唐山市公共建筑能耗分析

孟芳园，吴 涛

（1.河北联合大学，河北唐山063009；2.唐山市建筑节能办公室，河北唐山063000）

唐山市公共建筑能耗分析

孟芳园1，2，吴 涛1

（1.河北联合大学，河北唐山063009；2.唐山市建筑节能办公室，河北唐山063000）

通过对唐山市公共建筑现有能耗统计结果及数据的分析，研究公共建筑煤、水等能源的利用状况，客观把握公共建筑用能现状；总结公共建筑在能源使用上的结构特征，找出影响公共建筑能耗的主要因素，提出可行的公共建筑节能管理对策和建议，提高公共建筑的节能管理水平和能源利用效率，达到节约建筑使用能耗的目标。

唐山市；公共建筑；能耗分析

当今世界正面临着能源储量逐渐减少、能源消费需求不断增长的突出矛盾，节约能源已成为促进国家经济社会可持续发展的一项长远战略方针。据统计，建筑能耗与工业能耗、交通能耗同为能源消耗大户。建筑节能将成为各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式，是缓解能源紧张，解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一［1］。其中大型公共建筑能耗高、效率低、浪费大的问题十分突出，成为建筑节能工作的一个努力方向。

唐山地区属暖温带季风气候，年平均气温为12℃，7月份温度最高，平均气温在26℃左右，1月份最冷，平均气温为－5.6℃［2］。冬季采暖期为127d，采暖期室外平均温度－2.9℃，采暖度日值为2 605℃·d。唐山既是资源生产大户，又是能源消耗大户，同样面临着节能减排的压力。在新建建筑执行节能设计标准、全面推进既有居住建筑节能改造的同时，寻找新的节能路径，积极推进公共建筑节能管理十分必要。

1 唐山市公共建筑能耗统计

唐山市作为我国北方的采暖地区，公共建筑的能耗以电耗和供热能耗为主，天然气等其他能源耗量较少［3］。由于市区绝大多数公建的热源为城市集中供热，这些建筑中，大部分居住建筑安装了供热计量仪表，能够对建筑采暖能耗数据进行准确统计。部分公共建筑在未安装供热计量装置的情况下，难以对建筑消耗的采暖能源进行准确、定量地计量。

1.1 各类型公共建筑耗电量统计

2011年初唐山市建筑节能办公室对全市范围内397栋国家机关办公建筑和大型公共建筑2010年耗电情况进行了统计，其中包括国家机关办公建筑354栋，非国家机关办公建筑5栋，大型商场7栋，大型宾馆6栋，大型医疗建筑12栋，大型教育建筑13栋，总建筑面积为3 166 650m2，年耗电量为183 268 287kW·h，每平方米建筑面积平均耗电量为57.87kW·h，如下表所示。

表 2010年唐山市公共建筑耗电量统计

可以看出，在能耗统计的建筑中，政府办公建筑的数量最多，百分比为89.2%，其次为大型教育、大型医疗建筑，分别占建筑总量的3.2%和3%，较少的为大型商场占1.8%、大型宾馆占1.5%、非国家机关办公建筑占1.3%。分析唐山市各种类型公共建筑的耗能水平状况，不同类型建筑耗电水平有着明显的差异，其中同类建筑耗电水平差异较大。

1.2 各类型建筑冬季采暖耗煤统计

唐山市大多数公共建筑冬季采暖能耗维持在较高的水平，从近3年核算耗煤数据看，公共建筑单位面积采暖耗煤量水平为26.5kg/（m2·a），基本上与住宅的采暖能耗相当。通过对安装供热计量表建筑2010年采暖季的能耗进行统计，宾馆、医院建筑的冬季采暖能耗普遍高于政府办公建筑和大型商场建筑；商场建筑与其他三类建筑相比较，采暖能耗最低，这是由于商场建筑在冬季有大量室内发热，有利于保持室内温度，从而减少了供热能源消耗。

1.3 各类型公共建筑用水情况

由于人员数量的不确定及耗水量不规律等因素，该项指标差别较大，在20～40t/（人·年）之间。教育建筑的用水量指标差别不大，在11～30t/（人·年）之间。基于酒店建筑在使用方面的特殊性，同时对人员用水指标进行统计没有意义，故选用标准客房年耗水量作为评价因素［4］。某一酒店的耗水指标为595t/间，另一酒店的耗水指标为984t/间，从数据可以看出，二者用水量之间的差别较大。

2 唐山公共建筑能耗特征及影响因素分析

对唐山市国家机关办公建筑和大型公共建筑的能耗进行客观分析，既是建筑能耗统计工作的延续，又是研究节能管理措施的前提。通过分析唐山市公共建筑的能源使用结构、公共建筑单位面积耗能及特点，得出唐山市国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗的特征及相关影响因素。

2.1 唐山市公共建筑的能耗特征

通过分析各类公共建筑的能耗情况发现公共建筑能耗具有以下特征。

2.1.1 能耗种类多样化

供热能耗、空调能耗、照明能耗、工作设备能耗构成了唐山市公共建筑能耗的主体，通风、热水、炊事能耗等占建筑能耗的比例较小。根据公共建筑功能的不同，能源消耗的重点各异，比如，国家机关办公建筑的供热、照明、办公能耗较高，宾馆建筑的供热、制冷、炊事能耗较高［5］。

2.1.2 能源供应多元化

随着能源结构的调整，煤的使用比例逐渐下降，电和燃气成为主要能源，而且一些新型能源开始使用［6］。唐山市区建筑多采用集中供热替代燃煤锅炉的供热。同时，由于国家大力推广可再生能源建筑应用，唐山地区部分公共建筑使用地源热泵进行供热、制冷。

2.1.3 能源消耗季节化

唐山市的公共建筑能源消耗具有明显的季节性。唐山属于北方采暖地区，呈现出冬季气温低、夏季气温高的特点，公共建筑在冬季和夏季需要进行制冷和供暖。由于冬夏两季供热和空调的使用，造成建筑能耗相对较大，春秋两季能耗相对较小。

2.2 唐山市公共建筑能耗影响因素分析

造成唐山市大型公共建筑能耗大的原因很多，主要包括建筑围护结构问题、设备选型问题、缺乏调节问题、运行管理问题等几个方面。

2.2.1 建筑围护结构保温隔热性能较差

公共建筑围护结构的热工性能对于建筑在运行中的耗能是一个主要因素［7］。唐山市现有的大多数建筑都在未执行节能设计标准前建成，建筑围护结构、空调、照明等系统的性能达不到节能要求，能源利用效率不高。同时建筑的窗墙面积比、外窗的选用及遮阳措施不当也是影响建筑围护结构节能的主要因素。在唐山市的公共建筑中，由门窗引起的热损失约占整个建筑热损失的30%～50%。

2.2.2 空调设备选型不合理

公共建筑能耗较高的原因之一是设计不合理，主要表现在空调系统设备设计选型过大，系统结构设计不合理，盲目提高设计标准等，导致设备低效率运行或系统产生了大量的无效耗能［8］。通过对唐山市公共建筑空调系统设备选用分析，部分建筑中冷机、水泵普遍选型过大，长期在低效率工况点运行，造成初投资浪费和运行能耗增加。空调系统中另一主要耗能设备冷冻水（冷却水）循环泵的扬程和流量也远大于实际所需，导致水泵长期在低效率点工作。

2.2.3 日常运行管理不科学

公共建筑的运行管理是一项复杂的系统工程，涉及到供热、制冷、照明等多个方面，运行管理水平的高低将直接影响到建筑的实际能耗，但如果运行阶段缺乏科学的管理，也达不到节能效果，会产生“节能建筑不节能”现象［9］。能耗管理缺乏主动意识。唐山市许多饭店的电表、水表、燃气表、蒸汽流量表等计量仪表配备不足，管理中难以实时监控、掌握能耗的变化规律，难以及时发现存在的问题。大型公共建筑运行管理水平普遍较低，也是造成运行环节能耗大的原因之一。

3 唐山市公共建筑节能对策研究

3.1 改善外窗节能效果

全面提高建筑围护结构的保温隔热性能，是实现公共建筑节能的最佳途径。从公共建筑节能管理角度出发，与改造围护结构的其他部分相比较，对建筑外窗进行节能改造，具有成本低、简单易行、用时短的特点，是降低公共建筑能耗的有效举措。采用热阻大、能耗低的节能材料制造的新型节能窗、增加外墙玻璃窗遮阳设计均可大大提高热工性能。唐山市的调查结果表明，目前有73%的机关办公建筑采用的是传热系数较大的单层玻璃钢窗或塑钢窗，只有27%的机关办公建筑采用的是中空玻璃或者镀膜玻璃窗。按照经济适用的原则，应逐步将现有的单玻塑钢窗、单玻铝合金窗更换为传热系数小的节能窗。

3.2 优化系统运行调节

3.2.1 加装供热计量调控装置

唐山市作为北方寒冷地区，冬季采暖期较长，单管系统在公共建筑中的连续供热造成了巨大的热浪费，一方面许多办公室采用开窗散热的方法改变室内温度；另一方面，系统在夜间仅提供一个固定的值班温度，减少建筑设备系统的能源消耗。对于公共建筑按供热计量要求进行改造，须加装热量表和温度调节装置，实现计量和调节两个功能［10］；同时通过自动调节控制各房间的温度。唐山市现有公共建筑的室内采暖系统多使用单管顺流式系统，为满足室温的自主调控，改造系统宜采取垂直单管跨越式系统。由于原有的供暖系统就是上供下回单管系统，因此这种改造对整个系统的变动比较小，对住户的影响也小。

3.2.2 加装空调变频调节装置

采用科学、高效的空调系统、制冷机设备、系统平衡设备、空调负荷预测控制等，可减少系统能耗。例如：采用变频控制技术，空调风水系统节能率为10%～50%；采用平衡阀可节煤、节电15%左右。唐山市许多公共建筑的中央空调系统，采用传统的定流量控制方式及控制装置，这种控制方式是在设计的额定状态下运行，系统能耗始终处于设计的最大值。据统计，实际中央空调负荷平均只有设备能力的50%左右，运行最小负荷甚至还不到设计负荷的10%，实现合理的运行调节是空调系统节能的关键。

3.3 落实行为节能措施

3.3.1 提高节能意识

加强公共建筑节能宣传工作，通过唐山电视台、唐山晚报、唐山劳动日报等媒体，向业主及使用人员宣传公共建筑节能的目的、意义以及相关的措施，实现人人参与行为节能。对节能运行管理人员进行培训，使他们全面熟悉和掌握空调制冷、采暖供热系统的节能管理知识，提高运行节能管理技术水平，从而在实际操作中实现节能运行目标。

3.3.2 采取节电措施

加强空调使用期间的温度控制，夏季室内空调温度设置不应低于26℃，冬季室内空调温度设置不应高于20℃，切实执行好空调温度控制标准。并做到无人时不开空调、开空调时不开门窗，提倡每天少开1小时、每周停开1天空调。

节约照明用电。办公照明尽量利用自然光，严格控制泛光照明。办公室人走灯熄，杜绝长明灯现象。办公楼走廊、卫生间等照明灯随用随关。

加强新能源的利用，减少用电消耗。推广洗浴与生活热水等采用太阳能方式，尤其是学校类建筑洗浴及生活用水量大，更宜推广太阳能热水器，较少使用电热水器、燃煤锅炉等提供生活热水。

3.3.3 做好节约用水

加强用水设备的日常维护管理，及时检查更换老化的供水管路及零件，对公共建筑中水耗超标的洗手间设施、食堂用水设施等进行节水改造，安装人体感应节水装置，比如自动感应水龙头、自动感应淋浴器等；在用水区域应设置节约用水标识，促进节约用水。

4 结束语

关于公共建筑节能管理的研究，搞好基础能耗数据的统计依然是一个关键。唐山市作为河北省的经济强市，随着经济实力的不断增强，写字楼、商场、宾馆等大型公共建筑面积逐年增多，加上既有的大型公共建筑，能源消耗量非常大。本文结合唐山实际，对公共建筑节能进行统计方法和分析研究，分析了公共建筑能耗现状及影响因素，提出公共建筑节能管理的途径与具体措施，通过采取节能改造或节能运行管理措施，防止不必要的能源消耗，使公共建筑运行系统朝着高效、节约的能源利用方向发展，减少不必要的能源浪费。

［1］ 李代祥，许茹.大型公共建筑节能面临五大机遇［N］.中国建材报，2011－11－23（4）.

［2］ 吕景武，湛文贤，陈晓妹.唐山：推进供热体制改革与建筑节能［J］.建设科技，2008（11）：71－73.

［3］ 朱春妃.北方采暖区既有居住建筑节能改造经济效益评价［D］.北京：北京交通大学，2010.

［4］ 安然.大型公共建筑能耗分项计量系统分析［J］.四川建材，2011（12）：13－14，20.

［5］ 饶兰，吴雅丽.我国既有大型公共建筑节能改造研究［J］.资源与人居环境，2011（6）：56－58.

［6］ 张林.建筑耗能现状及建筑节能对策［J］.高等教育研究（成都），2008（2）：97－98.

［7］ 张莉，朱秀荣，张凤华，等.北京市不同类型公共建筑节能工作调研分析［J］.建筑节能，2008（2）：56－59.

［8］ 李迪，孙洪明，许红升.政府办公建筑能耗现状的分析［J］.建筑节能，2009（4）：73－75.

［9］ 李国辉，刘学.政府办公建筑能耗统计与分析［J］.应用能源技术，2009（5）：30－34.

［10］ 陈红营.公共建筑能耗监控及节能方案的优化［J］.建筑，2011（9）：20－21.

（责任编校：白丽娟）

Analysis on Public Building Energy Consumption in Tangshan City

MENG Fang－yuan1，2，WU Tao1

（1.Hebei United University，Tangshan 063009，China；2.Tangshan City Building Energy Conservation Office，Tangshan 063000，China）

Based on the statistics results and data analysis of public buildings’energy consumption in Tangshan City，this paper studies the use of coal and water in public buildings and therefore grasps the status quo of the use of public buildings.A summary is made about the structure characteristics of energy use in public buildings so as to find out the main factors influencing public building energy consumption.In this way，feasible countermeasures of public building energy saving management and advice are put forward to save the building energy consumption.

Tangshan City；public buildings；energy consumption analysis

book=59,ebook=59

TU111.19＋5

A

1672－349X（2012）03－0065－03

2012－02－20

孟芳园（1980－），女，山西太古人，工程师，硕士研究生，主要从事节能管理研究。