鎮江市機關辦公建筑不同空調系統能耗限額研究

吳德茂，貢　達，焦　琥，李鵬飛，朱華德（ . 鎮江城市建設產業集團有限公司，江蘇　鎮江　000；.江蘇鎮江建筑科學研究院集團股份有限公司，江蘇 鎮江 000）

我國建筑用能占全國能源消費總量的 30% 左右[1]。機關辦公建筑和大型公共建筑面積不足城鎮總建筑面積的4%，但是用能占全國城鎮用能的 30% 左右，單位面積用能更是普通居民住宅的 10 倍以上。從 2007 年開始，按照國家住建部和財政部的統一部署，在全國范圍內開展了國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能監管體系建設工作，主要工作內容包括能耗統計、能源審計、能效公示、能耗監測平臺建設、用能定額和超定額加價以及其他各項制度建設。

最近幾年來，江蘇省鎮江市公共建筑飛速發展，同時建筑用能也已經從 2006 年的 899 萬 t 標準煤增加到 2016年的 2 100 萬 t 標準煤。《江蘇省綠色建筑發展條例》第30 條明確要求建筑主管部門應當會同相關部門制定機關辦公建筑和大型公共建筑能耗限額。因此鎮江市亟需編制能耗限額指標，用來衡量機關辦公建筑用能是否合理，減少建筑的超額用能情況。

本文調研了 84 家機關辦公建筑，其中使用分體式空調的 39 家，45 家使用中央空調系統。通過對 84 家機關辦公建筑的能耗數據的統計分析，評價鎮江市機關辦公建筑的用能水平；同時使用限額水平法，推薦鎮江市的能耗限額指標，為鎮江市能耗限額水平值的制定提供一定的理論支撐。

1　建筑能耗分析

圖1、圖2 分別為分體式空調系統和中央空調系統單位面積能耗。

圖1　分體式空調系統單位面積能耗

圖2　中央空調系統單位面積能耗

從圖1、圖2 可以看出，分體式空調系統單位面積能耗平均值為 15.95 kgce/m2，其中用能最少的單位，單位面積能耗為 5.86 kgce/m2，而最大的單位面積能耗為 39.77 kgce/m2。中央空調系統最小值為 6.77 kgce/m2，平均單位面積能耗為 20.03 kgce/m2，最大單位面積能耗為 44.37 kgce/m2。使用分體式空調系統的平均單位能耗比使用中央空調系統的單位面積能耗低 20.37%。因此對于空調形式不作要求的機關辦公建筑單位，優先使用分體式空調系統。

(2) 圖3 與圖4 分別是分體式空調系統和中央空調系統建筑單位面積電耗、人均電耗和人均建筑面積之間的變化關系圖。

圖3　分體式空調系統各用能參數對比

圖4　中央空調系統各用能參數對比

從圖3、圖4 可以看出，單位面積用電量與人均用電量之間并沒有明顯關系，但人均用電量與人均建筑面積呈正相關，即人均建筑面積較大時，人均用電量也相對較高。可見建筑的使用人數是影響建筑實際能耗需求量大小的關鍵因素之一。

2　能耗限額制定方法

本次調研中，機關辦公建筑能耗主要為電耗，其他能耗用量較少不納入統計。

參考江蘇省發改委《我委關于明確能源消耗折算系數參照標準的通知》，電力(等價)折算系數為 0.33 kgce/kW·h。

目前，公共建筑用能指標的確定方法主要有兩種：①基于調研統計的建筑能耗歷史數據確定建筑限額的統計限額法。這是一種基于調研統計數據確定的限額取值方法，主要有經驗法、平均值法、回歸分析法、限額水平法[2～4]。② 對實際建筑模型進行簡化處理后建模，通過模擬分析計算出建筑的能耗。

目前使用最多的方法是限額水平法。限額水平法是利用數理統計方法對研究對象進行統計分析，確定研究對象的概率分布函數，再根據實際情況確定合適的用能指標水平，以此測算限額水平對應的建筑用能指標值。限額水平法可以根據實際情況調整限額水平值，以符合當地建筑節能技術與經濟水平的建筑用能指標。

本文選擇限額水平法對機關辦公建筑的能耗進行處理分析。具體計算流程為：對建筑樣本進行統計分析→去除一些不合理的建筑及用能情況→獲得最終的統計數據。根據式(1)、式 (2) 計算出統計數據的平均值 X 和標準差σ值：

驗證機關辦公建筑用能數據是否符合正態分布，當樣本數據符合正態分布時，限額水平對應的用能指標值 R 根據式 (3) 計算：

其中 zα為標準正態分布的上α分位點，即為累計概率為 1-α 時對應的標準正態分布概率密度分位點。

但我們也應當清醒地意識到，與發達國家相比，在綠色農藥的新結構、新品種、環境友好新劑型的研究開發方面，與國際先進水平仍有較大的差距。同時，行業長期以來的粗放式發展，安全環保事故頻發，處于產業鏈低端，且大宗產品產能過剩，使得部分地方與民眾對農藥生產持有強烈的抵觸情緒和反對態度，使行業發展蒙上陰影。但是，目前不加區別的一刀切式強令停工停產，迫使農藥制造有加速向印度等國轉移的趨勢。一旦失去了包括農藥工業在內的中國制造業優勢，可能再也回不來了。中國改革開放以來巨大的進步和發展證明：“化工及農藥生產解決了我們的衣食住行，改善并將繼續改善我們美好的生活”。

3　能耗限額研究

3.1　正態性檢驗

采用分位數圖示法(Quantile-Quantile Plot，簡稱Q-Q圖)對統計數據進行正態性檢驗[5]，結果如圖5、圖6所示。

圖5　分體式空調系統正態性檢驗

圖6　中央空調系統正態性檢驗

從圖5、圖6 中的 Q-Q 圖中可以看出，各數據點近似在同一條直線上。經過 K-S 檢驗，面積單位能耗和人均耗電量的顯著性數值均＞0.05。因此，可認為樣本建筑的能耗服從正態分布。

3.2　限額水平確定

表1 為機關辦公建筑分體式空調系統和中央空調系統能耗定額水平表。

表1　機關辦公建筑定額水平表

由于鎮江地區初步制定能耗限額水平，按照先緊后松原則，推薦以定額水平 0.5 為約束性指標，即 50% 的建筑用能超過規定值。定額水平 0.75 為目標性指標，即只有 25%的建筑用能低于規定值。匯總后得到鎮江市機關辦公建筑能耗限額值，見表2。

表2　鎮江市機關辦公建筑能耗限額值

4　結　語

(1) 分體式空調系統的平均單位能耗比使用中央空調系統單位面積能耗低 20.37%。因此對于空調形式不作要求的機關辦公建筑單位，優先使用分體式空調系統。

(3) 對于使用分體式空調系統的機關辦公建筑，能耗約束性指標即限額建議值為：單位面積能耗 15.95 kgce/m2，單位面積電耗 48.32 kW·h/m2，人均用電量 1 765.51 kW·h/p。對于使用中央空調系統的機關辦公建筑，能耗限額建議值為：單位面積能耗 20.03 kgce/m2，單位面積電耗60.68 kW·h/m2，人均用電量 2 624.80 kW·h/p。

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2009[M] 北京：中國建筑工業出版出社,2009.

[2] 陳英俊,馬海石,趙福波.海事船舶實施能耗定額管理研究[J].中國海事,2010(1)：54-56.

[3] 葉輝.工業企業產品取水定額編制方法研究[J].中國標準化,2009,(6)：18-20.

[4] 周志勇,付祥釗,劉俊躍,等.基于統計數據編制的公共建筑能耗定額[J].煤氣與熱力,2009,29(12)：14-17.

[5] 王斌會,徐勇勇.正態性檢驗的圖示方法及其應用[J].數理統計與應用概率,1996,11(2)：249-256.