能耗對標情況2kgce·（m·a）-1

修正后該建筑的可比單位綜合能耗為52.2 kgce/（m2·a）。對照《星級飯店建筑合理用能指南》，該建筑單位面積年綜合能耗先進值為55.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量滿足用能指標先進值要求，如表4所示。

該建筑在2014年進行節能改造，改造前，其可比單位綜合能耗為69.92 kgce/（m2·a），僅滿足用能指標合理值要求，改造后，其可比單位綜合能耗降低了25.3 %，節能效果明顯。

5.3商場建筑

某百貨商店C位于上海市徐匯區，商場于1998年9月開業，其經營建筑面積為38 152.03 m2。2015年該建筑單位面積年耗電量為238.2 kWh/ （m2·a），折算成標準煤為71.4 kgce/（m2·a），經調研，該建筑沒有使用其他能源消耗，因此其單位面積年綜合能耗為71.4 kgce/（m2·a）。對照《大型商業建筑合理用能指南》，該建筑單位面積年綜合能耗合理值為90.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量滿足用能指標合理值要求，如表5所示。

該建筑在2014年進行節能改造，改造前，該建筑單位面積年綜合能耗為107.0 kgce/（m2·a），超過用能指標合理值范圍，改造后，其度單位面積年綜合能耗下降了33%，節能效果明顯。

5.4辦公建筑

某辦公建筑D位于上海市徐匯區，于2006年12月竣工，建筑面積31189.85 m2，其中地下停車庫面積3641.99 m2，因此參與對標計算的建筑面積為27547.86 m2，該建筑采用集中式空調系統。2015年該建筑單位面積年耗電量為99.1 kWh/ （m2·a），折算成標準煤為29.7 kgce/（m2·a），經調研，該建筑其他能源消耗占綜合能耗的6 %，因此其單位面積年綜合能耗為31.6 kgce/（m2·a）。按照《綜合建筑合理用能指南》，該建筑單位面積年綜合能耗先進值為33.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量滿足用能指標中先進值要求，如表6所示。

表 6辦公建筑D能耗對標情況2kgce·（m·a）-1

該建筑在2014年進行節能改造，改造前，其單位面積年綜合能耗為48.3 kgce/（m2·a），超過用能指標合理值要求，改造后，其單位面積年綜合能耗下降了34%，節能效果明顯。

6　未來上海市能耗監測數據應用方向

（1）公共建筑能耗定額研究

前些年，上海市已相繼出臺了8個合理用能指南，隨著建筑節能工作的深入推進，指南中的建筑能耗合理值和先進值需要根據實際情況進行修正，可結合市級平臺海量能耗數據，對本市各類公共建筑合理用能指南進行對標和評估，分析合理用能指南的適用性，研究并提出上海市公共建筑能耗定額制定的技術路線及定量化建議，切實為公共建筑超定額加價開展前期研究。

（2）發布能耗指數

結合市級平臺長期積累的公共建筑能耗數據，通過時間序列等方法，對歷年能耗數據分析與挖掘，形成上海市建筑能耗指數，反映建筑能耗走勢。同時通過大量的數據分析，可對未來能耗走向做出預測，為管理部門出臺配套措施提供數據支撐。同時，能耗指數也可服務于大眾，使民眾對本市建筑能耗情況有更為直觀的了解。

（3）產業服務

市級平臺在服務于政府主管部門決策、監管、節能考核的同時，也可面向行業主管部門提供行業內建筑能耗使用情況，提升各部門建筑節能管理水平。同時可結合建筑所有人的需求，提供個性化建筑節能診斷和管家式服務，體現業主或物業管理單位建筑能耗管理效果。面向節能服務單位，市級平臺可加大數據共享力度，為節能服務公司向建筑業主提供針對性的服務指明方向，促進合同能源管理推廣，帶動建筑節能產業發展。

7　結語

目前，上海市已經有了良好的基礎，進一步推進公共建筑能耗監測系統建設，擴大納入能耗監測的樓宇范圍，完善本市國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測平臺功能，制定相關管理辦法，是實現“十三五”建筑節能專項規劃的重要抓手。

“十三五”期間，市級平臺將進一步深化能耗監測數據應用，研究建立大型公共建筑能耗定額、能耗信息公開制度，定期發布本市大型公共建筑能耗情況年度報告，為上海市推進建筑節能產業長期、穩定、可持續的發展提供重要的支撐，為全市的經濟轉型和科學發展發揮重要作用。

［1］ 《上海市既有大型公共建筑節能“十三五”發展規劃》

［2］ 《2015年度上海市政府辦公建筑和大型公共建筑能耗監測平臺能耗監測情況報告》. 上海市城鄉建設和管理委員會

［3］ 《上海市商業網點布局規劃（2014-2020）》。上海市商務委員會、上海市規劃和國土資源管理局。

Energy Consumption Energ Data Analysis of Shanghai Public Building Energy Consumption Surveillance Platform

Xu Qiang， Zhi Jianjie， Wu Weixin
Shanghai Architecture Research Institute

Through sorting and statistics of annual electric power consumption data from different types architectures in 2015 based on Shanghai public building energy consumption surveillance platform， the article carries out data analysis from the following aspects， historic electric power consumption changes of public buildings， energy consumption characteristics of different types architectures. It tries to discover influence factor of energy consumption in different types architectures. It also introduces current situation of Shanghai public building energy consumption and puts forward application direction of Shanghai public building energy consumption data.

Public Building， Energy Consumption Surveillance，Energy Usage Analysis

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.06.009