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摘要:建筑工程管理應包括建筑工程建設及運行過程的管理。建筑能源審計是提高建筑工程運行管理的方法之一,是從微觀的角度對單個建筑物運行耗能因素的審計。以介紹公共建筑能源資源利用現狀及審計方法為切入點,分析了建筑能源審計可以解決的問題。在探討能源審計方法的基礎上,結合相關實踐經驗,通過對建筑物用能數據的統計分析及用能系統的測試,發掘公共建筑用能系統的節能潛力,提出有效的提升用能效率建議,為今后公共建筑運行過程中的用能效率提升起到一定的參考作用。
關鍵詞:公共建筑;能源審計;能效提升;節能改造;分項計量;舒適性
0引言
隨著社會的發展,我國城鄉建設步伐不斷加快,建筑能耗迅速上升,我國每年城鄉房屋建筑面積新增近20億m2,其中80%以上為高能耗建筑,同時在400億m2的既有建筑中,95%以上為高能耗建筑[1]。目前,建筑能耗、交通能耗、工業能耗已成為經濟社會發展能耗的三大巨頭[2]。公共建筑節能潛力將隨著建筑能耗占比的增加而提升,意味著更加需要對公共建筑用能現狀提出完備的統計審計方案,以提高其用能效率。建筑能源審計是一種監督機制,是對公共建筑進行能源管理和節能改造的重要方法。本文分析了公共建筑關于能源審計方面的全過程,通過對建筑用能開展審計工作,深入挖掘建筑節能潛力,進而找出節能方法,在公共建筑運行過程中提出客觀精準的用能結構優化與用能效率提升的建議,從而指導公共建筑運營方有針對性地開展建筑節能工作。
1公共建筑用能及管理亟需改進
根據中國建筑能耗研究報告對建筑能耗及碳排放的分析,2017年,建筑能耗9.47億tce,占全國能源消費比重的21.11%;全國建筑總面積643億m2,城鎮人均居住建筑面積37.2m2;建筑碳排放20.44億噸CO₂,占全國能源碳排放的19.5%[3],相比2016年有所下降。但公共建筑節能在實行中還存在一定的不足,還需進一步完善:⑴宣傳:①社會宣傳不夠,大眾節能意識有待提高;②缺少對建筑節能管理人員的教育、宣傳及培訓。⑵管理(建筑能源管理是指通過系統化地控制建筑物能源消耗及能源消耗模式的策略,在滿足建筑內舒適度等各方面要求的前提下,使得能耗量和能耗費用最小化[4]):①管理部門對節能降耗不夠重視,未設置專門的能源管理機構,能源資源消耗缺少有效的監管;②未建立能源資源管理統計臺賬或能源資源管理統計臺賬不完善。⑶技術:①公共建筑節能技術服務市場不規范,節能技術服務公司準入門檻過低,市場上信譽高、服務品質優良的節能技術服務公司數量有限[5];②能源監測系統分項計量設備不完善,建筑用能管理水平有待提高;③節能技術及節能設備的節能效果有待提升。
2公共建筑能源審計方法論述
建筑能源審計主要包括:能源管理情況,用能情況,能源計量,能耗統計狀況,用能特點分析,用能設備/系統測試,用能設備運行效率計算,分類分項能耗計量與分析,其中計量對象包括:耗電量、耗水量、耗熱量,耗冷量,耗煤氣量等[6]。以及單位綜合能耗計算與分析等,并對運行管理的問題提出改進性措施,對建筑的節能潛力進行挖掘。公共建筑能源審計過程主要包括前期的資料搜集、中期的現場勘驗及測試、后期的數據統計分析計算及報告編制。通過對公共建筑開展能源審計工作,對建筑能源利用率、消耗量及經濟和環境效益進行監測和評價,了解公共建筑能源資源消耗水平,從而發現節能潛力,找出用能管理系統的節能漏洞,提出節能建議和改造方案,使公共建筑的節能工作得到進一步發展,最大限度地降低能源消耗水平。
3某公共建筑能源審計案例
3.1項目概況
某項目為南海區某公共建筑,建筑總面積46700m2,平均用能人數為4010人,建筑為北朝向,共14層,標準層高4m;建筑主體結構為磚混結構;外窗為單層玻璃窗,窗框類型為鋁合金窗框,玻璃為普通鍍膜玻璃。建筑采用集中式空調系統和分體式空調設備實現供冷。主要能源消耗包括用電系統、用水系統和用氣系統[4]。電力系統主要是照明用電、空調用電和動力用電;用水系統主要包括生活用水、消防用水、空調用水及綠化噴灌用水等4大用水系統;用氣系統為廚房烹調用氣。
3.2建筑能源資源使用現狀分析
經現場查看,該單位已制訂了一套能源管理體系,并設有專人對建筑能耗進行管理和相關用能設備的日常維護,但能源管理制度落實情況有待提高,制度有待進一步完善。不同用能系統未進行分項計量,各用能系統能耗情況不能分項統計,尚未建立分項能耗統計臺賬,單位用能統計總體情況有待進一細化??山⒛芎谋O測平臺,對重要用能系統如照明、空調、電梯、醫療設備等進行分項計量,挖掘節能潛力。該單位2016~2017年能源資源消耗情況如表1、表2所示。為了客觀、準確地得出審計結論,在審計過程中對室內熱舒適性、照度、CO2濃度和重要能耗設備進行了測試,測試結果如下:
3.2.1室內熱舒適性、照度和CO2濃度測試
審計過程中選取了30個常規測點對室內熱舒適性、照度和CO2濃度進行測試,測試結果如表3所示。測試表明,全部測點室內熱舒適型均滿足要求,說明該單位室內熱舒適性整體較好;全部測點CO2濃度均滿足《室內空氣質量標準:GB/T18883-2002》規定,說明該單位室內空氣品質比較理想,新風充足,通風效果良好;室內照度測點2處滿足要求,8處不滿足要求,說明該單位房間的照度水平較低。通過現場查看發現,照度不足房間的燈具數量較少,燈具的照明功率較低,建議增加室內燈具數量、將老舊燈具換成LED或節能燈具,以滿足正常的采光需求。對于室內照度高于標準值的房間,可適量減少或不開啟燈具,多利用自然光,以達到節能的效果。
3.2.2供配電系統測試結果及分析
⑴供電電壓偏差(見表4)⑵諧波電壓(見表5)⑶功率因數根據供電電壓偏差、諧波電壓的檢測結果,參照《電能質量供電電壓偏差:GB/T12325-2008》、《電能質量公用電網諧波:GB/T14549-93》,測試結果均符合標準要求;功率因數的檢測結果為0.969,參照電網對功率因數的要求(0.900),供配電系統的功率因數符合電網的要求。
3.3節能潛力分析
通過對南海區某建筑能耗指標計算分析可知,該建筑2017年的能耗指標較2016年能耗指標有所降低,但降幅不大,且該單位能耗系統并未進行分項計量,用能系統存在一定的節能潛力。⑴能源管理系統?,F場勘驗發現該建筑已建設了一套能源管理體系,設專人對用能系統進行管理,但目前該單位未建立能耗監測平臺,未進行能耗系統的分項計量,未建立能耗統計臺賬,能源管理系統存在一定的節能潛力。⑵審計過程中對建筑圍護結構的性能進行分析。該建筑建造年份是1999年,當時建筑圍護結構沒有按照《民用建筑熱工設計規范:GB50176-93》、《公共建筑節能設計標準(廣東省實施細則):DBJ15-51-2007》等相關節能標準進行節能設計。審計期間發現,該單位建筑主體結構為磚混結構;外窗為單層玻璃窗,窗框類型為鋁合金窗框,玻璃為普通鍍膜玻璃。因此該單位的建筑圍護結構節能效果較低,存在較大的節能潛力。⑶空調系統。本次審計發現該建筑的空調系統主要采用集中式空調系統實現制冷,在使用過程中嚴格設定了空調溫度,啟動時關閉門窗,避免冷氣泄露。但空調系統能耗并未進行單獨計量,且水泵等設備未加裝變頻裝置,空調系統具有一定的節能潛力。⑷照明插座用電系統。該建筑照明插座用電系統主要包括照明、辦公設備及其他用電。從現場抽查中發現,單位被測試點中有80%房間的照度不滿足規范要求,總體的照度水平較低??辈彀l現,照度不滿足規范要求的測點自然采光較差,照明燈具功率較低,且開啟的數量較少。照明系統用電有較大的節能潛力,可適當增加燈具的開啟數量或更換功率較大的燈具,使用LED燈等節能燈具,白天打開窗簾,充分利用自然采光,控制室內燈具的開啟數量和開啟時間,減少照明能耗。⑸用水系統。該建筑用水主要為生活用水,勘察過程中發現不存在水資源浪費的現象。水龍頭及其他用水器具普遍使用節水型器具,降低了水資源的浪費,用水系統節水潛力較小。⑹其他能源消耗系統。審計得知該建筑的其他能耗系統主要是動力系統、特殊設備用電等,通過現場查看發現,各類用能系統尚未開展能耗分項計量,且電梯使用頻率較高,有一定的節能潛力,可建立能耗分項計量監測平臺,對用能系統管理人員進行培訓,安裝電梯能量回收裝置,降低電梯運行過程中的能耗。
3.4能源審計結果分析
通過對該建筑開展能源審計,可得出如下結論:⑴該建筑2017年的人均能耗和人均水耗較2016年有所下降,通過與廣東省同類公共建筑能源資源消耗狀況進行對比,發現該建筑各項能耗指標都低于同類型公共建筑平均值,由此可見,該單位的能源資源使用效率較高。⑵該單位制定了一系列能源管理規章制度,但能源管理體系還不夠完善,具有一定的節能潛力。⑶經過對建筑的圍護結構性能、照明系統、空調系統、用水系統和其他用能系統進行節能和節水潛力挖掘,發現公共機構的空調系統、照明系統及其他用能系統還存在一定的節能潛力。
4小結
通過開展公共建筑能源審計工作,運用科學合理的方法,對建筑能源利用狀況進行有效的檢測監督,制定創新的制度、改善管理途徑等多種措施,最大限度地實現節能降耗,進一步提升建筑能效水平,實現粗放管理型向資源節約型[8]轉變,確保建筑工程建成后高效運行。因此,各公共建筑管理部門應重視能源審計工作,充分發揮審計的導向作用,切實提高建筑用能效率。
作者:張志明 單位:佛山市南海區散裝水泥辦公室