北京市大型公共建筑能耗统计数据库与初步分析

北京市大型公共建筑能耗统计数据库与初步分析

摘要：不同规模的公共建筑，其全年的用能特点和能源消耗总量不同。大型公共建筑虽然数量不多，但在我国民用建筑总能耗中占有很大比重。本文通过对北京市41座大型公共建筑的能耗调查，得到各个建筑的全年电耗现状以及各系统设备构成，运行状况。结合正在建设的公共建筑能耗数据库，对北京市几类大型公共建筑的用能现状、能耗差异及特点进行描述。提出在建筑缺乏用能设备分项计量的条件下，需要对大型公共建筑重点用能设备运行状态进行监测。

关键字：大型公共建筑、建筑能耗、数据库一、背景

1.1大型公共建筑的定义

不同规模的公共建筑，其室内人员、灯光和办公设备的密度不同，全年的用能特点和能源消耗总量也不同。根据建筑的用能特点，将公共建筑划分为普通公共建筑和大型公共建筑。大型公共建筑是指建筑面积超过2万m 2且采用集中空调系统的各类星级酒店、大中型商场、高级写字楼、车站机场及体育场馆等。普通公共建筑则是指建筑面积在2万m 2以下或建筑面积超过2万m 2但未采用集中空调的各类办公建筑、科研教学和医疗建筑等。图1为建筑分类的示意图。

民

用建筑

居住建筑（住宅）

普通公共建筑

大型公共建筑

公共建筑

单幢建筑面积在2万m 2以下或2

万m 2以上但未采用中央空调系统的商业营业用房、服务业用房、办公用房、教育用房、医疗用房、科研用房、文化体育用房等。单幢建筑面积超过2万m 2以上且采用中央空调系统的高级写字楼、星级饭店、大型商场、政府办公大楼、医院门诊及住院大楼、体育馆、博物馆、影剧院、广播及电视台等。

工业建筑

建筑

图1根据用能特点的建筑分类

1.2国内大型公共建筑能耗现状

我国各地研究者对某些城市大型公共建筑进行了能耗调查与节能潜力分析，得到表1

的结果。

表1各大城市公共建筑的能耗调查结果

根据北京市城市总体规划以及产业结构调整中继续加大第三产业比重的需要，未来几年内写字楼、公寓、饭店、会展中心及奥运场馆等大型公共建筑会大幅度增加，同时一批普通

公共建筑由于使用功能改变进行改造后，能源需求成倍增长，在用能特点上转变成为大型公共建筑。加上现有存量，北京市的大型公共建筑面积在未来几年内将达到4000万m2。按照现有的能耗指标推算，北京市仅大型公共建筑的全年电耗就会高达60亿kWh。将会对北京市的能源供应造成巨大压力，并制约北京市的经济发展。

二、大型公共建筑能耗调查统计与数据库建设

2.1能耗调查统计方法

对北京市大型公共建筑能耗调查采用普查和重点调查相结合的方式。

2005年3月初，向百余栋大型公共建筑的管理负责人发出了能耗调查表，通过回收此表得到的数据和几年来北京市政府积累的统计数据，为建立能耗数据库奠定基础。

在进行问卷式能耗普查的同时，作者于2005年4月至5月期间对北京市41座典型建筑入户调查，深入了解了几类大型公共建筑的能耗情况，空调系统运行情况，其他设备运行情况等。表2是进行深入调研的各类建筑基本情况。

表2被调查的建筑类型和数量

建筑类型数量总建筑面积/万m2

综合性商务楼10119.56

写字办公楼1450.70

商场1263.89

宾馆饭店541.69

其中综合性商务楼指的是汇集商业、办公、娱乐、居住等多种功能的建筑物单体或建筑群，而其他三种类型建筑——写字办公楼、商场、宾馆饭店则功能相对较为单一，通常为单体建筑。

2.2能耗数据库主要框架

公共建筑能耗数据库框架服务于公共建筑的节能。对于大型的公共建筑，从节能建筑的内容看，可以总体分为两类，一是建筑物本体的热工性能，即通过提高建筑围护结构的保温隔热性能、门窗的密闭性能和充分利用通风、太阳能、自然采光等措施来降低为达到相同的室内舒适程度所需要的采暖和空调的能耗；二是提高建筑物内的能耗系统及设备的能源效率，包括采暖、空调系统、照明灯具、热水器、家用电器及办公设备等。其中暖通空调能耗分三部分：冷热源能耗、末端设备能耗和输送系统设备能耗，这与运行调节方法也密切相关。

结构如下：

图3公共建筑节能途径结构图

按照大型公共建筑能耗统计方法，将数据库设计成为能够方便快捷地反映的建筑物具体信息如下：

图4数据库内容

2.3大型公共建筑能耗数据库建设概况

清华大学建筑节能研究中心结合多年来对大型公共建筑进行节能诊断测试的经验，搭建了一整套大型公共建筑能耗数据库。结合这一建筑能耗统计平台并不断进行完善和分析，将准确地给出我国各类建筑物所消耗终端能源的具体数据，并可以描述我国建筑能耗的具体特点，例如发展变化的特点、不同功能建筑耗能的特点、不同地域建筑耗能、建筑内不同终端用能特点等。

截至2006年2月，已在大型公共建筑能耗数据库中为484栋公共建筑建立初步档案，其中北京市建筑404栋，按建筑类型和面积将其归类，数量分布如下。

表3大型公共建筑能耗数据库北京市建筑概况

建筑面积（m2）

小于2万2～5万5～10万大于10万总计写字楼办公楼2830211291

商场12149237

宾馆饭店3342259109

综合性商务楼6861131

医院434112

博物馆、展览馆02002

体育馆730313

学校01102

机场车站、广播台20114

北京市地方政府建筑26213151

中央在京机关办公建筑2293236

其他363416

总计1231597646404

三、大型公共建筑能耗现状分析

大型公共建筑所消耗的能源种类根据建筑物内用能系统的不同而有所差别，一般以电为主，辅以天然气、煤、蒸汽和市政热水等。

3.1各类型建筑能耗现状

抽取数据库中大型公共建筑样本64个进行粗略估计。由于电制冷是目前大型公共建筑的制冷的主要形式，故选取的64座建筑均为电制冷形式，其使用的能源为单一电。

（1）年耗电量

图5各类型建筑2004年单位面积总电耗与建筑面积散点图由图中数据可以看出，商场类建筑较其他类型相比全年耗电量较大，大部分在200kWh/m2.a至300kWh/m2.a之间。商场耗电设备较多，照明设备数量多，空调系统设备容量大且运行时间长。宾馆饭店和办公楼类建筑耗电量相当，基本在200kWh/m2.a以下。综合