公共建筑能耗影响因素与调研分析

公共建筑能耗影响因素与调研分析
摘要：绿色物业管理能够降低建筑设施设备运行耗能，节约水源，充分利用
可再生能源，做好环境绿化，提高企业运营管理智慧化水平。

研究绿色物业管理
发展过程中的能耗控制问题，对指导业界采取可行的公共建筑绿色物业管理措施，促进绿色物业管理更好更快发展，有较强的现实意义。

关键词：公共建筑；能耗影响因素；调研分析
1概述
建筑能耗一直是各国家关注的问题，我国研究人员更是投入大量时间进行节
能研究。

徐欣等人对重庆市某办公建筑的照明系统、空调系统、围护结构、电梯
设备、灶具等进行改造，并根据1a实际运行数据，分析得到节能外窗(贴节能膜)的改造方式可降低建筑能耗。

本文从建筑本体、地域、设备、行为等方面总结公
共建筑能耗的影响因素。

以郑州市某栋公共建筑为调研对象，对被调研建筑分项
能耗(空调能耗、照明能耗、设备能耗、其他能耗)占比进行箱线图分析。

对4类
影响因素(外墙保温、空调系统冷源形式、外窗类型、空调设置温度)对建筑能耗
的影响进行箱线图分析。

2公共建筑能耗的影响因素
2.1建筑本体
①建筑功能:建筑功能对建筑能耗有较大影响。

②建筑面积:根据GB50189—2015《公共建筑节能设计标准》，单栋公共建筑面积大于300m2或者总建筑面积
大于1000m2的公共建筑为甲类公共建筑，单栋公共建筑面积小于等于300m2的
建筑为乙类公共建筑。

③内部空间:公共建筑内部空间差异较大，有面积为15m2
甚至更小的小面积办公室，而大面积办公室可为小面积办公室面积的几倍甚至几
十倍。

④围护结构:传热系数:外墙、外窗、屋面等的传热系数。

体形系数、窗墙比:体形系数影响围护结构的传热面积。

由于外窗的传热系数明显高于外墙、屋
面，而且太阳光可透过外窗形成室内得热量，因此窗墙比对建筑能耗的影响不可忽略。

遮阳形式:遮阳形式分为外遮阳、内遮阳、中间遮阳，外遮阳又分为垂直遮阳、水平遮阳、综合遮阳。

⑤建设年代:建设年代不同，建筑节能标准、建筑材料性能水平不同。

⑥外部环境:外部环境，特别是周围建筑易影响既有公共建筑的热环境、风环境和光环境，进而影响建筑能耗。

2.2地域
①气候:不同气候条件下的既有公共建筑对制冷、制热的需求程度不同，因此空调能耗有较大的差异。

②海拔:海拔不仅影响建筑冷热负荷，还影响建筑室内的光环境，对照明能耗产生影响。

2.3设备
①照明光源:由于建设年代不同，既有公共建筑照明光源有白炽灯、普通荧光灯、金属卤化物灯、节能灯等多种灯具，能耗各不相同。

②灯具控制方式:灯具控制主要针对走廊、大厅、电梯间、卫生间等公共区域，控制方式对照明能耗也产生影响。

③空调系统:既有公共建筑一般采用全空气系统、风机盘管加新风系统、分体式空调系统，不同空调系统的能耗不同。

④冷热源:常用冷源有冷水机组加冷却塔、空气源热泵、地源热泵、水源热泵、多联机、分体式空调器等。

常用热源有电锅炉、燃油锅炉、燃气锅炉、城市集中热网、太阳能热水器、分体式热泵空调器等。

⑤水泵、风机运行方式:定流量与变流量运行方式的能耗有很大区别。

⑥空调系统服役时间:随着服役时间的延长，设备效率降低，空调系统能耗将大幅增加。

2.4行为
①空调设置温度:不同城市、不同人群对空调设定温度存在差异。

②照明时间:办公人员对室内光照条件的要求不同，往往导致照明时间的差异。

③过渡期通风:过渡期利用室外空气采用自然通风、机械通风方式降低室内温度，可有效降低空调系统能耗。

④节能管理方案:合理的节能管理方案，对管控建筑能耗发挥着重要作用。

3结果分析
3.1分项能耗占比分析
大部分被调研建筑未配备分项计量系统，根据《公共建筑能源审计导则》
(建办科［2016］65号)，建筑中未配备分项计量系统时，可通过现场实测能耗以
及记录设备铭牌等得到建筑设备的信息，然后统计设备数量，合理估算运行时间，最后计算得到建筑设备的全年能耗。

以被调研建筑2018年供冷期(6月15日—10
月15日)能耗为研究样本，被调研建筑分项能耗占比箱线图见图1。

箱线图中圆
点表示算术平均值。

分析图1可知:①空调能耗占比的四分位数间距为17．18%，
波动幅度比较大。

中位数为48%，可以看出空调能耗占比较大。

由第一四分位数
为41．6%可知，绝大部分被调研建筑的空调能耗处在较高水平，因此对空调系统
的节能优化是降低建筑能耗的重点。

空调能耗占比箱线图的最大极端异常值对应
某政府办公建筑，由于供冷期对室内温湿度要求苛刻，空调能耗占比较大。

②照
明能耗占比的四分位数间距为11.09%，波动幅度比较小。

照明能耗占比中位数为11.81%，由于灯具已经更换为节能灯具，因此照明能耗占比较小。

虽然被调研建
筑的照明能耗节能潜力有限，但仍有空间。

照明能耗占比箱线图的最大极端异常
值对应某内区较多的公共建筑，由于缺乏自然光源，照明时间明显延长，照明能
耗占比较大。

③设备能耗占比的四分位数间距为21.24%，波动幅度比较大。

中位
数为22.86%，说明具有较大节能潜力。

④其他能耗占比情况与照明能耗占比相似。

图1被调研建筑分项能耗占比箱线图
3.2影响因素的分析
①外墙保温
在被调研建筑中，有外墙保温的占62%，无外墙保温的占38%。

按外墙有无保温统计的公共建筑单位建筑面积能耗箱线图见图2。

由图2可知，由四分位数间距可知，无外墙保温公共建筑的单位建筑面积能耗波动幅度更大。

由平均值可知，无外墙保温公共建筑的单位建筑面积能耗平均水平更高。

②冷源形式
被调研建筑冷源大部分采用压缩式冷水机组、分体式空调器、空气源热泵机组，笔者统计分析以上3种冷源形式公共建筑单位建筑面积能耗。

以上3种冷源的占比分别为34%、38%、28%，按冷源形式统计的公共建筑单位建筑面积能耗箱线图见图3。

由四分位数间距可知，采用分体式空调器的公共建筑单位建筑面积能耗波动幅度最大。

由平均值可知，采用空气源热泵机组的公共建筑单位建筑面积能耗平均水平最高，压缩式冷水机组居中，分体式空调器最低。

图2按外墙有无保温统计的公共建筑单位建筑面积能耗箱线图
图3按冷源形式统计的公共建筑单位建筑面积能耗箱线图
4结语
无外墙保温公共建筑的单位建筑面积能耗波动幅度更大，且单位建筑面积能
耗平均水平更高。

采用分体式空调器的公共建筑单位建筑面积能耗波动幅度最大，采用空气源热泵机组的公共建筑单位建筑面积能耗平均水平最高，压缩式冷水机
组居中，分体式空调器最低。

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