摘要：通過對中國24個省市453棟大型辦公建筑的基本信息、運(yùn)行參數(shù)和能耗數(shù)據(jù)的研究，對綜合能耗和電力消耗進(jìn)行了統(tǒng)計分析。在此基礎(chǔ)上，分析了建筑的固有特性和運(yùn)行特性與能耗的相關(guān)性，得出了中國大型辦公建筑的能耗特性，分析了影響能耗的主要因素，為評估、診斷和優(yōu)化現(xiàn)有大型辦公建筑的能耗提供了一定的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：辦公樓；運(yùn)行能耗；分項(xiàng)耗電；影響因素；

引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展和人們對生活質(zhì)量要求的逐步提高，中國建筑能源消費(fèi)在社會整體能源消費(fèi)中的比例迅速增加。在2020年9月22日舉行的聯(lián)合國大會上，主席提出，中國的二氧化碳排放力爭在2030年達(dá)到峰值，力爭在2060年達(dá)到“碳中和"。為響應(yīng)第14個五年計劃和第2個計劃〇建議三到五年的長期目標(biāo)，提出：降低碳排放強(qiáng)度，支持有條件的地方shuai先達(dá)到碳排放峰值，制定第二個目標(biāo)〇三〇幾年前，碳排放達(dá)到峰值的行動計劃。對于建筑業(yè)來說，要實(shí)現(xiàn)“碳中和"的宏偉目標(biāo)，我們需要在節(jié)能和發(fā)展清潔低碳能源方面做出努力。

2017年，中國建筑總能耗為9.63億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國總能耗的21%，其中公共建筑總能耗為2.93億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占建筑總能耗的30.4%；城市住宅建筑能耗2.26億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占23.5%；農(nóng)村建筑能耗2.43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占25.2%；北方供暖能耗2.01億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占20.9%[1]。客觀認(rèn)識大型公共建筑的能耗特點(diǎn)是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)。中國各地的研究人員對一些城市的公共建筑進(jìn)行了大量的能耗調(diào)查和節(jié)能分析[2-10]。然而，目前，基于建筑實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的大規(guī)模研究和分析在中國相對較少。

本文基于中國453棟辦公建筑的能耗研究數(shù)據(jù)，客觀描述了中國大型辦公建筑的能耗水平和特點(diǎn)，通過對能耗現(xiàn)狀、能耗差異和特點(diǎn)的分析，從宏觀上了解了中國大型辦公建筑的能耗現(xiàn)狀。

1基本概括

本文調(diào)查收集了453棟2631.5萬m2大型辦公樓的相關(guān)數(shù)據(jù)，樣本分布在全國24個省份，涵蓋五個氣候區(qū)：嚴(yán)寒、寒冷、溫和、夏季炎熱、冬季炎熱和夏季炎熱。考慮到中國辦公樓的整體分布，調(diào)查了夏季炎熱、冬季炎熱和寒冷地區(qū)的樣本量較大，寒冷地區(qū)和溫和地區(qū)的樣本量較少。調(diào)查采用問卷形式，分為兩個階段：初步數(shù)據(jù)調(diào)查和數(shù)據(jù)審查。調(diào)查內(nèi)容包括建筑基本信息：建筑所在城市、建筑成年人、建筑規(guī)模、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)備信息

2分析現(xiàn)有大型辦公建筑綜合能耗特點(diǎn)

2.1綜合能耗特點(diǎn)

大型辦公建筑的主要能源消耗系統(tǒng)包括供暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和綜合服務(wù)系統(tǒng)。對于大型辦公建筑，不同的建筑有不同的能源消耗形式，如供暖和空調(diào)系統(tǒng)。除了耗電，它們還包括不同的能源消耗形式，如燃?xì)狻⒓泄岷图欣鋮s；同一種能源類型也可用于不同的建筑系統(tǒng)，如供暖、空調(diào)、照明、辦公等系統(tǒng)。大型辦公建筑的能源消耗類型和能源消耗系統(tǒng)。

2.2分析建筑物的固有特性和能耗

2.2.1對不同地區(qū)建筑能耗進(jìn)行分析

氣候因素是影響建筑能耗的主要因素之一。通過比較五個氣候分區(qū)的建筑能耗總體水平，可以看出，嚴(yán)寒地區(qū)的能耗水平較高，單位平方米能耗為110.1kWh·m2，溫和地區(qū)的能耗水平較低，單位平方米能耗為70.2kWh·m2，夏熱冬冷地區(qū)和寒冷地區(qū)差別不大。

2.2.2分析不同年份的建筑能耗

37.1%的樣本建筑建成年份主要為2011年至2015年，占比較高，其次是2006年至2010年，1990年至2016年以后樣本較少。根據(jù)不同建造年份的建筑總能耗統(tǒng)計，2006-2010年建造的建筑能耗較高，年平均單位面積能耗為100.9kWh·m2左右。

2.2.3不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑物能耗分析

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱性能是影響建筑能耗的重要因素之一。根據(jù)GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，2005年以前的辦公建筑大多采用實(shí)心粘土磚、空心粘土磚或加氣混凝土砌塊填充墻體材料，熱性能較差，一般為2.0W/(m2·K)大約；2005年以后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱性能有了很大提高。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的性能影響建筑暖通空調(diào)的負(fù)荷水平。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱性能越好，建筑暖通空調(diào)的能耗就越低。調(diào)查樣本的外墻主要包括五種材料：加氣混凝土塊和灰砂磚。能耗比較結(jié)果。從能耗分布來看，除其他外墻外，加氣混凝土砌塊能耗高，灰砂磚建筑能耗分布差異大，空心粘土磚建筑能耗集中，實(shí)心粘土磚建筑平均能耗低，為73.3kWh·m2。

對于單層玻璃建筑和中空雙層/三層玻璃建筑，不同外窗類型建筑的能耗水平接近，單層玻璃建筑的平均能耗水平為79.0kWh·中空雙層/三層玻璃建筑的平均值為80.6kWh·m2，其它類型的外窗建筑樣本能耗高，平均能耗為100.1kWh·m2。單玻璃窗建筑的平均能耗接近雙玻璃建筑，分析其原因，主要是單玻璃窗樣本建筑的能耗低于63.5kWh·M2占了一半，降低了這類建筑的平均能耗水平，這與這部分建筑的服務(wù)質(zhì)量有明顯關(guān)系。雙玻璃/三玻璃窗建筑有一些高能耗樣本建筑。這部分樣本是辦公樓，服務(wù)水平高，建筑能耗相對較高。

2.3分析建筑運(yùn)行特性與能耗的相關(guān)性

2.3.1不同功能類型的建筑能耗分析

根據(jù)具體功能，樣本建筑可分為一般辦公、金融、IT、根據(jù)金融/，媒體、混合等功能辦公6類IT/媒體、一般辦公室、混合功能和其他類型的能源消耗統(tǒng)計。一般辦公、混合等功能辦公建筑能耗較低，中值分別為72.1kWh·m2、67.5kWh·m2；金融/IT/媒體類建筑能耗高，中位值75.2kWh·m2，大值231.2kWh·平均值為97.5m2kWh·M2。一般辦公能耗數(shù)據(jù)相對集中，其它辦公建筑能耗差異明顯，建筑功能是影響建筑能耗水平的主要因素之一。

2.3.2建筑能耗分析不同的運(yùn)行條件

建筑物每日運(yùn)行時間；使用率；常駐辦公室人數(shù)；

3建筑物耗電量分析

3.1總功耗分析

在大型辦公建筑中，電力是主要的能源形式，大型辦公建筑的電力消耗相對集中，主要分布在15kWh·m2~152kWh·m2之間，平均值為74.87kWh·m2。由于其特殊性，一些辦公建筑的耗電量明顯高于其他建筑，可達(dá)到平均值的7倍以上。

3.2分項(xiàng)電耗分析

通過對各子項(xiàng)電力消耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗比例較高，占總電力消耗的41.9%，其次是照明電力消耗，占總電力消耗的26.4%，其次是動力系統(tǒng)的能耗，占總電力消耗的18.3%，特殊電力消耗占13.4%。

對于供暖空調(diào)的耗電量，不同機(jī)構(gòu)的耗電量比例存在明顯差異。樣品建筑空調(diào)的耗電量主要占28%~55%，個別樣品供暖空調(diào)的耗電量比例高達(dá)81%。這種差異主要與建筑空調(diào)供暖系統(tǒng)的形式和運(yùn)行模式有關(guān)；照明系統(tǒng)的耗電量比例主要為12%至38%。造成這種差異的主要原因是照明設(shè)備的節(jié)能性和運(yùn)行策略的合理性；電力系統(tǒng)的耗電量和特殊耗電量之間的差異相對較小。這部分耗電設(shè)備的類型相對固定，能耗所占比例相對較小。可以看出，空調(diào)供暖系統(tǒng)和照明系統(tǒng)是大型的。

4Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一個基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的平臺，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。用戶只需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選擇網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃描代碼，即可使用手機(jī)和計算機(jī)獲得所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺提供多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問功能，包括數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)控、電能質(zhì)量分析、電力管理、預(yù)付款管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運(yùn)維管理等。

（2）應(yīng)用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運(yùn)維等領(lǐng)域。

（3）平臺結(jié)構(gòu)

（4）平臺功能

電力集抄；能耗分析；能耗概況；預(yù)付費(fèi)管理；充電樁管理；智能照明；安全用電；智慧消防

（5）系統(tǒng)硬件配置

5結(jié)語

大型辦公建筑是公共建筑的主要建筑類型之一，分析大型辦公建筑能耗特點(diǎn)及其影響因素是深入了解我國公共建筑能耗情況的重要手段。本文通過全國453棟綜合大型辦公建筑能耗及影響因素統(tǒng)計分析，得出我國大型辦公建筑能耗現(xiàn)狀及能耗特點(diǎn)。

我國大型辦公建筑年均單位面積能耗（等效電）為91.3kWh·m2，66.4%樣本建筑能耗水平低于

80kWh·m2，代表大多數(shù)大型辦公建筑能耗水平，部分高能耗建筑年均單位面積能耗超過140kWh·m2，占總樣本數(shù)量的6.2%。

我國大型辦公建筑電力消耗主要分布在15~152kWh·m2，平均值為74.87kWh·m2。對于辦公建筑分項(xiàng)電耗，采暖空調(diào)耗電量明顯高于照明插座耗電量，高于動力系統(tǒng)，特殊電耗占比低，采暖空調(diào)節(jié)能潛力高。

辦公建筑能耗除受圍護(hù)結(jié)構(gòu)、氣候區(qū)等因素影響外，不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)因素、建筑運(yùn)行狀態(tài)、服務(wù)功能等對建筑能耗影響也很明顯。由于辦公建筑用能系統(tǒng)較復(fù)雜、運(yùn)行工況差異明顯、能耗影響因素眾多，再加上在設(shè)計、施工、使用及運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié)的粗放式管理因素的不利影響，使得大型辦公建筑的節(jié)能工作成為了一個系統(tǒng)的復(fù)雜工程，需針對具體建筑的使用特點(diǎn)，科學(xué)地進(jìn)行能耗分析與節(jié)能診斷，合理選擇低成本的節(jié)能改造方案，有效降低節(jié)能改造的風(fēng)險、提高大型辦公建筑節(jié)能改造升清潔能源的使用比例。明確將各類工業(yè)和民用綠色建筑、超低能耗建筑、建筑可再生能源應(yīng)用、裝配式建筑、既有建筑節(jié)能綠色改造、綠色照明改造、綠色園區(qū)建設(shè)與改造等列為綠色債券支持項(xiàng)目，本市適時開展綠色建筑“碳中和債"、節(jié)能改造金融配套資金引導(dǎo)，做好政策設(shè)計和規(guī)劃，引導(dǎo)金融資源向綠色發(fā)展領(lǐng)域傾斜，為建筑業(yè)主、節(jié)能改造公司提供綠色金融支持。從而實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展。

四是強(qiáng)化監(jiān)管體系。建立基于全市建筑全生命周期碳排放數(shù)據(jù)、可再生能源應(yīng)用數(shù)據(jù)、碳匯量的監(jiān)測與動態(tài)管理，加快推進(jìn)建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計、施工、驗(yàn)收監(jiān)管，強(qiáng)化工程現(xiàn)場的執(zhí)法監(jiān)督檢查以及各類標(biāo)識（綠建級、能效標(biāo)識等）評價，保證綠色/低碳建筑技術(shù)在建筑全生命周期的實(shí)施效果。加強(qiáng)上海公共建筑能耗對標(biāo)與公示管理。在已出臺的9類建筑合理用能指南的基礎(chǔ)上，適時推動建筑運(yùn)行階段能耗強(qiáng)制對標(biāo)制度的建設(shè)，制定更加細(xì)化的能耗公示相關(guān)管理辦法，逐步分類推動各類型建筑能耗排行榜單的落實(shí)，并在此基礎(chǔ)上，推動建筑綠色低碳各項(xiàng)考核機(jī)制。推動區(qū)區(qū)、新城、各類型樓宇之間的降碳比對和排名。

五是創(chuàng)新發(fā)展體系。推動研究攻關(guān)低碳建筑、低碳社區(qū)、零碳社區(qū)建筑技術(shù)及產(chǎn)品，推動超低能耗建筑規(guī)模化工程應(yīng)用。在五個新城中選取規(guī)模適宜、功能復(fù)合的片區(qū)作為綠色低碳試點(diǎn)區(qū)，探索建立適合建筑領(lǐng)域的碳排放權(quán)交易機(jī)制。目前建筑領(lǐng)域主體多元、單個建筑碳減排量小的現(xiàn)狀，探索行政、園區(qū)或行業(yè)，如行政區(qū)、五大新城、高校等的建筑碳排放交易機(jī)制。

以節(jié)能減碳目標(biāo)為導(dǎo)向，以監(jiān)管平臺為抓手，貫徹“共建互聯(lián)共享"，引導(dǎo)社會各界等共同參與和管理，履行降碳節(jié)能監(jiān)管責(zé)任，助力上海早日實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。

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