《陕西省公共机构能耗定额标准》编制思路和要点解析*

西安建筑科技大学 西部绿色建筑国家重点实验室 王登甲西安建筑科技大学 周 勇西安建筑科技大学 西部绿色建筑国家重点实验室 刘艳峰陕西省机关事务服务中心 张小霞西安建筑科技大学 张 龙

0 引言

公共机构是能源消费的重要主体，推进公共机构节能是降低行政成本的重要手段，对彰显公共机构社会责任、形成良好节能氛围具有重要意义，同时对全社会建筑节能工作具有表率和引领作用。为推动公共机构节能，提高公共机构能源利用效率，2008年国务院依据《中华人民共和国节约能源法》制定了《公共机构节能条例》，明确了公共机构节能工作责任主体及基本节能管理工作。2016年，国家机关事务管理局和国家发展改革委联合制定印发了《公共机构节能能源资源“十三五”规划》[1]，确定了“十三五”期间公共机构节能目标。

但是，公共机构长期采用“主要能耗指标”同比下降的方式来衡量节能工作的有效性，虽然各项重点工作初见成效，能耗主要指标数值明显下降，但是随着“主要能耗指标”数值的持续下降，将使其“挖潜降耗”的难度持续增大，可能产生“鞭打快牛”的现象。对节能效果并不明显的公共机构，若不解决制约其节能工作的根本问题，即使加大考核力度也难以提升其开展节能工作的积极性和有效性。并且现有“能耗指标同比下降”的方式、政策、目标、评分等手段虽简单、易操作，但尚未“触及核心”，对具体公共建筑尚难持续。

为认真落实《中华人民共和国节约能源法》《公共机构节能条例》等国家节能政策，2019年，国家机关事务管理局印发《公共机构能耗定额标准编制和应用指南(试行)》(国管办发〔2019〕5号)[2]等有关能耗定额管理政策方针和法律法规。指南颁布后，陕西省机关事务服务中心、西安建筑科技大学迅速启动该项工作，共同主持编写了《陕西省公共机构能耗定额标准》(下称《标准》)，本文主要介绍《标准》的编制思路、要点解析，以及一些共性特殊问题的处理方法，以起到经验交流分享的目的，为《标准》的宣贯实施和同类标准的编制提供一些参考。

1 《标准》编制概况

基于陕西省34 123家公共机构近3年能源资源消费统计数据、能耗监测平台数据和能源审计报告中相关能耗数据，经过工作小组多次赴陕西省省级机关，西安市、渭南市、安康市、榆林市等省内公共机构对能耗进行数据核查，通过对能耗数据进行归纳统计分析、异常值剔除、有效等级划分等科学化处理工作，依据陕西省陕北、关中、陕南不同气候区，党政机关、教育类、卫生医疗类、场馆类等不同公共机构类型，《标准》建立了单位建筑面积供暖能耗、单位建筑面积能耗、单位建筑面积电耗、人均综合能耗等能耗定额指标。

《标准》主要包括：适用范围、规范性引用文件、术语和定义、基本要求、公共机构能耗定额指标、公共机构能耗统计范围、公共机构能耗计算方法、节能管理与技术措施共8章节内容。

1.1 陕西省气候特征及地区划分

公共机构能耗水平与所处地区气候条件、经济水平、机构业务特点及规模等密切相关。因此，确定各地区公共机构能耗定额时，应根据地区特点对其进行合理归类划分。陕西省地势南北高、中间低，有高原、山地、平原和盆地等多种地形。受地理条件的影响，陕西省从地理分区角度分为陕北、关中、陕南3个区域(见图1)，且横跨严寒、寒冷、夏热冬冷3个气候区，南北气候差异大。

图1 陕西省地理特征及气候区划

根据GB 50176—2016《民用建筑热工设计规范》[3]划分的陕西省气候区划，严寒(C)区仅包含2个县，公共机构数目和规模较小，制定能耗定额标准时不宜将这2个区分开处理。DBJ 61-65—2011《陕西省居住建筑节能设计标准》[4]将陕北(严寒地区)和关中(寒冷地区)划归为同一区气候区，这与指南要求的区别严寒和寒冷地区的供暖能耗和非供暖能耗有所矛盾。

针对现有分区方法难以兼顾地理特征和气候区划的问题，《标准》结合陕西省实际情况，统筹考虑行政区划及气候区划，以供暖度日数HDD为主要指标，划分成供暖Ⅰ区(3 000 ℃·d≤HDD18)、供暖Ⅱ区(2 000 ℃·d≤HDD18<3 000 ℃·d)和非供暖区(HDD18<2 000 ℃·d)3类气候区(见表1)。特别需要注意的是，虽然商洛市目前属于非供暖区，但其供暖度日数大于供暖Ⅱ区的渭南市，同时，商洛市于2018年开始逐步推进市政供暖。因此，将商洛市划分至供暖Ⅱ区，为商洛市未来集中供暖技术实施及能耗定额管理奠定基础。

表1 陕西省主要城市供暖度日数及分区

1.2 数据有效性检验

共收集整理了34 123家陕西省公共机构能耗相关数据，初步剔除部分数据缺失机构22 798家，剩余有效数据公共机构共计11 325家，其主要类型分布如图2所示。

图2 有效数据公共机构类型分布情况

由于部分公共机构涉及拆分、重组等问题，数据偏差极大，因此对数据稳定性进行检验。数据稳定性应满足如下要求：

(1)

通过稳定性检验，剔除公共机构5 858家，最终纳入有效统计数据公共机构共计5 467家。

1.3 陕西省公共机构分类处理

根据《公共机构能耗定额标准编制和应用指南(试行)》[2]要求，对陕西省公共机构进行分类及数量统计，如表2所示。由于科技、文化和体育场馆各类别场馆数量较少，因此，场馆类机构不进行二级分类。

表2 陕西省公共机构区域指标

关于其他类公共机构分类说明：干休所、老干所、福利院等人员密度显著偏大，归为党政其他类；老年大学、特殊学校、游泳学校等人员结构、设备设施显著区别于普通教育机构，归为教育其他类；假肢中心、疗养院、红十字会等性质显著不同于传统医院，归为医疗其他类；殡仪馆、垃圾清理站等能源结构特殊，归为大类其他类。

2 能耗定额指标要点解析

公共机构能耗定额指标类型包括主要指标和参考指标共六类定额指标。主要指标包括单位建筑面积非供暖能耗、单位供暖面积供暖能耗、单位建筑面积能耗、人均综合能耗；参考指标包括常规用能系统单位建筑面积电耗和数据中心机房EUE值。指标值包括约束值、基准值和引导值3类。

以供暖Ⅱ区党政机关数据为例，进行单位建筑面积非供暖能耗、单位供暖面积供暖能耗、单位建筑面积能耗、人均综合能耗和常规用能系统单位建筑面积电耗计算。根据公共机构分类结果，将各类公共机构相应能耗数据按照升序方法进行排序，取下1/5分位数、中位数、上1/5分位数进行合理性、可行性分析验证后，分别确定为约束值、基准值和引导值。约束值指不同地区不同类型公共机构正常运行所允许能耗的最高值，基准值指不同地区不同类型公共机构正常运行且采取一定的节能管理技术措施后的能耗水平，引导值指不同地区不同类型公共机构正常运行能耗的目标值。

2.1 单位建筑面积非供暖能耗

经统计分析，单位建筑面积非供暖能耗散点如图3所示。单位建筑面积非供暖能耗主要分布在0～100 kg/m2之间，少部分能耗分布在100～1 000 kg/m2之间，涉及错报、误报等可能，对这些粗大误差予以剔除。

图3 单位建筑面积非供暖能耗粗大误差剔除

对剔除粗大误差后的数据，通过上下五分位数和中位数统计得到的约束值、基准值和引导值，初步得到表3所示数据。

表3 单位建筑面积非供暖初步能耗指标 kg/(m2·a)

进一步对表3分析发现，约束值、基准值和引导值数据分布仍较为离散，约束值为基准值的4倍左右，且能耗主要分布在0～10 kg/(m2·a)之间，占所有单位的60.7%，导致引导值、基准值明显偏小，而约束值明显偏大，尚难具有代表性。深入分析发现数据偏小的主要原因为：党政机关内合署办公情况较多，而合署办公能源消耗统计不全，不具有代表性，合并至办公场所统一计算，当无法确认其所在办公场所时应予以剔除。剔除合署办公机构相关能耗数据后，进行最终能耗指标计算，得到表4，可以看出，各个指标之间离散程度较低，表明该组指标具有代表性，作为定额标准编制依据。

表4 单位建筑面积非供暖最终能耗指标 kg/(m2·a)

2.2 单位供暖面积供暖能耗

长期以来，集中供暖能耗数据存在计量不规范、数据缺失严重，自主独立供暖与厨房用天然气尚未分开计量等问题，导致公共机构供暖能耗数据统计和定额标准制定是最为困难的。在此，集中供暖和独立供暖统筹考虑，不单独处理。此外，鉴于陕西省部分市县天然气供暖与厨房天然气用量未分项计量的现状，结合陕西省470家公共机构实际调研结果，编制组提出如下天然气耗量处理办法：根据DBJ 61-65—2011《陕西省居住建筑节能设计标准》[4]可知，陕西省供暖耗热量指标约为10～20 W/m2，以10 W/m2为阈值(对应单位面积天然气耗量2.8 m3/(m2·a))，当天然气耗量小于2.8 m3/(m2·a)时，认为天然气全部用于炊事，当天然气耗量大于2.8 m3/(m2·a)时，认为天然气同时用于供暖与炊事。

根据实际调研结果表明，全年供暖与炊事天然气耗量比例约为49∶1。因此，对于天然气同时用于供暖与炊事的机构，其供暖与厨房用天然气按照49∶1折算，依此对供暖与厨房用天然气尚未分开计量等问题进行拆分处理。

重新计算供暖能耗，剔除供暖能耗异常值的机构共计65家，剔除无供暖数据机构822家。初步确定单位供暖面积供暖能耗，如表5所示。可以看出，约束值、基准值和引导值离散程度较大。

表5 单位供暖面积供暖能耗初步指标 kg/(m2·a)

单位供暖面积供暖能耗与建筑面积关系见图4。从图中可以看出，部分单位供暖面积供暖能耗与整体变化规律偏离，其值明显偏大，进而导致引导值、基准值明显偏小。进一步分析异常能耗数据发现，部分机构天然气用量明显偏大，主要原因是该机构天然气具有一些特殊用途，如陕西省体育训练中心，天然气用于供暖、泳池加热、食堂、饮用水等，其中泳池加热部分天然气耗量较大，且未分项计量。对于这些机构，其供暖能耗不具有代表性，应予以剔除。最后，得到单位供暖面积供暖最终能耗指标如表6所示。可以看出，各个指标之间离散程度较低，表明该指标具有代表性。

图4 单位建筑面积供暖能耗与建筑面积关系分析

表6 单位供暖面积供暖能耗最终指标 kg/(m2·a)

2.3 单位建筑面积电耗

长期以来，电能消耗数据监测、计量技术成熟，电耗数据质量较高。剔除单位建筑面积电耗异常公共机构共计17家，计算其约束值、基准值和引导值，结果如表7所示。可以看出，单位建筑面积电耗约束值、基准值和引导值之间离散程度较低，数据具有较高的代表性。

表7 单位建筑面积电耗指标 kg/(m2·a)

2.4 人均综合能耗

剔除人均综合能耗数据异常机构共计12家，初步确定约束值、基准值和引导值如表8所示。可以看出，约束值、基准值和引导值之间，数据分布较为离散，引导值明显偏小。

表8 人均综合能耗初步指标 kg/(人·a)

进一步分析发现，引导值偏小的原因与单位建筑面积非供暖能耗相似，主要是合署办公机构上报数据不全引起。因此，将合署办公机构数据剔除后重新计算其约束值、基准值和引导值，结果如表9所示，具有代表性。

表9 人均综合能耗最终指标 kg/(人·a)

2.5 数据中心机房EUE值

数据中心机房以电耗为主，虽数据质量较高，但分项计量单位较少，因此，只进行一级分类约束。《公共机构能源管理体系实施指南》[5]规定EUE(数据中心总耗电量和IT设备耗电量比值)应小于2.2，大于2.2的公共机构予以剔除，重新计算各定额值指标，结果见表10。

表10 数据中心机房EUE值

本《标准》能耗定额指标数据严谨程度、科学性得到了评审专家组及省市公共机构验证单位的一致认可。

3 能耗定额指标修正方法

当公共机构实际使用能耗超出规定值时[6]，应对实际能耗指标进行修正。

公共机构能耗限额修正主要针对于非供暖能耗，采用因素修正法，即根据影响公共机构能耗的主要因素进行限额修正。公共机构能耗限额主要基于人均使用面积和使用时间进行修正，见下式：

Eix=ei0α1α2

(2)

(3)

(4)

式(2)～(4)中Eix为第i类能耗指标实际值的修正值；i=1、2、3分别为单位建筑面积能耗、人均综合能耗、单位建筑面积电耗；ei0为第i类能耗指标实际值；α1为党政机关第i类能耗指标使用时间修正系数；α2为党政机关第i类能耗指标人均建筑面积修正系数；a为使用时间常数项；A为使用时间一次项系数；b为人均建筑面积常数项；B为人均建筑面积一次项系数；T为实际使用时间，h/a；T0为标准使用时间，h/a；S为实际人均建筑面积，m2/人；S0为标准人均建筑面积，m2/人。

标准使用时间和标准人均建筑面积如表11所示。标准人均面积主要基于上报数据进行计算，根据建筑面积及用能人数，计算得到各个机构的平均人均使用面积。医疗机构属于全年365 d每天24 h使用机构，因此医疗机构不进行时间修正。

表11 标准使用时间和标准人均建筑面积

党政机构标准使用时间为250 d，日均工作时间10 h。教育机构标准使用时间10个月，高等学校日均使用时间12 h，中等、初等和学前教育日均使用时间9 h，其他教育机构日均使用时间10 h。场馆类机构标准使用时间300 d，日均使用时间10 h。

以面积修正系数为例，其满足下式：

(5)

b+B=1

(6)

取不同人均使用面积及该使用面积对应的平均能耗代入式(5)，求得其平均α2，并联立式(6)即可计算得到b和B的值。类似地可以计算时间修正系数。表12显示了计算得到的公共机构面积和时间修正系数。

表12 公共机构面积和时间修正系数

4 公共机构节能管理要求

1) 公共机构应建立能源管理体系，科学、有效地组织能耗统计工作，做好能源资源消费和利用状况的记录、统计、分析并建立档案。

2) 有计划地落实能耗监测系统建设，实施能耗在线监测与动态分析，及时发现用能浪费问题，纠正浪费现象。

3) 应建立节能目标考核制度，制定能源资源使用计划和节约规划。

4) 针对公共机构内能耗大、效率低的机电设备，应制定合理的改造计划，逐步完成节能改造。

5) 健全用能系统操作规程和节能运行管理制度，定期开展节能管理岗位人员节能技能培训。

6) 能够充分利用天然采光、自然通风等被动节能技术；在有条件的地区，优先使用太阳能、地热能等可再生能源来替代常规能源消耗。

5 结语

《陕西省公共机构能耗定额标准》的颁布标志着陕西省公共机构节能管理已从“政策引领”向“强制实施”阶段过渡，其宗旨是将陕西省公共机构能耗总量与强度控制在合理范围内，在公共机构中推行能耗定额制度、规范公共机构用能管理、提高公共机构能源利用效率，助力陕西省生态文明建设，充分发挥陕西省公共机构在全社会节能中的表率作用，同时为“碳达峰、碳中和”国家节能减排宏伟目标贡献力量。