1、大型商业建筑能效管理现状及改进建议基于昆明市的调查研究 林娟 刘正荣 云南建筑技术发展中心 摘 要： 以云南省民用建筑能耗统计数据为基础, 结合昆明市 63 栋大型商业建筑能耗状况的实地调研情况, 总结昆明市大型商业建筑能耗情况和建筑能效管理现状, 并针对大型商业建筑能效管理、建筑节能方面提出改进建议, 包括引入能管系统、强化节能监管, 优化节能技术等。关键词： 大型商业建筑; 能耗特点; 能效管理; 改进建议; 作者简介：林娟, 女, 生于 1987 年, 四川眉山人, 工程师, 研究方向:建筑节能。作者简介：刘正荣, 男, 生于 1970 年, 云南大理人, 高级工程师, 研究方向:建筑节
2、能。收稿日期：2017-05-24Present Situation and Improvement Suggestions of Energy Efficiency Management of Large Commercial Buildings:Based on the Investigation of KunmingLIN Juan LIU Zhengrong Yunan Building Technology Development Center; Abstract： Based on the statistical data of energy consumption of civi
3、l buildings in Yunnan, and the field investigation of the energy consumption situation of 63 large commercial buildings in Kunming, this paper summarizes the situation of energy consumption and energy efficiency management of large commercial buildings in Kunming, puts forward some suggestions for i
4、mproving the energy efficiency management and energy saving of large commercial buildings, including introducing the energy management system, strengthening the energy conservation supervision and so on.Keyword： large commercial building; energy consumption characteristics; energy efficiency managem
5、ent; improvement suggestion; Received： 2017-05-241 引言云南省 80%的区域属于温和气候区, 年均温度在 21左右, 冬季无严寒, 夏无酷暑。因温和气候的影响, 云南省各类建筑的建筑能耗水平低于其它气候区域, 大型商业建筑总体能耗水平也低于全国平均水平。但是随着大型商业建筑总量的增加, 其总体能耗也在逐年上升, 特别是随着用能设备的增加, 对建筑能效管理提出了新的要求。多数大型商业建筑存在管理不到位、用能浪费和用能设备不合理的现象, 需要进一步采取科学合理的管理方法和能源管理技术, 来降低整体能耗。云南省通过多年来对大型公共建筑能耗统计数据的分
6、析, 特别是对昆明市的大型公共建筑进行能耗调研分析可以发现, 昆明市 63 栋大型商业建筑 (包括大型商场建筑、大型写字楼建筑和大型酒店建筑) 的年总能耗就高达11593.34 吨。如果昆明市大型商业建筑实行有效的建筑能效管理, 按节能 20%标准计算, 仅昆明市已统计的大型商业建筑就可实现年节能 2318.67 吨。若全省大型商业建筑均实施有效的建筑能效管理, 云南省建筑节能空间将是巨大的。2 调研方式及内容云南省 2015 年建筑能耗统计调研工作, 是利用云南省建筑能耗统计工作系统的方式对全省 16 个州 (市) 的民用建筑 (国家机关办公建筑、大型公共建筑、中小型公共建筑和居住建筑) 的
7、建筑能耗信息进行统计, 数据时限为 2015 年 1月 1 日至 12 月 31 日, 统计方式为抽样统计。2015 年度云南省共统计民用建筑能耗 4015 栋, 剔除异常和不合理数据后, 有效统计样本量 3463 栋 (表 1) , 其中国家机关办公建筑和大型公共建筑 1628 栋, 中小型公共建筑 825 栋, 居住建筑 1010 栋, 有效数据占比达到 86%。根据统计的数据显示云南省大型公共建筑年总能耗 201507.883 吨。表 1 云南省 2015 年度民用建筑能耗统计有效样本量 下载原表 在全省建筑能耗统计的基础上, 通过现场调研, 实地考察的方式, 选取昆明市部分典型大型商业
8、建筑开展了统计数据核实和调研, 最终调研对象为 63 栋 (包括写字楼类建筑、商场类建筑和宾馆酒店类建筑) , 统计及调研最终完成的有效样本量如表 2 所示。经统计所调研对象的 63 栋大型商业建筑年总能耗就高达11593.34 吨。调研过程还发现, 昆明市的大型商业建筑目前能效管理的水平都有待提高, 设备能效也还具有较大的挖掘空间。表 2 昆明市大型商业建筑核实调研对象情况 下载原表 3 调研结果分析3.1 云南省建筑能耗总体情况2 01 5 年云南省建筑能耗统计的有效统计样本量 3463 栋, 统计建筑面积3700.03 万 m, 全年总能耗 372401.83 吨。通过对数据的对比分析可
9、以得出云南省建筑能耗总体具有以下特点:(1) 与全国能耗统计数据相比, 云南省温和地区 2015 年度各类建筑能耗水平总体低于全国建筑能耗统计值。其中国家机关办公建筑单位面积能耗为 10.08kg/ (ma) , 为全国统计值的 61.84%。大型公共建筑单位面积能耗为 14.76kg/ (ma) , 也明显低于上述 4 个气候区的统计值, 为全国统计值的 48.07%。(2) 相对于全国, 云南省国家机关办公建筑和大型公共建筑的单位面积能耗较低, 但云南省大型公共建筑单位面积能耗明显高于其他三类建筑的单位面积能耗, 因此云南省大型公共建筑是建筑节能工作的重点。3.2 昆明市大型商业建筑能耗情
10、况3.2.1 昆明市大型商业建筑能耗基本情况2015 年度昆明市共统计 128 栋大型公共建筑 (有效样本量) , 其中大型商业建筑 63 栋 (包括写字楼类建筑 34 栋、商场类建筑 18 栋、宾馆酒店类建筑 11 栋) , 医疗卫生类建筑 5 栋, 文化教育类建筑 45 栋, 其他建筑 15 栋。分析数据显示, 昆明市大型商业建筑能耗 (写字楼类建筑、商场类建筑、宾馆。从图 1 可以看出, 各类大型公共建筑之间能耗用量差异较大, 各类建筑单位面积能耗在7.17kg/ (ma) 29.75k Wh/ (ma) 之间不等, 平均值为 15.01kg/ (ma) , 最大值是最小值的 4.15
11、倍之多, 经调研发现各类大型公共建筑之间能耗不同的原因主要是:受人流密度、地理位置、建筑用途、建筑围护结构热工性能和系统设计上的差异影响, 不同大型公共建筑的能耗会出现较大差异。除写字楼类建筑外, 商场类建筑和宾馆酒店类建筑能耗均高于大型公共建筑能耗平均值, 可见大型商业建筑在公共建筑中的节能潜力最大。图 1 昆明市 2015 年度各类大型公共建筑单位面积能耗对比 下载原图3.2.2 与其他省市气候区的能耗对比情况根据核实调研的昆明市 (温和地区) 63 栋大型商业建筑的建筑能耗数据如图 2所示, 昆明市各类大型商业建筑在 12.16kg/ (ma) 29.75k Wh/ (ma) 之间不等,
12、 能耗用量差异较大。同时与典型的夏热冬暖地区的各类大型商业建筑单位面积能耗对比, 昆明市的写字楼类建筑、商场类建筑的单位面积能耗明显低于其夏热冬暖地区;但宾馆酒店类建筑能耗虽低于发达地区上海市夏热冬暖地区, 但却略高于江苏省夏热冬暖地区。分析上述情况出现的主要原因是:受地理位置、气候分区、城市发达程度、建筑围护结构热工性能和用能系统使用上的差异影响, 昆明市的大型商业建筑能耗普遍低于其他省市夏热冬暖地区, 但同时值得注意的是由于云南省属于旅游地区, 宾馆酒店类建筑能耗略高于江苏省夏热冬暖地区, 可见昆明市仍需注意大型商业建筑中宾馆酒店类建筑的建筑能效管理, 加大该类建筑的建筑节能工作。图 2
13、昆明市 (温和地区) 与其他省市夏热冬暖地区大型商业建筑单位面积能耗对比 下载原图3.2.3 昆明市大型商业建筑用能特点大型商业建筑能耗主要由照明系统、空调系统及动力系统三大部分构成。昆明市大型商业建筑能耗中照明系统和动力系统相对占较大的比重, 空调系统仅在商场类建筑、宾馆酒店类建筑中占有一定比例, 写字楼类建筑中应用较少。大多数商业建筑没有实施用能分项计量, 各大型商业建筑仅有年总能耗数据。写字楼能源消耗较单一, 主要以电能消耗为主, 其中照明系统和办公动力设备能耗所占比例较大, 空调系统消耗相对较少, 能耗主要集中在每个工作日8:0018:00 之间, 在此时间段之外, 建筑能耗负荷较小。
14、商场类建筑具有综合性、建筑体量大、室内空间布置变化多样、室内人员密度变化快、空调系统应用规模大等特点;商场能耗主要以照明系统消耗、动力设备能耗和空调系统消耗为主, 能耗普遍高于写字楼建筑。但相较于全国而言, 空调系统的应用较少, 商场能耗也仅是略高于写字楼能耗。商场的照明电耗相较与写字楼也较高, 主要是由于商场营业时间长和营业场地自然采光少的影响。宾馆酒店类商业建筑较为特殊, 主要表现在为满足客人对酒店室内舒适度的要求, 宾馆酒店建筑均需安装空调设备, 因此宾馆酒店建筑的能耗要明显高于其他类型的商业建筑。由于照明、动力系统在建筑中耗能比较稳定, 而空调系统用能影响因素则极其复杂, 所以空调系统
15、能耗对宾馆酒店类商业建筑节能具有重要的意义。3.3 昆明市大型商业建筑能效管理现状昆明市大型商业建筑能效管理一直处于发展缓慢的状态, 部分开展建筑能效管理的大型商业建筑也仅限于实施简单的能源日常管理和局部的节能措施。3.3.1 能源日常管理措施大型商业日常能源管理主要包括设备的管理文档记录、设备运行维护记录和建筑年总能耗记录。从调查的大型商业建筑可以看出, 大部分商业类建筑均具备建筑能耗账目记录文件、建筑用能设备的原始文件、建筑节能的管理文件 (标准、规范、规定、规程等) 、建筑设计图纸、施工图纸 (包括各大型耗能设备的设计图、安装图、计算书等) 、建筑用能设备的运行记录;少部分大型商业建筑实
16、施了建筑能耗分项计量能源管理措施和建筑节能奖罚制度。部分建筑用能系统的运行管理过于形式化, 对大型用能设备的管理比较重视, 而对于分散的、较小的末端设备管理比较忽视。3.3.2 建筑能耗节能措施(1) 照明系统节能措施照明系统能耗主要受照明设备功率及设备使用时间影响, 因此昆明市大型商业建筑能效管理照明系统节能途径主要有两种:1) 节能灯具的使用, 在满足照度的前提条件下采用高效节能型照明产品, 节能灯具的使用不仅能降低照明系统的能耗, 而且也能减少空调系统的能耗。2) 照明系统控制方式的自动化、智能化, 合理的自控方式能大大降低照明系统能耗, 同时又不对室内光环境需求产生不良影响。(2) 电
17、气设备节能措施目前昆明市大型商业建筑能效管理电气设备节能途径主要有三种:1) 安装改善电力品质的设备。2) 电梯动能回馈节能技术应用。3) 推行扶梯节能控制系统, 通过在扶手电梯的入口处增加载客感应器, 实现无乘客停止运行, 有乘客时自动启动。(3) 空调系统节能措施空调系统的能耗主要由冷热源系统、水系统、风系统的能耗构成, 其中冷热源系统能耗占有较大比例。本次调研所发现的商场、宾馆酒店的空调系统在节能措施上主要采用了以下措施:1) 选择合理冷机容量及台数, 提高冷热源效率;2) 使用合理的室内空调运行参数;3) 提高空调系统的自动化、智能化程度;4) 充分利用自然冷源。(4) 运行管理节能大
18、型商业建筑多具有结构复杂、设备众多、用能相对集中、能耗水平高, 弹性相对大的特点, 对它的节能运行管理可从制度和技术方面双管齐下。但是目前云南省实施运行管理节能的大型商业建筑还较少, 只有部分建筑能耗管理部门采用了独立分项计量系统, 对建筑用能系统用能状况进行实时监测。3.3.3 能效管理存在的问题(1) 能耗浪费严重, 能效监管粗放目前的大型商业建筑的能效管理中, 建筑能耗浪费现象比较严重, 存在照明系统不节能、电梯空载、空调温度低等现象。同时监管粗放, 管理模式单一, 特别是缺少对重要耗能设备运行模式和用能效率的监管和优化, 物业管理公司能源管理制度不够全面, 造成建筑能源利用率偏低且很难
19、发现实际运行中的不合理使用情况。(2) 监管力度不够, 能管体系推进缓慢云南省虽然已连续开展 7 年的建筑能耗统计工作, 能耗统计工作质量也成逐年上升趋势, 但是对于能耗统计后续的工作开展推进缓慢, 目前由于政府建筑节能监管力度不够, 致使云南省的建筑能源审计、能耗公示、建筑用能定额指标制定等工作都尚未正式开展, 建筑能效管理工作推进缓慢, 这对于准确分析建筑能耗特点, 有针对性的制定全省不同地区、不同类型的建筑能效管理和建筑节能措施都是一种阻碍。4 改进建筑能效管理的建议4.1 引入能管系统, 提升能管水平大型商业建筑能效管理, 应引入建筑能耗分项计量和实时动态监测, 强化建筑节能运行管理。
20、在满足舒适安全的前提下, 改变用能管理模式, 由粗放型转变为集约化、精细化管理, 挖掘节能潜力。对于高能耗建筑应重点加强高耗能设备的能耗运行监测, 定量分析高能耗建筑节能潜力和方向, 推动大型商业建筑节能评估诊断、节能改造等工作的发展, 实现管理节能效益。4.2 强化节能监管, 优化节能技术加快推进建筑能效管理制度, 大型商业建筑的业主单位或使用单位应建立有效可行的, 设置专门的机构或部门负责建筑能效管理工作, 定期检查和改善建筑维护结构、用能设备的性能, 定期排查用能设备故障, 发现问题及时维修。同时, 引入被动式建筑相关节能技术, 优化设计, 采用自然通风采光手段, 降低建筑能耗。4.3
21、加强节能监管体系建设制定云南省大型商业建筑能效管理制度开展大型商业建筑能源审计、能耗公示、能耗监测等工作;制定云南省大型商业建筑用能定额、建筑节能限额运行管理制度等, 为实现建筑能耗评价和节能诊断分析提供前提条件。4.4 借鉴被动式建筑设计理念, 推进节能改造鉴于大型商业建筑能耗偏高的现状, 应积极推进节能改造, 特别是要结合目前国家上公认的被动式建筑设计理念, 对即有高能耗大型商业建筑进行改造, 增加自然采光面积, 增设自然通风管道和设备, 在保证空气清新的情况下, 减少空调的能耗;注重遮阳对建筑降温的作用, 同时对于充分利用可再生能源为建筑提供能源供应, 多管齐下, 加快云南省大型商业建筑
22、节能降耗工作的推进。5 结语昆明市大型商业建筑发展迅速, 总量越来越大, 同时单位建筑面积能耗较高, 而能效管理水平还有待提升。加强大型商业建筑能效管理, 不仅需要节能管理制度和体系的保障, 还需要先进的技术手段和节能效益机制作为推动, 更需要政府制定监管制度, 加强监督管理, 通过开展能源审计、能耗公示, 实施建筑能耗分项计量和实时动态监测等方面着手, 最大限度的挖掘建筑物的节能潜力, 实现从节约型向更新型、优化型管理模式的转变, 最终实现节能降耗的目标。参考文献1云南省住房和城乡建设厅.2015 年度云南省民用建筑能耗统计分析报告R.2015. 2祝侃, 尹海培.江苏省公共建筑能耗监测平台数据分析J.建设科技, 2016 (18) :44-47. 3曾德珩.大型商场建筑能源管理的调查与分析J.重庆大学学报 (社会科学版) , 2013 (1) :78-83. 4郭霞, 刘玉明, 叶苏东.既有建筑节能改造现状、挑战与对策研究以北京市为例J.工程经济, 2016 (12) :54-58. 5纪凯.既有商业建筑能耗现状分析及节能对策J.建筑节能, 2012 (9) :64-66.
