PDF《中国大型公共建筑节能管理政策研究》

1 中国可持续能源项目 大卫与露茜尔・派克德基金会 威廉与佛洛拉・休利特基金会 能源基金会项目资助号:G-0604-08301 中国大型公共建筑节能管理政策研究 Study on the Energy Conservation Management Policies for Large-scale Public Buildings in China 国家发展和改革委员会 能源研究所

2007 年7月23目录

一、我国大型公共建筑能源消耗现状、存在的主要问题及原因分析.

5

(一)大型公共建筑的能源消耗现状

5

(二)大型公共建筑能源消耗特点及存在的主要问题

7

(三)大型公共建筑能耗高的原因分析

12

二、国外大型公共建筑能耗情况与我国的对比

16

(一)国外大型公共建筑能耗现状与历史的比较分析

18

(二)国外大型公共建筑能耗现状与国内的比较分析

19

(三)结论

21

三、我国大型公共建筑节能管理障碍分析

21

(一)对大型公共建筑的发展模式缺乏足够的认识

21

(二)在大型公共建筑的设计和建造阶段,缺乏评价和监督节能性能的主体.22

(三)在大型公共建筑的使用阶段面临的节能障碍

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四、中国大型公共建筑节能管理政策研究

28

(一)大型公共建筑能源消耗定额确定方法研究

28

(二)大型公共建筑能耗定额管理实施方法研究

36

(三)大型公共建筑能耗定额管理奖惩方法研究

41

五、政策建议

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(一)选择示范省市,开展大型公共建筑能耗定额管理和实行阶梯能源价格的 试点工作

51

(二)积极推动大型公共建筑节能工作,对大型公共建筑的节能工作给予一定 政策倾斜

51

(三)加强针对大型公共建筑的节能信息传播与培训,宣传国家的节能政策和 大型公共建筑的节能技术

52

(四)大力支持采取 合同能源管理 模式的节能服务公司实施大型公共建筑 节能项目

52 参考文献

53 附件

56 4 课题组长:郁聪 课题副组长:康艳兵 课题组成员:刘静茹、魏庆M、袁伟亮,王鑫,张声远, 杨秀、宋芳婷,王远、张祥靖,顾道金,蔡宏武等 总报告主要执笔人: 能源研究所:郁聪、康艳兵 清华大学建筑节能研究中心:魏庆M 总报告参与执笔人:刘静茹、袁伟亮,王鑫,张声远,杨秀、宋芳婷,王远、张祥靖,顾道金,蔡宏武等

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一、我国大型公共建筑能源消耗现状、存在的主要问题及原因分析

(一)大型公共建筑的能源消耗现状 我国建筑总能耗约占社会终端能耗的 20.7%.根据

2004 年的统计数据,我 国城乡民用建筑总面积约为400亿平米, 各类建筑的面积和能耗状况如图1所示. 我国建筑分类 城镇民 用建筑 农村居 住建筑 工业建筑 建筑能源消耗与生产过程相关,建筑个 体差异大 总面积240亿平米,大量使用非商品能 源,单位面积能耗远低于城镇民用建筑 总面积160亿平米,其中采暖面积65亿平米 图1我国的建筑分类 城镇民用建筑按照用途来分,可以分为城镇住宅和公共建筑.公共建筑按照 建筑面积是否超过

2 万平米,以及是否采用中央空调系统,可分为大型公共建筑 和普通公共建筑. 按能源消耗状况,我国的建筑能源消耗可分类为:农村生活用能耗、北方城 镇采暖用煤、城镇住宅除采暖外的能耗、一般公共建筑除采暖外的能耗和大型公 共建筑电耗等五大类.各类能耗现状如表

1 所示[1] :

6 表1我国的建筑能源消耗分类和现状 项目面积(亿平方米) 目前能耗状况 单位面积能耗 农村生活 用能 ( 不包括非商品能)

240 0.3 亿吨标煤/年 (折合

890 亿度电)

900 亿度电/年 总计: 折合电 7.5kWh/m2・年 北方城镇 采暖

65 1.3 亿吨标煤/年 (合

3700 亿度电) 折合电

57 kWh/m2・年 住宅用电

100 2000 亿度电/年10~30 kWh/m2・年 一般公共建 筑55

1600 亿度电/年20~60 kWh/m2・年 大型公共建 筑51000 亿度电/年70~300 kWh/m2・年 城镇建筑 非采暖用 能 总量

160 4600 亿度电/年29 kWh/m2・年 能耗总量

400 1.6 亿吨标煤/年(合4600 亿度电)

5500 亿度电/年 共折合

25 kWh/m2・年, 或9公斤标煤/m2・年注:标准煤按发电效率折合等效电,1kWh 电力=350g 标准煤 如果将建筑用能全部按照发电煤耗折算成电量, 公共建筑在建筑总面积的比 重只有 15%,但用能却占全部建筑能耗的 28.3%;

在公共建筑中,大型公共建 筑面积仅占 8.3%,但用能却占公共建筑面积的 38%%(见图 2) .我国大型公共 建筑不足城镇建筑总面积的 4%,但能耗却占我国城镇建筑总能耗的 20%以上, 是建筑能源消耗的高密度领域.

7 农村生活用能 18% 北方城镇采暖 36% 大型公共建筑 10% 住宅用电 20% 一般公共建筑 16% 图2我国各类建筑能耗所占比例(均折合为电力)

(二)大型公共建筑能源消耗特点及存在的主要问题 本研究课题委托清华大学建筑学院建筑节能研究中心对国内大型公共建筑 进行了调查.调查方式采用了问卷式普查、重点走访调查和现场测试相结合,分 别对北京市

7 个试点单位以及

8 座大型公共建筑进行了能耗测试和节能诊断, 并 对其中三幢建筑进行了节能改造,取得了良好的效果. 插叙 1: 问卷式普查:清华大学建筑学院建筑节能研究中心向大型公共建筑的管理负责人 发出了能耗调查表,内容包括建筑物基本信息、各种能源每月消耗量和账单、空调系 统主要设备参数等.通过回收此表,以及当地市政府其他渠道的统计数据,建立相应 的大型公共建筑能耗数据库.例如,2004 年11 月至

2005 年4月,清华大学建筑节能 研究中心对北京市

404 幢大型公共建筑进行能耗普查.目前数据库中共有全国近

500 幢大型公共建筑的能耗普查信息. 重点走访调查:在进行问卷式能耗普查的同时,清华大学建筑学院建筑节能研究 中心于

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 型公共建筑空调系统、照明系统、电梯、办公设备等运行情况,及其对能耗的影响. 现场测试:中央空调系统是影响大型公共建筑能耗的重要环节,且最复杂.因此, 在普查和重点调查基础上,现场测试中央空调系统的空调负荷,冷机、水泵、风机等 主要设备的能耗和效率,才能指出大型公共建筑用能不合理和节能潜力所在.

2005 年6月至

8 月和

2006 年6月至

8 月, 清华大学建筑节能研究中心结合上述三 种方法分别对北京市

7 个试点单位以及

8 座大型公共建筑进行了能耗测试和节能诊断, 并对其中三幢建筑进行了节能改造,取得了良好的效果.

2006 年8月至

9 月,清华大学建筑节能研究中心与深圳市建筑科学研究院合作, 对深圳市四座大型公共建筑(包括政府办公楼、商业写字楼、酒店、商场)进行详细 的能耗测试和节能诊断.

2006 年9月,清华大学建筑节能研究中心与上海市建筑科学研究院合作,对上海 市四座星级宾馆进行详细的能耗测试和节能诊断.

8

1、大型公共建筑能耗高 清华大学建筑节能研究中心在对国内近

600 幢大型公共建筑能耗普查、 对其 中200 多幢建筑调查走访和

50 多幢建筑详细测试后,得出的结论是大型公共建 筑单位面积耗电量达 70~300 度,是普通公共建筑的 4~6 倍、住宅的 10~15 倍. 北京市近千户居民家庭和三百多个大型公共建筑的用电量调查数据如图

3 所示.其中,住宅单位建筑面积年电耗为 10kWh~30kWh,而公共建筑的电耗 则高得多.一般的能耗统计过程中,把除去采暖部分的能耗列为主要统计内容, 得到各类建筑的电耗. 对公共建筑进行深入的分析发现,面积较小、不使用中央空调的一般公共建 筑,单位建筑面积年电耗为 40~60kWh;

而面积较大且采用中央空调的公共建 筑,单位建筑面积年电耗高达 70~350kWh,是普通居民住宅的 10~15 倍,如图 4(a)所示,但由于其内部产热量大,采暖能耗甚至低于住宅和一般公共建筑,如图4(b)所示. 相应的,将单幢建筑面积超过

2 万平米且采用中央空调系统的星级酒店、大 中型商场、高级写字楼以及影剧院、体育场馆、机场、车站等各类服务于公共使 用要求的建筑定义为大型公共建筑.本文所提到的 大型公共建筑能耗 指大型 公共建筑除采暖之外的电耗.

0 100

200 300

400 单位建筑面积全年总电耗 (kW.h/m

2 .a) 公共建筑 住宅 图3北京市建筑能耗调查数据 (kWh/m2.a)

9 0

100 200

300 400 全年耗电量指标 (kWh/m2.a) 住宅 普通公共建筑 大型公共建筑 图4(a) 不同性质建筑物的电耗比较

0 10

20 30

40 50 采暖耗热量指标 (W/m

2 ) 住宅 普通公共建筑 大型公共建筑 图4(b) 不同性质建筑物的采暖能耗比较

2、商场类建筑能耗最高,政府办公建筑最低 根据北京市各类大型公共建筑

2004 年能耗调查结果(如图 5) ,在不同 类型的大型公共建筑中商场类建筑能 耗最高,政府办公建筑最低 .

10 0

500 1000

1500 2000

2500 3000

3500 4000

0 5

10 15

20 25 建筑面积(万m2 ) 年用电量(万kWh ) 政府办公建筑 宾馆饭店 商场 写字楼 综合性商务楼

300 kWh/m2 .a

150 kWh/m2 .a

100 kWh/m2 .a

50 kWh/m2 .a 图52004 年北京市大型公共建筑调查数据

3、空调系统耗电是大型公共建筑的主要能源消耗 通过现场测试数据可以发现,夏季使用空调系统,电耗显著上升.虽然对于 不同功能建筑其比例不尽相同, 但空调系统的高效运行是大型公共建筑节能的关 键.从数据库中选取

64 座大型公共建筑,划分为商场、星级酒店、以及办公楼 等三种基本类型,各种类型建筑平均逐月电耗如图

4 所示.

0 5

10 15

20 25 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月10月11月12月kWh/(m

2 .月) 商场 宾馆饭店 办公楼 图6各类建筑

2004 年逐月平均单位面积电耗

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4、不同类型的大型公共建筑耗能特点各不相同 大型商场营业时间长,每天多达

12 个小时以上,而且全年基本没有节假日, 此外由于内部发热量大,空调开启时间也较其它公共建筑长.北京地区商场通常 采用的是全空气系统,空调箱风机全年运行,因此风机电耗所占比重最大,占到 了该商场空调系统总用电量的 65.4%. 一般地, 空调系统用电占总用电量的 50%, 其次为照明用电占总用电量的 40%,其余 10%为电梯用电. 写字楼属于高级办公建筑,全年使用时间约为 200~250 天,每天工作

8 小时,设备全年运行时间约为 1600~2000 小时.北京地区写字楼采用了变风量系 统,全年空调箱风机电耗占空调总用电量的 45.3%.写字楼用电量中,空调系统 所占比重最大,达到 37%,其次为照明和办公设备分别占 28%和22%;

写字楼 电梯除上下班高峰外的其它时间使用率不高, 因此用电量所占比重不大, 约3%. 星级酒店与商场和写字楼不同,虽然营业时间长,但是由于受到旅游季节变 化和入住率波动的影响,多数时间是在部分负荷下工作.一般地,北京地区酒店 客房普遍采用风机盘管加新风的空调方式、大堂及餐厅基本采用全空气系统,全 年空调箱风机和风机盘管电耗合计所占比重达 47.7%.北京地区酒店总用电量 中,比重最大的两个部分是空调和照明,所占比重依次为 44%和25%.此外酒 店为客人提供

24 小时循环热水, 因此给排水系统电耗也高于其它大型公共建筑, 所占比重达到 17%.酒店电梯使用较为频繁,电耗也高,占到总用电量的 9%. 由于气候条件不同,各城市公共建筑的能耗高低在数值大小上有所不同,但 电耗指标基本都在 100~500 kWh/m2.a、总能耗指标为 1~6 GJ/m2.a.同类型建 筑物的能耗水平也存在较大差异. 表2各大城市公共建筑的能耗调查结果 城市 能耗特点上海[2] 对上海

9 幢写........