政府办公建筑能耗统计与分析6
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办公楼冷源由设于半地下层空调机房三台蒸 汽型溴化锂吸收式冷水机组提供, 单台制冷能力 949. 59kW。冬季热源由市政热力管网提供0. 6MPa
收稿日期: 2009- 03- 11 修订稿日期: 2009- 04- 05 作者简介: 李国辉, 大连交通 大学电气 信息学院, 116024, 博
士, 高工。
1 概况
寒冷地区某办公大楼, 属政府办公建筑。该 建筑建于 1998 年, 南北朝向, 建筑高度 40m, 地上 十一层, 地下一层, 建筑面积 24800m2。办公楼内 六到十一 楼为标 准层, 每层 设有标 准办公 室 32 间; 五楼为主要领导办公区域; 一楼到四楼设有多 公能厅、会议室、标准办公室、贵宾厅、餐厅、厨房 等区域。
如图 2( a) 分月耗电量所示, 该办公建筑 12、
1、2、3、7、8、9 月份电量消耗较高, 其中以 1、3、7、8 月份最为显著, 由于峰谷时电价差异较大, 电费统 计如图 2( b) 所示, 从两图对比可以, 如果能够实 现移峰添谷, 也是办公建筑节能的有效手段。
该办公楼 1、3 月份 为供暖季, 7、8 月份为空 调供冷季, 空调系统电耗显著, 使得建筑电耗水平 较高。其中 1、3 月为最冷月, 供热负荷大, 2 月为 春节时段, 建筑使用率较低。而 7、8 月为最热月, 空调冷负荷大, 空调系统电耗高。
关键词: 办公建筑; 能耗统计; 行为节能 中图分类号: TU242 文献标识码: B 文章编号: 1009- 3230( 2009) 05- 0027- 05
Numerical statement and Analyse of The Dissipation of Energy about Government Office Building
Abstract: In these years, the energy problems are serious along with the development of economy. To resolve this problem, we should start in many methods. Especially for the built construct ions, the energy statistic system should be erected that can stimulate the energy saving of behavior and form a economy oper ation schemes. The character of energy consumption and existent problems are analyzed and some viable re solvent methods are put foreword in this paper based on the statistic results of an official building in cold district. Key words: office building; energy statistic; energy saving of behavior
空调 247570
采暖空调电耗分析
月份 11
消耗总量( kWh) 电耗比例( % )
-
-
12
25290
20. 5
1
46830
32. 4
2
20940
17. 6
3
35880
26. 8
4 小计
4200 133, 140
0. 3 9. 44
6
12480
8. 7
7
46080
33. 2
8
40930
36. 4
9
14560
2009 年第 5 期( 总第 137 期)
应用能源技术
27
政府办公建筑能耗统计与分析
李国辉1 , 刘 学2
( 1. 大连交通大学电气信息学院 116024; 2. 哈尔滨电站设备成套设计研究所 150046)
摘 要: 近年来, 随着我经济的快速发展, 能源问题也越来越严峻。解决能源问题应该从多 个方面入手, 特别是对于既有建筑, 在利用硬件节能的同时, 建立能源统计分析制度, 可以有效 促进行为节能, 建立经济合理的运行策略。本文以寒冷地区某办公楼的能耗统计为基础, 分析 该建筑能耗的特点和存在的问题, 并提出经济可行的解决方案。
3 办公楼电耗分析
目前, 我国大部分城市已经采用峰谷时电价, 用电量的统计分析应分时段进行。国家机关办公
楼设备较多, 且大部分设备在用电高峰时运行, 谷 时用电量极低, 总能耗费用相当可观。该办公楼 年分月耗电量、分月峰谷平耗电费统计见图 2 所 示。从用电量和电费的柱状图对比, 可以明显看 出两者之间的不同。
2
1, 872. 5
3
1, 485. 0
4 小计
760. 0 9, 615. 0
6
140. 0
7
582. 5
8
877. 5
9
755. 0
10
1, 092. 5
小计
3, 447. 5 13, 062. 5
耗汽比例( % ) 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 73. 6 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 26. 4 100. 0
LI Guo- hui1 , LIU Xue2 ( 1. Dalian Jiaotong University, Dalian, 116024, China; 2. China National Electric Equipment Corporation Harbin Power System Engineering & Researsh Institute ( CHPI) , Harbin , 150046, China)
2 办公楼总能耗分析
办公大楼用能设备, 包括电力、市政蒸汽、燃 气等多个系 统, 其中电力系统包括 照明、办公设 备、电梯、空调设备等。
办公大楼年能耗费用及比例如图 1 所示。
28
应用能源技术
2009 年第 5 期( 总第 137 期)
图 1 办公楼各项能耗年费用及比例
如图 1 所示, 办公大楼能耗费用较大, 其中电 费是整个建筑的主要用能环节, 年费用为 141 万 元左右, 占建筑总能耗费用的 58% ; 其次为市政 蒸汽消耗费, 年费用为 78 万元左右, 占建筑总能 耗费用的 33% ; 剩余为燃料费( 焦炉煤气) , 占到 建筑总能耗费用的 6% 。
7 节能策略
针政府办公建筑能耗、电耗特点, 特别是采暖 空调系统能耗及电耗特点, 对建筑能耗系统进行 管理运行改进, 提出节能运行策略, 并针对空调系 统进行必要的节能改造。在保证系统正常运行情 况下, 最大限度的降低建筑运行能耗, 提高建筑能 源使用的效率、降低消耗水平、提高能源利用的经 济效果, 可以为业主带来明显的经济效益。具体 策略:
类型 采暖
空调
采暖空调费用分析
月份
费用( 元 m2)
11
2. 18
12
5. 70
1
7. 25
2
5. 22
3
4. 83
4
2. 06
小计
27. 24
6
0. 61
7
3. 07
8
3. 77
9
2. 67
10
2. 82
合计
小计
12. 93 40. 17
办公楼采暖空调系统能耗主要体现在耗汽量 与耗电量, 冬天采暖期利用市政蒸汽经过汽- 水 换热器换成热水进行供暖, 设备主要是热水循环 泵; 夏季空调期耗汽设备为蒸汽溴化锂吸收式制 冷机组, 耗电设备主要有制冷机组, 冷冻水泵、冷 却水泵、冷却塔、空调风机、风机盘管风机等。采 暖空调系统能耗分析如表 1 所示。采暖能耗比例 高于空调能耗比例, 采暖期各月采暖能耗比例占 当月建筑总能耗的 40% ~ 70% , 最冷月可达到 60 ~ 70% ; 空调期各月空调能耗比例占当月建筑总 能耗的 18% ~ 52% , 最热月可达到 40% ~ 52% , 采暖空调能耗占全年建筑总能耗的 50. 3% , 可见 采暖空调系统能耗相当可观, 节能潜力巨大。
蒸汽, 经换热后产生高温热水用于供暖, 换热器型 号 LPQ350- 8 1. 0 型, 换 热量 1. 5MW, 蒸 汽流量 5. 67t h。该办 公楼夏季空调 系统采用风 机盘管 + 新风, 设计总循环水量 310m3 h, 每台风机盘管 水道上设电动两通阀, 恒温调节阀及三速选择开 关; 新风为每层独立系统。冬季办公楼采用 TZY2 - 600 型散热器 24 小时连续采暖, 每年 11 月至下 一年的 4 月, 采暖 120 天左右; 夏季空调为每年 6 月中旬至 10 月中旬, 空调期 110 天左右。
6 采暖空调能耗分析
采暖空调系统为建筑的主要能耗系统之一, 故将其 进行系统分析。办公楼采暖 空调系统电 耗、耗气量、能耗及费用分析详情见表 1 所示。
类型 采暖
空调 合计
表 1 办公楼采用空调系统能耗分析详表
采暖空调能耗分析
月份 11
能源消耗( GJ) 能耗比例( % )
910
41. 8
12
2, 332
应用能源技术
29
4 分月煤气耗量分析
办公楼年分月煤气耗量统计见图 3 所示。
图 3 办公楼年分月煤气耗量统计
该办公建筑月煤气耗量波动较小, 11 月耗气 量略低。煤气主要用于厨房, 耗气量大小与用餐 人数相关。政府办公建筑人员相对稳定, 用餐量 变化不大, 使得该建筑月煤气耗量变化较小, 该部 分能耗的节能潜力不大。
14. 8
10 小计
380 114, 430
0. 027 8. 12
17. 6
30
应用能源技术
2009 年第 5 期( 总第 137 期)
类型 采暖
空调
合计
表 1 办公楼采用空调系统能耗分析详表( 续表)
采暖空调耗汽量分析
月份
能源消耗( GJ)
11
1, 057. 5
12
2, 032. 5
1
2, 407. 5
采暖空调系统电耗分析如表 所示。采暖电 耗比例低于空调电耗比例, 冬季采暖期各月采暖 电耗比例占当月建筑总 电耗的 0. 3% ~ 33% , 最 冷月可达到 25% ~ 33% ; 夏季空调期各月空调电 耗比例占当月建筑总电耗的 0. 03% ~ 37% , 最热 月可达到 30% ~ 37% , 采暖空调电耗占全年建筑 总电耗的 17. 6% , 可见采暖空调系统各设备电耗 相当可观, 采暖空调月电耗占建筑电耗的 10% ~ 40% , 节电潜力巨大。
办公楼蒸汽耗量全部用于采暖空调, 采暖耗
汽量比例大于空调耗汽量比例。采暖期采暖耗汽 比例占建筑总耗汽量的 73. 6% ; 空调期空调耗汽 比例占建筑纵耗汽量的 26. 4% 。采 暖耗汽量相 当可观, 节能潜力较大。
采暖空调系统费用分析如表 1 所示。采暖费 用高于空调费用, 采暖期各月单位面积采暖费用 为 2. 06 元 m2~ 7. 25 元 m2, 单位面积年采暖费用 为 27. 24 元 m2; 空调期各月单位面积空调费用为 0. 61 元 m2~ 3. 77 元 m2, 年空调费用为 12. 93 元 m2, 可见采暖空调费用很 大, 节能经 济效益非常 显著。
64. 3
1
2, 961
69. 2
2
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61. 6
ห้องสมุดไป่ตู้
3
1, 909
59. 5
4
810
37. 9
小计
11041. 5
35. 0
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288
18. 0
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1, 127
46. 4
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1, 362
51. 4
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41. 2
10
1, 097
45. 8
小计
4, 801
15. 2
15, 842
50. 3
合计
类型 采暖
5 分月蒸汽耗量分析
办公楼冬季采暖采用市政蒸汽, 经汽- 水换 热器换成高温热水, 经热水循环泵加压后供散热 器采暖, 夏季供蒸汽溴化锂吸收式制冷机组, 该建 筑分月市政蒸汽耗量统计见图 4 所示。
图 4 办公楼年分月蒸汽耗量统计
如图所示, 该办公楼耗汽量以 12、1、2、3、8、9、 10 月最为显著。其中 12、1、2、3 处于采暖期, 蒸汽 均用于采暖 系统, 12、1、2 月为最冷月, 故该 3 个 月耗汽量相对较多; 8, 9, 10 处于空 调期, 蒸汽用 于空调系统。5 月份用气量为 0, 说明过渡季节没 有蒸汽消耗。从好奇从全年耗气量看, 冬季采暖 的蒸汽耗量要大于夏季空调用于蒸汽溴化锂吸收 式制冷机组的耗量。
由于办公建筑使用时间多为早 8 00 至晚 6 00, 该特点使得各月峰时耗电量与平时耗电量基 本持平, 谷时耗电量极低。分析谷时用电量可以 看出, 冬季采暖期谷时用电量相对夏季较高, 说明 冬季采暖时, 夜间热水循环泵是运行的, 实际情况 也是如此。
图 2 公楼年分月耗电量、分月峰谷平耗电费统计
2009 年第 5 期( 总第 137 期)
收稿日期: 2009- 03- 11 修订稿日期: 2009- 04- 05 作者简介: 李国辉, 大连交通 大学电气 信息学院, 116024, 博
士, 高工。
1 概况
寒冷地区某办公大楼, 属政府办公建筑。该 建筑建于 1998 年, 南北朝向, 建筑高度 40m, 地上 十一层, 地下一层, 建筑面积 24800m2。办公楼内 六到十一 楼为标 准层, 每层 设有标 准办公 室 32 间; 五楼为主要领导办公区域; 一楼到四楼设有多 公能厅、会议室、标准办公室、贵宾厅、餐厅、厨房 等区域。
如图 2( a) 分月耗电量所示, 该办公建筑 12、
1、2、3、7、8、9 月份电量消耗较高, 其中以 1、3、7、8 月份最为显著, 由于峰谷时电价差异较大, 电费统 计如图 2( b) 所示, 从两图对比可以, 如果能够实 现移峰添谷, 也是办公建筑节能的有效手段。
该办公楼 1、3 月份 为供暖季, 7、8 月份为空 调供冷季, 空调系统电耗显著, 使得建筑电耗水平 较高。其中 1、3 月为最冷月, 供热负荷大, 2 月为 春节时段, 建筑使用率较低。而 7、8 月为最热月, 空调冷负荷大, 空调系统电耗高。
关键词: 办公建筑; 能耗统计; 行为节能 中图分类号: TU242 文献标识码: B 文章编号: 1009- 3230( 2009) 05- 0027- 05
Numerical statement and Analyse of The Dissipation of Energy about Government Office Building
Abstract: In these years, the energy problems are serious along with the development of economy. To resolve this problem, we should start in many methods. Especially for the built construct ions, the energy statistic system should be erected that can stimulate the energy saving of behavior and form a economy oper ation schemes. The character of energy consumption and existent problems are analyzed and some viable re solvent methods are put foreword in this paper based on the statistic results of an official building in cold district. Key words: office building; energy statistic; energy saving of behavior
空调 247570
采暖空调电耗分析
月份 11
消耗总量( kWh) 电耗比例( % )
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12
25290
20. 5
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46830
32. 4
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17. 6
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35880
26. 8
4 小计
4200 133, 140
0. 3 9. 44
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8. 7
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33. 2
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36. 4
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2009 年第 5 期( 总第 137 期)
应用能源技术
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政府办公建筑能耗统计与分析
李国辉1 , 刘 学2
( 1. 大连交通大学电气信息学院 116024; 2. 哈尔滨电站设备成套设计研究所 150046)
摘 要: 近年来, 随着我经济的快速发展, 能源问题也越来越严峻。解决能源问题应该从多 个方面入手, 特别是对于既有建筑, 在利用硬件节能的同时, 建立能源统计分析制度, 可以有效 促进行为节能, 建立经济合理的运行策略。本文以寒冷地区某办公楼的能耗统计为基础, 分析 该建筑能耗的特点和存在的问题, 并提出经济可行的解决方案。
3 办公楼电耗分析
目前, 我国大部分城市已经采用峰谷时电价, 用电量的统计分析应分时段进行。国家机关办公
楼设备较多, 且大部分设备在用电高峰时运行, 谷 时用电量极低, 总能耗费用相当可观。该办公楼 年分月耗电量、分月峰谷平耗电费统计见图 2 所 示。从用电量和电费的柱状图对比, 可以明显看 出两者之间的不同。
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760. 0 9, 615. 0
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小计
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耗汽比例( % ) 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 73. 6 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 100. 0 26. 4 100. 0
LI Guo- hui1 , LIU Xue2 ( 1. Dalian Jiaotong University, Dalian, 116024, China; 2. China National Electric Equipment Corporation Harbin Power System Engineering & Researsh Institute ( CHPI) , Harbin , 150046, China)
2 办公楼总能耗分析
办公大楼用能设备, 包括电力、市政蒸汽、燃 气等多个系 统, 其中电力系统包括 照明、办公设 备、电梯、空调设备等。
办公大楼年能耗费用及比例如图 1 所示。
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应用能源技术
2009 年第 5 期( 总第 137 期)
图 1 办公楼各项能耗年费用及比例
如图 1 所示, 办公大楼能耗费用较大, 其中电 费是整个建筑的主要用能环节, 年费用为 141 万 元左右, 占建筑总能耗费用的 58% ; 其次为市政 蒸汽消耗费, 年费用为 78 万元左右, 占建筑总能 耗费用的 33% ; 剩余为燃料费( 焦炉煤气) , 占到 建筑总能耗费用的 6% 。
7 节能策略
针政府办公建筑能耗、电耗特点, 特别是采暖 空调系统能耗及电耗特点, 对建筑能耗系统进行 管理运行改进, 提出节能运行策略, 并针对空调系 统进行必要的节能改造。在保证系统正常运行情 况下, 最大限度的降低建筑运行能耗, 提高建筑能 源使用的效率、降低消耗水平、提高能源利用的经 济效果, 可以为业主带来明显的经济效益。具体 策略:
类型 采暖
空调
采暖空调费用分析
月份
费用( 元 m2)
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小计
12. 93 40. 17
办公楼采暖空调系统能耗主要体现在耗汽量 与耗电量, 冬天采暖期利用市政蒸汽经过汽- 水 换热器换成热水进行供暖, 设备主要是热水循环 泵; 夏季空调期耗汽设备为蒸汽溴化锂吸收式制 冷机组, 耗电设备主要有制冷机组, 冷冻水泵、冷 却水泵、冷却塔、空调风机、风机盘管风机等。采 暖空调系统能耗分析如表 1 所示。采暖能耗比例 高于空调能耗比例, 采暖期各月采暖能耗比例占 当月建筑总能耗的 40% ~ 70% , 最冷月可达到 60 ~ 70% ; 空调期各月空调能耗比例占当月建筑总 能耗的 18% ~ 52% , 最热月可达到 40% ~ 52% , 采暖空调能耗占全年建筑总能耗的 50. 3% , 可见 采暖空调系统能耗相当可观, 节能潜力巨大。
蒸汽, 经换热后产生高温热水用于供暖, 换热器型 号 LPQ350- 8 1. 0 型, 换 热量 1. 5MW, 蒸 汽流量 5. 67t h。该办 公楼夏季空调 系统采用风 机盘管 + 新风, 设计总循环水量 310m3 h, 每台风机盘管 水道上设电动两通阀, 恒温调节阀及三速选择开 关; 新风为每层独立系统。冬季办公楼采用 TZY2 - 600 型散热器 24 小时连续采暖, 每年 11 月至下 一年的 4 月, 采暖 120 天左右; 夏季空调为每年 6 月中旬至 10 月中旬, 空调期 110 天左右。
6 采暖空调能耗分析
采暖空调系统为建筑的主要能耗系统之一, 故将其 进行系统分析。办公楼采暖 空调系统电 耗、耗气量、能耗及费用分析详情见表 1 所示。
类型 采暖
空调 合计
表 1 办公楼采用空调系统能耗分析详表
采暖空调能耗分析
月份 11
能源消耗( GJ) 能耗比例( % )
910
41. 8
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应用能源技术
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4 分月煤气耗量分析
办公楼年分月煤气耗量统计见图 3 所示。
图 3 办公楼年分月煤气耗量统计
该办公建筑月煤气耗量波动较小, 11 月耗气 量略低。煤气主要用于厨房, 耗气量大小与用餐 人数相关。政府办公建筑人员相对稳定, 用餐量 变化不大, 使得该建筑月煤气耗量变化较小, 该部 分能耗的节能潜力不大。
14. 8
10 小计
380 114, 430
0. 027 8. 12
17. 6
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应用能源技术
2009 年第 5 期( 总第 137 期)
类型 采暖
空调
合计
表 1 办公楼采用空调系统能耗分析详表( 续表)
采暖空调耗汽量分析
月份
能源消耗( GJ)
11
1, 057. 5
12
2, 032. 5
1
2, 407. 5
采暖空调系统电耗分析如表 所示。采暖电 耗比例低于空调电耗比例, 冬季采暖期各月采暖 电耗比例占当月建筑总 电耗的 0. 3% ~ 33% , 最 冷月可达到 25% ~ 33% ; 夏季空调期各月空调电 耗比例占当月建筑总电耗的 0. 03% ~ 37% , 最热 月可达到 30% ~ 37% , 采暖空调电耗占全年建筑 总电耗的 17. 6% , 可见采暖空调系统各设备电耗 相当可观, 采暖空调月电耗占建筑电耗的 10% ~ 40% , 节电潜力巨大。
办公楼蒸汽耗量全部用于采暖空调, 采暖耗
汽量比例大于空调耗汽量比例。采暖期采暖耗汽 比例占建筑总耗汽量的 73. 6% ; 空调期空调耗汽 比例占建筑纵耗汽量的 26. 4% 。采 暖耗汽量相 当可观, 节能潜力较大。
采暖空调系统费用分析如表 1 所示。采暖费 用高于空调费用, 采暖期各月单位面积采暖费用 为 2. 06 元 m2~ 7. 25 元 m2, 单位面积年采暖费用 为 27. 24 元 m2; 空调期各月单位面积空调费用为 0. 61 元 m2~ 3. 77 元 m2, 年空调费用为 12. 93 元 m2, 可见采暖空调费用很 大, 节能经 济效益非常 显著。
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小计
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合计
类型 采暖
5 分月蒸汽耗量分析
办公楼冬季采暖采用市政蒸汽, 经汽- 水换 热器换成高温热水, 经热水循环泵加压后供散热 器采暖, 夏季供蒸汽溴化锂吸收式制冷机组, 该建 筑分月市政蒸汽耗量统计见图 4 所示。
图 4 办公楼年分月蒸汽耗量统计
如图所示, 该办公楼耗汽量以 12、1、2、3、8、9、 10 月最为显著。其中 12、1、2、3 处于采暖期, 蒸汽 均用于采暖 系统, 12、1、2 月为最冷月, 故该 3 个 月耗汽量相对较多; 8, 9, 10 处于空 调期, 蒸汽用 于空调系统。5 月份用气量为 0, 说明过渡季节没 有蒸汽消耗。从好奇从全年耗气量看, 冬季采暖 的蒸汽耗量要大于夏季空调用于蒸汽溴化锂吸收 式制冷机组的耗量。
由于办公建筑使用时间多为早 8 00 至晚 6 00, 该特点使得各月峰时耗电量与平时耗电量基 本持平, 谷时耗电量极低。分析谷时用电量可以 看出, 冬季采暖期谷时用电量相对夏季较高, 说明 冬季采暖时, 夜间热水循环泵是运行的, 实际情况 也是如此。
图 2 公楼年分月耗电量、分月峰谷平耗电费统计
2009 年第 5 期( 总第 137 期)