民用建筑节能评估能耗估算方法探讨

民用建筑节能评估能耗估算方法探讨

华东建筑设计研究院有限公司衣健光

摘要：建筑全年能耗计算是民用建筑投资项目节能评估的重要环节，分析了民用建筑的能耗组成，其中空调、采暖系统的能耗计算最为复杂。空调、采暖系统的能耗计算方法可以分为动态能耗模拟法和静态能耗分析法，鉴于计算方法特点和节能评估阶段的项目周期、项目资料以及经济性，认为采用当量满负荷运行时间法更加高效、经济。

关键词：节能评估；能耗；当量满负荷运行时间法

Abstract: Building annual energy consumption calculation is an important part of energy efficiency evaluation for civil building investment projects. Energy consumption calculation of the air conditioning & heating system is the most complex. Air conditioning & heating system energy consumption calculation method can be classified into dynamic energy simulation and static energy consumption analysis. Owing to characteristics of the calculation method and the project cycle, project information of energy efficiency evaluation phase and economy, equivalent full load hours method is more efficient and economical.

Keywords:energy efficiency evaluation, energy consumption, equivalent full load hours method.

1．固定资产投资项目建筑节能评估要求

为加强固定资产投资项目节能管理，促进科学合理利用能源，从源头上杜绝能源浪费，提高能源利用效率，根据《中华人民共和国节约能源法》和《国务院关于加强节能工作的决定》，2010年11月1日国家发展和改革委员会颁布实施《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》【发改委令2010年第6号】（本文简称“6号令”），2011年6月30日上海市人民政府颁布实施《上海市固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》【沪府发（2011）38号】（本文简称“38号文”）。

“6号令”和“38号文”均根据提出根据项目建成投产后年能源消费量实行分类管理的要求，详见表1。因此，对项目的全年能源消耗情况进行估算是非常重要的环节。

表1 固定资产投资项目节能评估分类管理要求

2．民用建筑能源消耗系统分类

固定资产投资项目的分类有多种，其中按行业分类包括：能源项目、交通项目、原材料工业项目、装备工业项目、农业项目、林业项目、水利项目、生态和环境保护项目、商业和服务业项目、科技、文化、教育、卫生、体育项目以及房地产开发项目等。由于笔者涉及的行业为建筑设计与咨询，本文重点论述民用建筑（即房地产开发项目）的能耗评估方法。

图1 民用建筑耗能系统组成

一般而言，民用建筑的主要用能品种为电、天然气（或石油），其能耗系统组成如图1所示。其中建筑围护结构的能耗最终会计入空调、采暖系统的能耗，不再另行计算。 民用建筑的耗能系统可以分成两大类：一类为气候相关型耗能系统，其能耗会根据室外气象条件的改变而改变，比如空调、采暖系统；另一类为气候无关型耗能系统，其能耗通常不随室外气象条件的改变而改变，比如通风系统、照明系统、室内设备、电梯等。气候无关型耗能系统的能耗计算方法相对简单，可根据系统耗电指标和全年使用情况估算。气候相关型耗能系统的能耗计算方法较为复杂，影响因素多，包括室外气象条件、建筑围护结构、系统型式、系统效率等，是本文讨论的重点。

3．空调采暖系统能耗估算方法探讨

3.1 空调采暖系统能耗计算方法简介

目前，建筑能耗的计算方法主要有两类：一是利用建立在不稳定传热理论基础上的动态能耗模拟法；二是建立在稳定传热理论基础上的静态能耗分析方法。动态能耗模拟法充分考虑室内外各种扰量，得到的结果也比较精确，利用计算机可以方便地对不断变化的室外参数作用下建筑物的冷热负荷进行动态计算，以及对空调系统的全年能耗进行动态模拟计算。动态能耗模拟法比较完善，但由于软件比较复杂，使用起来不方便，因此难于被一般设计人员掌握和使用。静态能耗分析的方法主要有：度日数法、当量满负荷运行时间法、负荷频率表法等，这些方法简单实用，便于一般设计人员和管理人员使用，是一种简化计算方法。

3.2 节能评估阶段能耗计算方法选择原则

空调、采暖系统能耗计算方法的选择应根据计算方法特点、项目周期、项目资料等情况确定，同时还应考虑经济性。动态能耗模拟法需要详细的建筑资料和空调、采暖系统方案建立复杂的分析模型，而静态能耗分析法仅需要简单的项目资料，就可以对建筑物的全年空调、采暖系统能耗进行估算。通常，节能评估是在项目立项阶段完成的，一方面允许计算结果存在一定的偏差，一方面很难得到详细的项目资料用于建模，因此动态能耗模拟法并不适用于节能评估阶段的能耗计算，选择静态能耗分析法更为高效。其中当量满负荷运行时间法一方面可以分系统进行估算，另一方面可以考虑空调采暖系统类型、效率和节能措施，是非常好的能耗估算方法。

另外，目前有的节能评估人员将建筑围护结构权衡判断方法计算得到的空调、采暖系统能耗作为空调、采暖系统能耗的计算值，是不科学的。因为，建筑围护结构权衡判断方法是用于判断建筑围护结构的节能效果的，其不能空调系统的类型、效率及节能措施等影响，其计算值仅为“假想空调、采暖系统能耗”。

3.3 当量满负荷运行时间法

当量满负荷运行时间τE 的定义是：全年空调冷负荷（或热负荷）的总和⎰=qdT q a （kJ/a ）与制冷机（或锅炉）最大出力q R （或q B ）的比值，即： R

C ER q q =τ （1）