大型公共建筑运行阶段节能管理研究

陈伟珂，张玲玲，高懂理

(1.天津大学管理学院，天津 300384;2.天津理工大学管理学院，天津 300384)

当前大型公共建筑面积占城镇总建筑面积的5% ～6%[1]，根据各类建筑能耗数据可以看出，大型公共建筑的能耗量大，且数量增长速度很快[2]。调查结果表明该类建筑能源浪费较为严重，具有巨大的节能潜力。因此降低大型公共建筑能耗已经成为建筑节能研究的重点。

1 相关研究综述

20世纪60年代末和70年代初石油危机后，建筑节能提上日程，世界各国政府普遍认识到能源消费的严峻性，并对大型公共建筑能耗高的问题高度重视。多年来，世界各国的学者就公共建筑节能做了大量的研究工作。现有的国内外文献着重于研究建筑节能技术、政策制度体系、监测和评价方法等内容。例如，建筑节能技术方面ATHANASSIOS[3]、邓志坚[4]、任建军[5]、姚浩[6]等针对大型公共建筑区别于住宅和一般公共建筑的能耗特点，对建筑的围护结构、采暖和照明等进行了设计或改造;政策制度体系方面 KEMI[7]、TIM[8]、STEPHEN[9]、姜波[10]、刘贵文[11]等阐述了能源政策、制度体系对公共建筑节能的影响及效能;监测和评价方法方面刘丹[12]、吕闻[13]、王清勤[14]等针对大型公共建筑运行特征对建筑建立了评价指标或进行了综合测试。

节能管理是大型公共建筑实现节能减排最有效的措施，但少数文献就从节能管理角度推进大型公共建筑运行阶段的节能工作，并以节能主体为切入点对大型公共建筑的能耗问题进行研究分析，不利于大型公共建筑能耗和节能管理实践的开展。基于此，笔者从政府、业主、物业管理公司和使用者这4个节能管理主体入手，提供相应的节能策略。

2 大型公共建筑运行阶段节能管理分析

2.1 大型公共建筑能耗

2.1.1 大型公共建筑运行阶段的能耗种类

建筑运行阶段的能耗采用国际上通行的建筑能耗内容，即狭义的建筑能耗。大型公共建筑运行阶段的能耗主要是指照明、空调、电梯和办公用电设备等部分的耗电和暖通能耗。其中，耗电是大型公共建筑运行阶段的能耗重点，是其区别于其他类型建筑的特殊问题。

2.1.2 大型公共建筑运行阶段的能耗特点

(1)各类公共建筑能耗范围存在差别。各类公共建筑中，商场类建筑与其他类型相比全年耗电量较大，大部分在200～300 kWh/(m2·年)之间;高档办公楼类建筑的耗电量与人员的数量相关，其单位面积的耗电量一般在200 kWh/(m2·年)以下;宾馆饭店类建筑受到入住率和旅游季节的影响，多数时间是在部分负荷下工作，平均耗电量在100～150 kWh/(m2·年)之间，个别建筑的耗电量超过200 kWh/(m2·年);综合性商务楼类建筑基本上是建筑群形式，其建筑功能分散，单位面积年耗电量的参考性不强，需要对建筑群的功能进行拆分，分别统计不同功能建筑的耗电量，才能反映具体建筑的耗电量情况;政府办公类建筑能耗情况比较复杂，根据建造时间、建筑规模、建筑构造和机构功能等的不同，单位面积建筑能耗也各不相同。

(2)大型公共建筑的能耗构成与季节变化。大型公共建筑运行阶段的全年单位面积能耗中，照明和动力设备等的耗电量处于基本稳定状态，集中空调系统的能耗一般是比例最大的部分，占建筑总能耗的40%～60%。夏季由于空调系统的使用，耗电量显著上升[15]。

2.2 大型公共建筑运行阶段节能制约因素分析

通过对国内学者的大量文献[16－36]研究和对大型公共建筑能耗特点的分析，识别出我国大型公共建筑运行阶段存在的主要节能制约因素如下:①节能技术不高;②节能设计标准不高;③节能设计执行不高;④运行管理水平不高;⑤相关政策法规、标准体系不完善;⑥经济激励政策缺乏;⑦设备节能水平不高;⑧相关方节能意识缺乏;⑨节能改造资金短缺;○10建筑的使用情况;○11气候。

以上11类问题可以归结为节能技术因素和节能管理因素，其中节能管理水平是制约我国大型公共建筑运行阶段建筑节能的重要因素。建筑节能的主体有政府、业主、物业公司和用户4个，因此节能管理水平包括政府节能管理水平、业主节能管理水平、物业公司节能管理水平和用户节能管理水平4个方面。

3 大型公共建筑运行阶段节能管理策略

3.1 政府节能管理策略

政府的节能管理包括宏观管理和微观管理。宏观管理是采取行政手段和经济手段，行政手段是制定必要的强制执行的节能标准、相关节能法律、法规;经济手段是通过税收、补偿的经济激励方法来提高其他节能主体的节能积极性。微观管理主要是完成一些需要大量资金投入、难度较高和意义重大的节能工作，如开发准确度较高的运行能耗模拟软件。政府高效的节能管理可以大大减少大型公共建筑的运行能耗。具体策略如下:

(1)政府对大型公共建筑运行进行节能监管。政府的大型公共建筑节能监管制度体系由能耗统计(数据基础)、能源审计(技术支撑)、能效公示(体系核心)、用能定额(节能标杆)和超定额加价(价格标杆)5项基本制度构成[37]。

(2)发挥基于资源最优配置的政府职能。政府是建筑节能在宏观层面的管理主体，政府在对大型公共建筑运行阶段进行节能管理时应该充分发挥其公共管理职能，具体分析建筑节能存在的问题，采取针对性的措施。

针对建筑节能存在的外部性问题，政府可采取相应的约束机制或激励机制。约束机制包括制定施行相关强制性的节能法规条例，如通过颁布民用建筑节能管理法规条例来约束建筑用户的用能行为。激励机制包括采取经济激励和精神激励等措施，如税收优惠政策、贷款利息财政补贴等。

针对建筑节能管理市场的信息不对称问题，政府可采取分项计量建筑能耗措施和提供建筑节能管理的效率评价工具。另外，政府还可以大力推动建筑能耗模拟技术的进步，准确地推算出建筑的标准能耗，从而推算出建筑的节能潜力。

(3)政府与业主之间博弈。在大型公共建筑运行阶段的节能管理主体中，政府和业主是动态博弈的双方，其扩展式如图1所示。

图1 大型公共建筑运行阶段政府和业主动态博弈

模型基本假设:

(1)假设政府以社会与公共利益最大化为目标，而大型公共建筑业主是具有完全理性的个人，以自身利益最大化为目标。

(2)假设政府的节能社会边际收益为SMR，业主的节能边际收益为PMR，业主的节能边际成本为PMC。

(3)假设政府对业主进行补助，补助的单位节能量为b。

(4)假设该模型是完全信息动态博弈，即政府和业主彼此都了解对方的战略空间和收益函数。

运用逆向归纳法得出扩展式的子博弈精炼纳什均衡为:①若PMR－PMC+b＞0，该博弈的均衡解为(SMR，PMR－PMC+b)，政府的最优选择为进行激励，业主的最优选择为节能。②若PMR －PMC+b＜0，该博弈的均衡解为(0，0)，业主的最优选择为不节能，因此政府也不必考虑对业主进行激励，政府的最优选择为不激励。

从上面的均衡解分析可知:①第一个均衡点，业主的节能预期净收益(预期边际收益减去边际成本)加上政府补贴的和大于零，表示业主受到政府节能激励政策的激励作用，会选择采取一定的措施节约用能。②第二个均衡点，业主的节能预期净收益加上政府补助的和小于零，表示政府的节能激励政策不能对业主产生激励作用，那么业主出于追求自身利益最大化的目的是不会自愿节能的。

3.2 业主节能管理策略

业主对大型公共建筑运行节能的管理主要通过对物业公司的管理实现，业主的主要管理措施是提高物业管理的节能积极性。分为两种情况:①物业管理是业主的直属单位或部门，则物业管理与业主有统一的目标，物业管理公司出于自身利益考虑就有了进行节能管理的积极性。②物业管理公司受聘于业主进行管理，则物业管理公司不会无利益服务于业主的目标，因此业主要采取措施来激励物业管理公司的节能积极性。业主可以依靠节能收益分担机制来激励物业管理公司，如实施给物业管理公司发放年度奖金的措施进行激励;也可以采用有效监督方法来提高物业管理公司的节能管理效率，进而达到节能的目的。

(1)业主对物业管理公司的节能管理进行监督。较好的监督方法是能源审计。具体实施步骤为:能源审计会议→建筑物巡视→浏览文件→设备检查→与员工交流→能源费分析→能耗评价→撰写建筑能源审计报告。定期开展能源审计工作，不仅有利于物业管理公司寻找节能管理工作中存在的漏洞和制定节能管理方案，而且有利于业主有效地监督物业管理公司的工作成果。

(2)业主对运行阶段进行能耗评价。运行阶段的建筑能耗评价是基于“标杆建筑”的模拟计算模型，其思路是:①获取全年实际信息，根据现有技术水平假定运行方案，得到理想的“标准”能源消耗数值。②将实际的能源消耗值(分项计量值)与“标准”能耗数值进行比较，从而定出能源使用的优良中差档次，并借以评判物业管理公司对能耗管理的好坏。

评价过程中的“标准”能耗信息、评价对象指标值、评价的目标如表1所示。

3.3 物业公司节能管理策略

物业公司负责大型公共建筑物及其设备系统的日常维护管理，其工作效率直接影响建筑能源的消耗状况，节能管理水平直接影响大型公共建筑的运行能效，因此物业公司的节能管理水平对建筑运行能耗的影响很大。物业管理公司的节能管理可以从以下几个方面开展。

表1 “标准”能耗信息、评价对象指标值、评价目标

(1)对大型公共建筑的能耗进行分项计量，其运行阶段能耗评价的“标杆建筑”法计算如图2所示。不同用能系统的管理由不同人员负责，不同系统的用能分项计量，从而把节能的责任落实到责任人。如果具备一定的条件，可以实时实地采集能耗分项计量结果。通过对这些计量结果进行分析，运行管理人员或节能审计专家可以对各系统的能耗进行有效地监控、审计和诊断，了解各设备用能情况，从而发现哪些系统具有节能潜力。

图2 大型公共建筑运行阶段能耗评价的“标杆建筑”法计算

(2)建立基于全过程调整优化思想的物业管理模式。若建设项目设计阶段对能源管理考虑不足，会使得系统在后期运行管理中产生不便。因此在设计阶段就应该重视建筑节能管理，同时可以由物业公司介入。在运行阶段，物业公司将大型公共建筑能耗的实际数据和能源审计过程得出的标准能耗进行对比，通过分析找出设备系统的能耗问题，不断对系统进行优化调整，以保证建筑系统在整个寿命周期内保持最佳运行状态。

3.4 使用者节能管理策略

大型公共建筑使用方节能管理体系如图3所示，由于该建筑内使用人员不用为其用能付费，因此对他们的行为节能需要采用激励机制，可以从以下几方面进行节能管理:

(1)开展节能知识培训，加强环保意识和节能的环境影响教育。

(2)用能公示。大型公共建筑的使用方可以定期从物业公司获取耗电量和其他能耗数据，然后在公众场所展示。也可以获取物业公司加工处理后的能耗数据，从而发现能耗的变化额度。同时，还要把由行为节能减少的能耗换算成环境价值或经济价值的表现形式以激励使用人员节能。

(3)经济激励。在分项计量装置可以进行分室计量的情况下，可以对行为节能比较突出的工作室给予精神或物质奖励，物质奖励的资金来源于减少的能源费。如果目前能耗计量还不能够实现分室计量，可以对全体员工实行经济激励，经济激励的资金来源于节约的能源费。

图3 大型公共建筑使用方节能管理体系

4 结论

大型公共建筑运行阶段的能耗受较多人为因素的影响，建筑节能更是与各方节能管理主体的节能管理水平相关，而不能仅靠节能技术来约束使用者的使用习惯和提高物业管理、政府和业主的运行管理水平，还需依靠节能管理手段，从而实现大型公共建筑运行阶段的节能运行。

根据不同的节能管理主体，分别从政府、业主、物业公司和使用方4个方面由不同的目的和任务出发制定节能管理策略，可以充分解决大型公共建筑运行节能存在的问题，实现动态节能和提高建筑节能的管理效率。

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