镇江市机关办公建筑不同空调系统能耗限额研究

吴德茂，贡　达，焦　琥，李鹏飞，朱华德（ . 镇江城市建设产业集团有限公司，江苏　镇江　000；.江苏镇江建筑科学研究院集团股份有限公司，江苏 镇江 000）

我国建筑用能占全国能源消费总量的 30% 左右[1]。机关办公建筑和大型公共建筑面积不足城镇总建筑面积的4%，但是用能占全国城镇用能的 30% 左右，单位面积用能更是普通居民住宅的 10 倍以上。从 2007 年开始，按照国家住建部和财政部的统一部署，在全国范围内开展了国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系建设工作，主要工作内容包括能耗统计、能源审计、能效公示、能耗监测平台建设、用能定额和超定额加价以及其他各项制度建设。

最近几年来，江苏省镇江市公共建筑飞速发展，同时建筑用能也已经从 2006 年的 899 万 t 标准煤增加到 2016年的 2 100 万 t 标准煤。《江苏省绿色建筑发展条例》第30 条明确要求建筑主管部门应当会同相关部门制定机关办公建筑和大型公共建筑能耗限额。因此镇江市亟需编制能耗限额指标，用来衡量机关办公建筑用能是否合理，减少建筑的超额用能情况。

本文调研了 84 家机关办公建筑，其中使用分体式空调的 39 家，45 家使用中央空调系统。通过对 84 家机关办公建筑的能耗数据的统计分析，评价镇江市机关办公建筑的用能水平；同时使用限额水平法，推荐镇江市的能耗限额指标，为镇江市能耗限额水平值的制定提供一定的理论支撑。

1　建筑能耗分析

图1、图2 分别为分体式空调系统和中央空调系统单位面积能耗。

图1　分体式空调系统单位面积能耗

图2　中央空调系统单位面积能耗

从图1、图2 可以看出，分体式空调系统单位面积能耗平均值为 15.95 kgce/m2，其中用能最少的单位，单位面积能耗为 5.86 kgce/m2，而最大的单位面积能耗为 39.77 kgce/m2。中央空调系统最小值为 6.77 kgce/m2，平均单位面积能耗为 20.03 kgce/m2，最大单位面积能耗为 44.37 kgce/m2。使用分体式空调系统的平均单位能耗比使用中央空调系统的单位面积能耗低 20.37%。因此对于空调形式不作要求的机关办公建筑单位，优先使用分体式空调系统。

(2) 图3 与图4 分别是分体式空调系统和中央空调系统建筑单位面积电耗、人均电耗和人均建筑面积之间的变化关系图。

图3　分体式空调系统各用能参数对比

图4　中央空调系统各用能参数对比

从图3、图4 可以看出，单位面积用电量与人均用电量之间并没有明显关系，但人均用电量与人均建筑面积呈正相关，即人均建筑面积较大时，人均用电量也相对较高。可见建筑的使用人数是影响建筑实际能耗需求量大小的关键因素之一。

2　能耗限额制定方法

本次调研中，机关办公建筑能耗主要为电耗，其他能耗用量较少不纳入统计。

参考江苏省发改委《我委关于明确能源消耗折算系数参照标准的通知》，电力(等价)折算系数为 0.33 kgce/kW·h。

目前，公共建筑用能指标的确定方法主要有两种：①基于调研统计的建筑能耗历史数据确定建筑限额的统计限额法。这是一种基于调研统计数据确定的限额取值方法，主要有经验法、平均值法、回归分析法、限额水平法[2～4]。② 对实际建筑模型进行简化处理后建模，通过模拟分析计算出建筑的能耗。

目前使用最多的方法是限额水平法。限额水平法是利用数理统计方法对研究对象进行统计分析，确定研究对象的概率分布函数，再根据实际情况确定合适的用能指标水平，以此测算限额水平对应的建筑用能指标值。限额水平法可以根据实际情况调整限额水平值，以符合当地建筑节能技术与经济水平的建筑用能指标。

本文选择限额水平法对机关办公建筑的能耗进行处理分析。具体计算流程为：对建筑样本进行统计分析→去除一些不合理的建筑及用能情况→获得最终的统计数据。根据式(1)、式 (2) 计算出统计数据的平均值 X 和标准差σ值：

验证机关办公建筑用能数据是否符合正态分布，当样本数据符合正态分布时，限额水平对应的用能指标值 R 根据式 (3) 计算：

其中 zα为标准正态分布的上α分位点，即为累计概率为 1-α 时对应的标准正态分布概率密度分位点。

但我们也应当清醒地意识到，与发达国家相比，在绿色农药的新结构、新品种、环境友好新剂型的研究开发方面，与国际先进水平仍有较大的差距。同时，行业长期以来的粗放式发展，安全环保事故频发，处于产业链低端，且大宗产品产能过剩，使得部分地方与民众对农药生产持有强烈的抵触情绪和反对态度，使行业发展蒙上阴影。但是，目前不加区别的一刀切式强令停工停产，迫使农药制造有加速向印度等国转移的趋势。一旦失去了包括农药工业在内的中国制造业优势，可能再也回不来了。中国改革开放以来巨大的进步和发展证明：“化工及农药生产解决了我们的衣食住行，改善并将继续改善我们美好的生活”。

3　能耗限额研究

3.1　正态性检验

采用分位数图示法(Quantile-Quantile Plot，简称Q-Q图)对统计数据进行正态性检验[5]，结果如图5、图6所示。

图5　分体式空调系统正态性检验

图6　中央空调系统正态性检验

从图5、图6 中的 Q-Q 图中可以看出，各数据点近似在同一条直线上。经过 K-S 检验，面积单位能耗和人均耗电量的显著性数值均＞0.05。因此，可认为样本建筑的能耗服从正态分布。

3.2　限额水平确定

表1 为机关办公建筑分体式空调系统和中央空调系统能耗定额水平表。

表1　机关办公建筑定额水平表

由于镇江地区初步制定能耗限额水平，按照先紧后松原则，推荐以定额水平 0.5 为约束性指标，即 50% 的建筑用能超过规定值。定额水平 0.75 为目标性指标，即只有 25%的建筑用能低于规定值。汇总后得到镇江市机关办公建筑能耗限额值，见表2。

表2　镇江市机关办公建筑能耗限额值

4　结　语

(1) 分体式空调系统的平均单位能耗比使用中央空调系统单位面积能耗低 20.37%。因此对于空调形式不作要求的机关办公建筑单位，优先使用分体式空调系统。

(3) 对于使用分体式空调系统的机关办公建筑，能耗约束性指标即限额建议值为：单位面积能耗 15.95 kgce/m2，单位面积电耗 48.32 kW·h/m2，人均用电量 1 765.51 kW·h/p。对于使用中央空调系统的机关办公建筑，能耗限额建议值为：单位面积能耗 20.03 kgce/m2，单位面积电耗60.68 kW·h/m2，人均用电量 2 624.80 kW·h/p。

参考文献：

[1] 清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告2009[M] 北京：中国建筑工业出版出社,2009.

[2] 陈英俊,马海石,赵福波.海事船舶实施能耗定额管理研究[J].中国海事,2010(1)：54-56.

[3] 叶辉.工业企业产品取水定额编制方法研究[J].中国标准化,2009,(6)：18-20.

[4] 周志勇,付祥钊,刘俊跃,等.基于统计数据编制的公共建筑能耗定额[J].煤气与热力,2009,29(12)：14-17.

[5] 王斌会,徐勇勇.正态性检验的图示方法及其应用[J].数理统计与应用概率,1996,11(2)：249-256.