典型办公建筑能源审计方法及案例分析

王选　阳春　韩颖竹　宋国涛　张莹　袁静

摘 要：建筑能源审计是我国建筑节能工作体系的重要内容，详细介绍了典型办公建筑开展能源审计的实施方法、不同等级能源审计关键内容，针对异常数据识别、无分项计量数据、能耗对标等常见问题提出了解决措施，并以实际案例进行分析，依托能耗对标结果提出节能改造措施，分析节能性、经济性和碳减排量。

关键词：办公建筑;能源审计;能耗数据分析

中图分类号：F239.6                                 文献标识码：A                                    文章编号：2096-6903（2022）06-0110-04

0 引言

公共建筑是建筑节能和低碳发展的重要领域，截止2020 年，全国公共建筑面积约为 140 亿 m，占全国建筑总面积660亿 m的21%;公共建筑总能耗（不含北方供暖）为 3.46亿 tce，占建筑总能耗的 33%。公共建筑单位面积能耗从2001 年的 17 kgce/m增长到 24.7 kgce/m以上，能耗强度增长迅速，同时能耗总量增幅显著[1]。为了做好公共建筑节能工作，我国制定了能耗统计、能源审计、能耗公示、能耗定额及超定额加价、节能改造市场化推广等制度、标准和机制[2]，建筑能源审计是其中一项重要支撑工作，即根据国家有关节能法律、法规、标准，对用能单位能源利用的物理过程和财务过程进行调查、调试和分析评价的过程。用能单位通过能源审计可以掌握本单位能源管理状况及用能水平，排查节能障碍和浪费环节，寻找节能机会与潜力，以降低生产成本，提高经济效益。能源审计不仅适用于政府对用能单位的宏观监督与管理，且更适用于用能单位对能源和物料的合理配置使用，节能降耗、降低成本、提高能效。

自20世纪70年代发生的全球性能源危机后，世界各国政府开始认识到能源的重要性，很多国家建立了自己的节能政策和审计计划。较多发达国家和国际经合组织、金融机构、美国、英国、联合国开发计划署（UNDP）、亚太经社会（ESCAP）、亚洲开放银行（ADB）、欧盟（EC）等，都把能源审计作为寻求节能机会，安排节能项目，取得节能贷款的条件，或用来改进企业能源管理的重要手段和方法。如美国政府每4年就会对境内的既有建筑进行详细的能耗调查[3]，旨在推动节能改造的开展。2008年，美国国家标准学会发布了《能源管理体系》，要求用能单位结合管理要素和技术要素来落实节能降耗工作[4]。韩国能源管理公司（KEMCO）在本国推行《能源审计方案》，对服务性（商业）建筑及工业设施的审计工作进行资助和管理，鼓励中小规模企业（这里指每年能耗低于0.5万t或2万MW时的企业）的参与，对这些企业实行无偿审计，此类审计约占总审计量的82%[5]。

我国为了加强对国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理，指导各地开展针对国家机关办公建筑和大型公共建筑的能源审计工作，住建部于2007年发布了《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》，正式确立了建筑能源审计在国家建筑节能监管體系建设中举足轻重的地位，并提议以此作为进一步研究制定能耗公示、用能标准等制度和推广建筑能源服务、合同能源管理等节能改造机制的基础。经修订后于2016年发布了现行的《公共建筑能源审计导则》，规范了我国公共建筑能源审计市场，并约束相关节能服务企业。

1 办公建筑能源审计方法

1.1 不同等级审计要求

根据项目需求，公共建筑能源审计可分为一级、二级、三级，不同的等级具体要求如表1所示。

1.2 实施流程

开展建筑能源审计流程分为准备阶段、实施阶段、报告阶段，具体如图1所示。准备阶段主要是与用能单位充分沟通，确定审计工作计划，明确审计目标、范围、边界，向用能单位发放数据收集表;实施阶段开展现场调查和测试，对建筑基本概况、建筑用能设备基本信息、建筑能源账单、能耗监测数据、主要设备台账、运行记录和维修保养记录、已采取的节能措施、能源管理等文件资料进行审查和核实，在典型工况下对围护结构、室内环境、建筑主要用能系统能效等进行检测;报告阶段开展建筑能耗指标、建筑分项能耗指标、能源管理评价、节能改进建议等分析[6]。

1.3 常见问题及解决措施

如何判断公共建筑用能是否合理，是建筑能源审计的核心内容，在实际工程中常遇到以下几类问题。

1.3.1 异常能耗数据识别

对于二级、三级能源审计，要求收集跨度长达3年的能耗数据，容易出现某月能耗数据缺失或异常的问题。主要通过物理意义、历年同比数据来判断，如供暖、空调能耗未随着室外温度变化，某月能耗异常高于往年同期，实际缴费账单总能耗与能耗监控平台计量数据偏差较大，针对这些异常数据需要重点核实。

1.3.2 无分项能耗计量

较多办公建筑没有设置分项能耗计量系统，只有总能耗量，需要通过基于实地调研数据的能耗计算、能耗模拟及能耗拆分来进行能源审计工作。能耗拆分按照系统类别进行分类：暖通空调系统、照明及插座、动力系统、生活热水、餐饮、其他。暖通空调系统与气象参数变化相关，照明及插座、动力系统、生活热水、餐饮等与建筑服务要求相关。

暖通空调系统能耗拆分为冷热源、输配系统、末端系统，能耗确定方法可采用运行记录中的逐时功率，对全年运行时间进行积分或者额定功率乘以当量满负荷运行小时数。对于市政热力供暖系统，通常已安装热量表但是按照面积收费，缺乏热耗实际数据，可测量二次侧的供水流量，与逐时进出口温差的运行记录相乘得到。

与建筑服务要求相关的其他能耗，在一年内不同月份、不同工作日内的变化幅度相对较小，根据设备功率×运行时间×同时使用系数得到。

各用能系统分项能耗拆分计算完成后，汇总与实际抄表能耗进行对比，分项能耗平衡检验，各月分项能耗和总能耗的偏离率不超过 15%，则认为建筑总能耗及各用能系统能耗计算准确;反之，则重新校核能耗计算分析过程，直到满足要求。

1.3.3   能耗对标方法

能耗对标采用与国家、地方相关标准规范进行比对，衡量能源审计项目的能源消耗水平。国家标准《民用建筑能耗标准》GB/T51161，规定了不同气候区不同类型办公建筑的非供暖能耗和供暖能耗指标约束值和引导值[7]，非供暖能耗指标如表2所示。部分省、市的办公建筑能耗指标限值见表3。

2 典型办公建筑能源审计

项目位于河北保定市，属于政府办公建筑，开展二级能源审计。总建筑面积5 593 m，竣工时间为1992年，用能人数260人。建筑用能系统形式如表4所示、能源消耗指标对标分析如表5所示。

通过表5可知，建筑面积供暖能耗、单位建筑面积水耗、人均水耗、人均公务用车油耗等四项指标两年数值均满足限定值要求。而单位建筑面积能耗、单位建筑面积非供暖能耗、百公里油耗均略高于限值要求。原因分析如下：

電力能耗较高。办公区域内除正常的办公设备、照明设备、空调设备消耗电力以外，还包括餐厅和信息机房设备等特殊区域的电能消耗，占总电力消耗的34%，如图2所示。

供热计量数据不完善。供热按照面积收费，未采用分户计量，无建筑物实际耗热量数据。本次能源审计根据检测的二次侧流量×供回水温差计算供暖能耗，现场逐时供回水温度记录不及时，存在数据缺失现象。

节水、公车管理较好。制定了较为全面的节水制度，且节水型用水器具使用率较高，严格执行人走水断流。公车实行“定额补助，包干使用”的管理办法，加强对机动车的管理，制定定点加油的管理制度。

后期重点从能源管理系统、空调系统、照明系统和新能源系统几个方面进行能效提升，完成节能改造总投资约76.07万元，可以实现年收益23.52万元，综合投资回收期3.23年，年减少能源消耗22.66 tce，年减排二氧化碳68.47 t。

3 结语

开展建筑能源审计工作，可对能源利用效率、消耗水平、节能潜力进行定量分析，为制定建筑能耗公示、用能标准、能耗定额和超定额加价等制度提供依据，意义重大。本文对典型办公建筑不同等级能源审计关键内容进行介绍，针对异常数据识别、无分项计量数据、能耗对标等能源审计过程中的常见问题提出了解决措施，并以实际案例进行分析，为公共建筑节能低碳活动的推广提供支撑。

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 2022（公共建筑专题）》[M].中国建筑工业出版社.

[2] 万里达.《办公建筑能源审计方法与节能改造方案研究》[D].武汉：华中科技大学，2016.

[3] C.A.Hartley Development of Next Generation Energy Audit Protocols for theRapid and Advanced Analysis of Building Energy Use[D].California：Universityof California， 2013.

[4] 高信，李振全，等.建筑能源审计关键问题研究[J].上海节能， 2021（9）：1009-1014.

[5] 汤文，王芸.中外能源审计比较与启示[J].能源与节能，2013 （5）：4-6+12.

[6] 住房城乡建设部建筑节能与科技司.《公共建筑能源审计导则》[S].2016.

[7] GB/T 51161-2016，《民用建筑能耗标准》[S].北京：中国建筑工业出版社出版，2016.

[8] DB37/T 5078-2016，《山东省商务办公建筑能耗限额标准》[S].北京：中国建材工业出版社出版，2016.

[9] DB37/T 5077-2016，《山东省机关办公建筑能耗限额标准》[S].北京：中国建材工业出版社出版，2016.