北京市办公建筑空调能耗的调查与分析6.10

北京市办公建筑空调能耗的调查与分析

高丽颖1 全巍1秦波2安玉娇3

1.中国建筑设计研究院，100044，北京

2.北京中建建筑科学研究院有限公司，100071，北京

3.北京市煤气热力工程设计院有限公司，100032，北京

摘要：本文基于大型公共建筑能源审计所获得的数据为样本，选取了其中5栋具有代表性的办公建筑单位能耗统计数据进行分析，探究办公建筑能耗的基本状况及特点，通过计算空调系统分项能耗指标，提出采取措施与建议，为政府能源管理部门及用能单位自身加强能源管理、挖掘节能潜力，实现办公建筑空调系统节能目标提供科学的依据。

关键词：办公建筑；空调能耗；分项电耗；分析研究

1 办公建筑能耗特点

办公建筑由于它的使用特性，决定着与其它类型建筑有着显著的不同，其能耗特点可以总结为以下四点：

（1）空调能耗主要集中在工作日周一至周五，每天的8：00至18:00之间，工作时段与非工作时段的能耗差别明显；

（2）办公建筑内多设有遮阳设施，自然采光不能充分利用，照明设备及办公设备数量多，能耗高；

（3）新风负荷大，充足的新风可提高员工的办公效率；

（4）室内环境舒适度要求较高；

2

基于北京市大型公共建筑能源审计所获取的资料及数据，整理后选取其中具有代表性的5栋办公建筑作为样本，对其空调系统能耗进行分析研究。

2.1

概况

办公-1建于2004年，位于北京市朝阳区，属于高层办公建筑，总建筑面积约为56000平方米，采暖空调面积约为54428平方米，坐西朝东，地上25层，地下3层。

办公-2建于2007年，位于北京市朝阳区，属于高层办公类建筑，总建筑面积131376平方米，采暖空调面积约为116779平方米，坐南朝北，地上24层，地下3层。

办公-3 建于2001年，位于北京市朝阳区，属于高层办公类建筑，总建筑面积59127平方米, 采暖空调面积约为40125平方米，坐西朝东，地上23层，地下3层。

第一作者：高丽颖，1987年2月，硕士，100044，北京市西城区车公庄大街19号，**********************

办公-4建于1997年，位于北京市通州区，属于高层办公建筑，总建筑面积约12000平方米，采暖空调面积约为10000平方米，坐北朝南，地上12层，地下2层。

办公-5建成于2008年，位于北京市石景山区，属于多层办公建筑，建筑面积33952平方米，采暖空调面积约为27251平方米，坐北朝南，地上5层，地下2层。

为了便于比较，将5栋建筑外围护结构信息整理至表2.1，主要包括建筑结构形式、外墙材料、外窗玻璃、朝向、保温及遮阳的基本情况。

表2.1办公建筑围护结构信息

由表2.1可知，5栋办公建筑外墙材料以加气混凝土砌块为主，除办公-4之外，均设有保温和遮阳措施。并使用低透射率的Low-e玻璃或镀膜玻璃。从围护结构的基本信息中可知，由于办公-4建筑竣工时间较早，围护结构所采用的节能措施尚不完备，具有很大的节能改造空间。

2.2办公建筑空调系统形式

5栋办公建筑的空调系统形式整理至表2.2，主要包括冷热源、空调末端形式及空调运行时间。

表2.2办公建筑空调系统形式

2.2可看出，5栋办公建筑的空调末端形式均以风机盘管加新风系统为主。风机盘管加新风系统属于半集中式空调系统，风机盘管直接设置在空调房间内，对室内回风进行处理，新风通常是由新风机组

集中处理后通过新风管道送入室内，系统的冷量和热量由空气和水共同承担。

风机盘管加新风系统之所以广泛应用于写字楼等办公建筑，其优点主要有：布置灵活，调节方便，各空调房间互不干扰，可以独立调节室温并可随时根据需要开、停机，使用季节较长，各个房间之间不会互相干扰。除此之外，5栋办公建筑中有部分建筑的大堂设有全空气系统，个别小房间采用分体空调调节室内温度。通过多个空调系统来实现用户对整个办公楼的温湿度的需求。

2.3办公建筑空调能耗分析

规能耗包括空调通风、采暖、照明、室内设备系统、综合2.3-1。根据5栋办公建筑的能耗及空调系统能耗折合标煤后的数据见表2.3

图2.3-1建筑能耗指标体系结构图

表2.3 办公建筑能耗统计

办公-5 27251 509.06 66.46 14.99 2.44

注：1tce(ton of standard coal equivalent)是1吨标准煤当量

电力参考折标系数为1.229tce/万kWh；天然气参考折标系数1.33kgce/m3

通过上由表2.3可知，办公建筑的空调系统能耗指标分布在2-7kgce/m2之间，不同建筑能耗差别较大。

办公-5空调能耗指标较办公-4有明显的下降。初步判断为办公-4竣工时间较早，围护结构所采用的节能手

段尚不完善，同时通过现场走访，发现办公-4存在下班后因个别人加班而运行整套空调系统，空调系统运

行同时门窗未关闭、无人区域灯常开、电机长时间处于部分负荷下运行等现象，由此可知这些造成了办公-4

建筑空调能耗指标偏高。而办公-5建筑竣工时间较晚，围护结构采用节能措施较完善，同时设备旧损引起

的能耗也较少，通过现场走访发现，办公-5具备较完善的能源管理制度及运行管理团队，设置有节能办公

室，健全的能源管理网络，明确从管理者到管理人员的节能管理职责。

图2.3-2办公建筑空调系统能耗占建筑总能耗比例

从图2.3-2可以看出，办公建筑空调系统能耗占建筑总能耗比例居于13%-38%之间。相比较之下，其

中办公-3的空调系统能耗占建筑总能耗的比例较高，约为38%，而办公-5的空调系统能耗占建筑总能耗的

比例较低，约为13%。根据走访发现办公-3使用蒸汽型溴化锂吸收式机组作为冷源，选型偏大，夏季采用

的冷冻水泵及冷却水泵也存在选型偏大的现象，这是造成办公-3的空调能耗占办公能耗比例大的主要原因。

因此，在设计阶段，对设备的合理选型对整个系统运行能耗有着重要的影响。

3 空调系统分项能耗分析

空调系统能耗是建筑能耗的重中之重，由于空调系统能耗的构成比较复杂，因此对空调系统能耗的分

项计量对节能研究有着重要的意义。空调系统能耗主要由3部分组成，即冷源、输送系统、空调末端三部