苏州市机关办公建筑用能指标研究

郑 倍 倍 1，吴 小 翔 2，李 振 全 2，韦 保 仁 1
(1 苏州科技学院环境科学与工程学院，江苏苏州 215011；2 苏州市建筑科学研究院有限公司，江苏苏州 215129)
[摘 要] 文 章 在 归 纳 总 结 夏 热 冬 冷 地 区 公 共 建 筑 用 能 定 额 研 究 工 作 的 基 础 上 ，分 析 苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 用 能 现 状 ，剔
除
不 符 要 求 的 数 据 ，选 取 134 栋 机 关 办 公 建 筑 作 为 样 本 建 筑 ，探 讨 研 究 了 公 共 建 筑 用 能 指 标 编 制 方 法 。

我 们 建 议 采 用 统 计 分 析 方 法 中 的 定 额 水 平 法 编 制 该 类 建 筑 的 用 能 指 标 值 ，由 此 得 到 ：苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 的 初 级 用 能 指 标 为 27.75 kgce/(m 2·a)；高 级 用 能 指 标 为 13.31 kgce/(m 2·a)。

[关键词] 用 能 指 标 ；机 关 办 公 建 筑 ；定 额 水 平 ；建 筑 能
耗
Study on Energy Consumption Index for Office Buildings in Suzhou
ZHENG Bei-bei 1 WU Xiao-xiang 2 LI Zhen-quan 2 WEI Bao-ren 1
(1.School of Environmental Science and Engineering, Suzhou University of Science and Technology, Suzhou Jiangsu 215011 China;
2.Suzhou Academy of Building Research, Suzhou Jiangsu 215129 China)
Abs tr act ： On the basis of summar i zing the energy consumpt i on quota of the public bui l di ngs in the warm summer and cold winter zone, the present situat i on on the energy consumpt i on of the off i ce bui l di ngs in Suzh ou were analyzed. Delet i ng some unqual i f i ed data, 134 sample bui l di ngs were selected and studied. A st at i st i cal analysis method --energy consumpt i on quota was used to calculate energy consumpt i on i ndex. It was calculated that pr i mary level of energy consumpt i on index i s 27.75 kgce/(m 2·a); and higher level of energy consumpt i on i ndex i s 13.31 kgce/(m ·a).
Key wo r ds ： energy consumpt i on i ndex ；off i ce bui l di ngs ；quot a l evel ；bui l ding energy consumpt i on
0 引
言 目 前 ， 我 国 公 共 建 筑 总 面 积 不 足 城 镇 建 筑 总 面 积 的
度 ，有 效 避 免 了 能 源 的 超 额 消 费 ，又 能 为 苏 州 市 进 一 步 推
进 既 有 机 关 办 公 建 筑 节 能 改 造 和 新 建 建 筑 的 建 筑 提 供 可 靠
的 数 据 支 持 。

4%，但 总 能 耗 却 占 全 国 城 镇 总 耗 电 量 的 30%[1]。

由 于 公 共 建
筑 具 有 运 行 能 耗 高 、节 能 潜 力 大 的 特 点 ，一 直 是 建 筑 节 能 的 重 点 领 域 之 一 。

从 2007 年 起 ，财 政 部 、建 设 部 开 始 进 行 《国
家 机 关 办 公 建 筑 和 大 型 公 共 建 筑 节 能 监 管 体 系 》的 建 设 ，并
率 先 在 全 国 20 多 个 省 市 进 行 试 点 ，主 要 内 容 包 括 建 筑 能 耗 统 计 、能 源 审
计 、能 效 公 示 、能 耗 计 量 系 统 建 设 等 。

在 此 基 础 上 ，研 究 制 定 用 能 标 准 、能 耗 定 额 和 超 定 额 加 价 、节 能 服 务 等 制 度 ，并 逐 步 在 全 国 范 围 内 推 开 。

1 用 能 指 标 确 定 方 法
公 共 建 筑 用 能 指 标 的 确 定 方 法 主 要 有 两 种 ： 一 是 通 过
调 研 或 对 建 筑 的 能 源 审 计 得 到 大 量 建 筑 能 耗 的 数 据 ， 基 于
这 些 历 史 能 耗 数 据 确 定 建 筑 的 用 能 指 标 的 数 学 统 计 分 析 法 ，如 统 计 经 验 法 、平 均 值 法 、二 次 平 均 法 、回 归 分 析 法 、统 计 趋 势 法 、 定 额 水 平 法 [2]-[5] 等 ； 一 是 根 据 实 际 建 筑 建 模 ， 对 建 筑 外 形 结 构 进 行 一 些 简 化 处 理 ， 以 此 计 算 出 建 筑 能 耗 的 模 拟 分 析 法 。

苏 州 市 住 建 局 下 发 了 《关 于 大 力 推 进 苏 州 市 公 共 建 筑 节 能 1.1 数 学 统 计 分 析 法
统 计 经 验 法 是 以 样 本 建 筑 实 际 能 耗 统 计 资 料 为 依
据 ， 工 作 的 通 知 》。

本 文 就 是 在 这 些 工 作 的 基 础 上 和 政 策 的 支
持
下 ，对 本 市 587 栋 建 筑 机 关 办 公 建 筑 进 行 了 能 耗 调 研 ，通 过 对 调 研 建 筑 用 能 情 况 进 行 分 析 ，结 合 苏 州 市 的 实 际 情 况 ，编 制 苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 用 能 指 标 。

这 项 研 究 工 作 获 得 的 建 筑 用 能 指 标 ， 既 可 以 作 为 衡 量 该 类 建 筑 用 能 是 否 合 理 的 尺
用 统 计 估 计 或 结 合 经 验 分 析 对 比 ， 确 定 建 筑 用 能 指 标 的 方 法 。

该 法 简 单 易 行 ，但 指 标 值 的 准 确 度 易 受 编 制 人 员 经 验
[收 稿 日 期]2013-08-02
[作 者 简 介 ]郑 倍 倍 ，女 (1989-)，苏 州 科 技 学 院环境科学与工程学
院，硕士研究生，研究方向：建筑节能和生命周期评价。

基 金 项 目: 住 建 部 项 目 （2013-R1-7）
江 苏 建 筑
2013 年 第 6 期 （总 第 159 期 ）
99
影 响 ，易 出 现 片 面 性 ，难 以 体 现 指 标 的 技 术 性 。

平 均 值 法 用 随 机 抽 样 方 法 得 到 样 本 建 筑 能 耗 数 据 ，然 后 通 过 计 算 样 本 建 筑 数 据 得 到 简 单 的 算 术 平 均 值 作 为
用 能 指
标 的 方 法 。

该 方 法 简 单 易 行 ，认 为 在 均 值 以 上 的 能 耗 为 超 过 定 额 水 平 的 高 能 耗 。

但 使 用 此 方 法 主 观 性 强 ，未 达 到 技 术 先 进 性 水 平 。

二 次 平 均 法 是 建 立 在 平 均 值 的 基 础 上 ， 计 算 样 本 建 筑 的 二 次 平 均 ， 根 据 实 际 现 状 ， 对 二 次 平 均 值 进 行 先 进 性 分 析 ，若 未 达 到 规 定 的 目 标 值 仍 需 进 行 多 次 平 均 ，直 到 满 足 要 求 。

该 方 法 准 确 性 高 ，工 作 量 小 ，取 得 分 析 结 果 相 对 较 快 ，但 与 均 值 法 一 样 ，无 法 实 现 对 技 术 先 进 性 的 评 价 。

回 归 分 析 法 是 利 用 影 响 因 素 对 实 际 能 耗 的 变 化 的 影
响 联 系 ，建 立
相 应 的 回 归 模 型 来 编 制 用 能 指 标 的 方 法 。

该 法 是 建 立 在 与 其 相 关 的 各 影 响 因 素 之 上 ， 取 得 用 能 指 标 与 因 素 之 间 的 定 量 关 系 ，较 之 于 统 计 经 验 法 、平 均 法 和 二 次 平 均 法 等 忽 视 因 素 影 响 的 方 法 有 其 优 势 之 处 。

但 对 于 有 较 多 影 响 因 素 的 样 本 建 筑 能 耗 可 操 作 性 显 然 不 足 。

统 计 趋 势 分 析 法 是 根 据 历 史 建 筑 能 耗 统 计 资 料 ， 分 析 其 随 时 间 的 变 化 规 律 和 发 展 趋 势 ，判 断 建 筑 用 能 指 标 。

此 法 在 一 定 程 度 上 避 免 统 计 数 据 滞 后 性 缺 陷 ， 但 在 技 术 先 进 性 上 仍 不 能 达 到 要 求 。

定 额 水 平 法 即 概 率 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 ，在 根 据 实 际 情 况 确 定 一 个 合 适 的 用 能 指 标 水 平 ， 以 此 测 算 定 额 水 平 对 应 的 建 筑 用 能 指 标 值 [6]。

此 法 从 不 同 角 度 、原 则 出 发 则 可 能 出 现 不 同 的 定 额 值 。

可 见 ，定 额 水 平 法 可 以 根 据 实 际 情 况 调 整 定 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 。

这 是 统 计 经 验 法 、平 均 值 法 、二 次 平 均 法 、回 归 分 析 法 和 统 计 趋 势 法 无 法 实 现 的 。

具 体 方 法 是 对 样 本 建 筑 能 耗 数 据 分 析 整 理 后 ， 舍 去 不 合 理 值 ，求 出 平 均 值 ，标 准 差 σ，则 定 额 水 平 对 应 的 用 能 指 标 值 R 为
“经 济 性 ”、“可 操 作 性 ”和 “技 术 先 进 性 ”的 基 础 上 ，综 合 考 虑
数学统计分析法中列举的方法 ， 本文采用定额水平法编 制 苏州市机关办公建筑用能指标值 。

2 苏州市机关办公建筑能耗调查
2012 年 10 月~2013 年 5 月 ，对
苏 州 市 587 栋 公 共 建 筑 2011 年全年能耗情况进行了调研 ，获得了相关能耗数据 。

对
调研建筑能耗数据进行初步筛选 ， 将其中建筑空调机 组 形 式 、冷 热 源 设 备 、 建 筑 面 积 、 能耗数据等建筑基本信息存在 缺失项的调研建筑剔除后 ， 选取有代表性并建筑信息较 为
完整的机关办公建筑共 134 栋作为样本建筑 ， 并 以 此 样 本 建筑的调研能耗数据为基础 ， 分析苏州市机关办公建筑 的 用 能 水 平 ，编制其用能指标 。

经 过 数 据 筛 选 ， 获得具有代表性并建筑信息较 为 完 整 的 134 栋建筑的基本信息和耗电情况 ，具 体 见 表 1。

根 据 表 1 的 样 本 建 筑 能 耗 统 计 分 析 ， 苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 用 能 特 点 如 下 ：
（1） 苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 单 位 面 积 最 高 电 耗 可 以 达 到
147.11 kWh/(m 2·a )，折 合 标 煤 为 6.19kgce/(m 2·a )，最 低 电 耗 仅
为 18.75 kWh/(m 2·a )，折 合 标 煤 为 48.55kgce/(m 2·a )，单 位 面 积
电 耗 最 大 值 与 最 小 值 相 差 8 倍 ，差 异 较 为 显 著 ，其 平 均 单 位 面 积 电 耗为 64.29 kWh/(m 2·a )，折 合 标煤 为
21.36kgce/(m 2
·a )。

（2）由 于
苏 州 市 位 于 江 苏 省 东 南 部 ，属 于 亚 热 带 湿 润 季 风 气 候 区 内 ，夏 季 气 温 较 高 ，潮 湿 多 雨 ，冬 季 干 燥 寒 冷 ，季
风 明 显 ，四 季 分 明 ，冬 夏 季 长 ，春 秋 季 短 ，是 属 于 我 国 建 筑 热 工 设 计 分 区 图 上 夏 热 冬 冷 地 区 [8]。

由 于 苏 州 市 冬 夏 季 时 间 较 长 ， 空 调 电 耗 占 有 比 例 明 显 高 于 位 于 建 筑 热 工 设 计 分 区 图 上 的 其 它 地 区 。

根 据 对 样 本 建 筑 分 项 用 能 分 析 ，结 果 表 明 ， 苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 空 调 电 耗 比 例 占 建 筑 总 电 耗 的 50%左 右 。

苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 用 能 指 标 研 究 3 3.1 样
本 建 筑 的 基 本 情 况 根 据 上 述 对 苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 能 耗 数 据 调 研 ， 总 共 调 研 587 栋 机 关 办 公 建 筑 ， 样 本 建 筑 为 134 栋 建 筑 信 息 较 为 完 整 的 建 筑 。

R= X +Z ασ
(1)
n
式 中 ，R 为 用 能 指 标 值 ； X 为 样 本 均 值 ， X =
1
Σx ；σ
样 本 建 筑 能 耗 正 态 性 检 验 基 于 图 示 方 法 计 算 量 最 小 i ： ， n i = 1
也 最 为 直 观 本 ，本 文 采 用 SPSS 软 件 描 述 分 析 法 中 的 分 位 数
图 (Quant il e Quant il e p l o t, 简 称 QQ 图 )对 所 调 研 的 样 本 能 耗
n
1
姨
i = 1
Σ(x -X ) ； Z —
表 示 累 积 概 率 为(1-α) 为 标 准 差 ，σ=
n-1 i α 数 据 进 行 正 态 性 检 验 [ 9]
QQ 图 以 样 本 数 据 的 分 位 数 作 为 横 。

时对应的标准正态分布概率密度值 ， 与不满足指标值的样
本建筑概率相对应 。

坐 标 ，以 按 照 正 态 分 布 计 算 的 相 应 分 位 点 作 为 纵 坐 标 ，把 样
本 数 据 表 现 为 直 角 坐 标 系 的 散 点 。

如 果 样 本 数 据 服 从 正 态 分 布 ， 则 样 本 数 据 点 应 该 呈 一 条 围 绕 第 一 象 限 对 角 线 的 直 线 。

由 图 1a 中 的 直 方 图 可 以 看 出 ，所 获 得 样 本 建 筑 能 耗 数 据 大 体 符 合 正 态 分 布 。

图 1bQQ 图 可 以 看 出 ，样 本 数 据 点 基 本 上 在 第 一 象 限 对 角 直 线 上 ， 进 一 步 论 证 了 所 选 的 样 本 建 筑 能 耗 服 从 正 态 分 布 。

建筑能耗模拟分析法
相较于统计分析法简单易操作 ， 投 资 少 ， 与 实 际 的 结 合 度 高 ， 建筑能耗模拟分析法建模工作量大 ， 在 建 模 的 过 程 中 需对输入的各种参数进行合理的界定 ，同 时 需 对 建 筑 用 能 情况进行合理的假设和简化 ，进而要求建模人员需具 备 较 高的的专业知识和实践经验 。

因 此 ，从当前的技术经 济 条 件和已有的工作基础来看 ，数学统计分析法更具有可 操 作 性 [7]。

加之建筑用能指标的方法 必 须 建 立 在 “科 学
性 ”、 1.2 3.2 用
能 指 标 研 究
样 本 数
量 134
年 k （ 均 值x 21.36
g 单 c
标 准 差 σ 9.62
e 位 m
极 小 值
6.19 / 面 2 ·
积
a
上 1/4 位 数 13.31 ）均 能 中 位 数 21.53 耗 值
下 1/4 位 数
27.75 极 大 值
48.55
a .单 位 面 积 能 耗 直 方 图
b.单 位 面 积 能 耗 正 态 Q-Q 图
图 1 苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 单 位 面 积 能 耗 正 态 检
验 图
江 苏 建 筑
2013 年 第 6 期 （总 第 159 期 ）
100
表 1
机 关 办 公 样 本 建 筑 的 基 本 信 息 和 电 耗 情 况
单 位 建 筑 面 积 年 耗 电 量
/（k W h/（m 2·a ）
建 筑 编 号
年 耗 电 量/k Wh/a 建 筑 面 积/m 2
建 造 年 代
供 热 方 式
1 2 3 4 5 6 7 8
…
54 55 56 57 58 59
…
129 130 131 132 133 134
75 000 98 200 67 435 145 000 270 000 359 900 3965 286 120 000
…
678 500 1819 871 232 500 1132 500 533 498 471 632
…
444 265 824 720 615 200 2815 831 450 000 729 655
4 000 4 970 3 167 6 672 11 823 1
5 000 167 000 4 880
…
13 038 34 675 4 500 21 500 9 870 8 624
…
3 900 7 000 5 115 22 000 3 648
4 960
0 0 0 0 1 1 1 1
…
1 1 1 1 0 1
…
1 0 0 0 0 1
18.75
19.76 21.29 21.73 22.84 23.99 23.74 24.59
…
52.04 52.48 51.67 52.67 54.05 54.69
…
113.91 117.82 120.27 127.99 123.36 147.11
2 3 2 2 2 3 3 3
…
2 1 2 2 2 2
…
3 2 2 3 2 3
注 ：建 筑 年 代 一 列 中 ，“0”代 表 该 机 关 办 公 建 筑 在 2005 年 之 前 建 成 ，“1”代 表 该 机 关 建 筑 在 2005 年 之 后 建 成 ；供 热 方 式 一 列 中 ，“1”
集 中 供 热 ，“2”代 表 分 户 供 热 ，“3”代 表 地 源 热 泵 及 污 水 源 热 泵 ，“4”代 表 其 他 。

编
制 定 额 水 平 表 对 样 本 建 筑 能 耗 值 ，进 行 统 计 分 析 ，由 图 1 中 可 以 得 到 机 关 办 公 建 筑 单 位 面 积 样 本 均 值 为 21.36，标 准 差 为 9.62。

根 据 本 次 调 研 获 得 的 样 本 建 筑 的 能 耗 数 据 和 计 算 公
式
3.2.1 用
能 指 标 确 定 根 据 “先 松 后 紧 ，逐 步 推 进 ，逐 年 修 正 ”的 原 则 ，苏 州 市 机 关 办 公 建 筑 初 次 实 施 用 能 指 标 水 平 不 宜 过 高 ， 过 高 则 容 易 出 现 跑 、冒 、滴 、漏 等 现 象 ，缺 乏 实 际 节 能 约 束 性 ；用 能 水 平 过 低 ，可 能 大 部 分 建 筑 无 法 达 标 ，致 使 建 筑 用 能 指 标 制 度 无 法 正 常 实 施 。

可 见 ，合 理 的 用 能 指 标 应 是 在 正 常 的 运 行 情 况 下 ，尽 可 能 确 保 大 多 数 建 筑 能 耗 低 于 或 接 近 用 能 指 标 值 。

同 时 ， 也 能 够 确 保 少 部 分 通 过 节 能 改 造 的 高 能 耗 建 筑 可 以 达 到 用 能 指 标 标 准 要 求[10]。

借 鉴 北 京 、 上 海 及 其 他 夏 热 冬 冷 地 区 公 共 建 筑 用 能 定 额 研 究 成 果 ，表 明 初 次 实 施 公 共 建 筑 用 能 指 标 时 ，选 取 定 额 水 平 为 0.15~0.30 较 为 合 理 ， 即 保 证 建 筑 用 能 水 平
70%~
85%的 通 过 率 。

随 着 建 筑 运 行 管 理 和 技 术 水 平 的 提 高 ，建 筑 能 耗 将 逐 步 下 降 ，初 期 编 制 的 用 能 指 标 将 失 去 意 义 。

根 据 苏
州 市 目 前 的 经 济 、节 能 改 造 的 技 术 、政 策 等 条 件 以 及 公 共 3.2.2
江苏建筑2013 年第6 期（总第159 期）101表2苏州市机关办公建筑单位面积能耗定额水平
表
定额水平单位面积能耗/kgc e/ m2·a定额水平单位面积能耗/kgc e/ m2·a
0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 0.65 0.60 0.55 0.50
5.54
9.03
11.43
13.26
14.87
16.31
17.66
18.93
20.16
21.36
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
22.56
23.79
25.06
26.41
27.85
29.46
31.28
33.69
37.18
58.86
筑用能指标制定的基本原则，试拟定两个用能指标值—平
均高用能水平和平均低用能水平作为苏州市机关办公建筑用能指标。

（1）平均高用能水平
平均高用能水平是指样本建筑能耗从小到大排列时，选取图1a 表格中建筑能耗位于下1/4 位数时所对应的能耗值，查表2 知其在定额水平表中的定额水平为0.25，即保证该类建筑用能水平通过率在75%。

（2）平均低用能水平
平均高用能水平是指样本建筑能耗从小到大排列时，选取图1a 表格中建筑能耗位于上1/4 位数时所对应的能耗值，查表2 知其在定额水平表中的定额水平为0.80，即该类建筑用能水平通过率在20%。

综上所述，苏州市机关办公建筑初级用能指标可
取
27.75 k g c e/(m2·a)，定额水平取0.25 较为合理；高级用能指标取13.31 k g c e/(m2·a)，定额水平取0.80 较为合理。

州市机关办公建筑的初级用能指标为27.75 k g c e/(m2·a)；高级用能指标为13.31 k g c e/(m2·a)。

参考文献
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结论
本文在国家大力推进国家机关办公建筑及公共建筑节能工作下，对苏州市机关办公建筑用能情况进行了调研，得到苏州市机关办公建筑单位面积能耗范围为18.75 k g c e/(m2·a)
~48.55 k g c e/(m2·a)。

研究了用能指标的制定方法，采用数学统计分析法中的定额水平法编制机关办公建筑的用能指标值。

建议的苏
4。