太原市國家機(jī)關(guān)辦公建筑采暖能耗統(tǒng)計分析報告

宋 靜

(太原市建筑節(jié)能管理中心，山西太原 030009)

1 建筑能耗統(tǒng)計工作背景及意義

建筑能耗一般是指在建筑正常使用的條件下消耗的能量，包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、照明等系統(tǒng)的能耗。由于建筑能耗已經(jīng)成為繼工業(yè)之后，與交通并稱為城市能耗的主要大戶，因此，建筑能耗日益受到專家和社會的矚目。建筑節(jié)能已經(jīng)成為一個關(guān)系社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、關(guān)系百姓切身利益的綜合性課題。住建部已明確提出:在建筑的建造和使用過程中，要求切實做到節(jié)約使用土地、能源、水和材料。

建筑能耗統(tǒng)計不僅具有宏觀意義，更重要的是指導(dǎo)建筑節(jié)能發(fā)展的微觀意義，因此在調(diào)查統(tǒng)計建筑能耗時，絕不應(yīng)該僅看其占社會總能耗比例這一個簡單的百分?jǐn)?shù)，而是應(yīng)該搞清楚，我省各類建筑的具體能耗數(shù)值，包括其面積、消耗能源類型、能耗強(qiáng)度等。在摸清其基本情況的基礎(chǔ)上，分析其能耗特點，對癥下藥，找出減少能源浪費的對策，研究提高能源使用效率的技術(shù)，從而為降低各類建筑的能源消耗制定不同的節(jié)能策略。

2 太原市政府機(jī)關(guān)辦公建筑能耗統(tǒng)計

選取太原市屬地內(nèi)政府機(jī)關(guān)辦公建筑174棟進(jìn)行建筑能耗統(tǒng)計工作，選取建筑樣本如下:

1)建筑區(qū)域分布情況:萬柏林區(qū)33棟，小店區(qū)20棟，杏花嶺區(qū)37棟，迎澤區(qū)26棟，尖草坪區(qū)44棟，晉源區(qū)14棟。2)建筑竣工年代情況:建成于1990年以前的建筑有47棟，建成于1990年～1999年的建筑有69棟，建成于2000年以后的建筑58棟。3)統(tǒng)計建筑墻面保溫情況:做了墻體保溫及屋頂保溫的建筑有10棟，沒有屋面保溫和墻體保溫建筑164棟。有外墻保溫的建筑大多是建筑在設(shè)計建造時已做過保溫。如太原市公安局交通指揮中心、杏花嶺地方稅務(wù)局和迎澤區(qū)區(qū)政府等建筑，見表1。

表1 統(tǒng)計建筑基本情況一覽表

統(tǒng)計工作分前期準(zhǔn)備、通知發(fā)放統(tǒng)計表、收回統(tǒng)計表、整理及異常數(shù)據(jù)核實、形成報告共五個階段，主要工作持續(xù)4個多月(2010年8月開始，2010年12月完成)，見表2。

表2 各階段任務(wù)及時間 年.月

3 政府辦公建筑采暖能耗統(tǒng)計結(jié)果

3.1 采暖方式能耗情況

所進(jìn)行的174棟能耗統(tǒng)計中，采用城市熱力集中供暖的建筑131棟，占總棟數(shù)的75.29%;采用單位鍋爐房供暖的39棟，占總棟數(shù)的22.41%;采用中央空調(diào)供暖的4棟，占總棟數(shù)的2.30%，詳見圖1。

圖1 采暖方式比例餅形圖

3.2 城市集中供熱建筑單位面積采暖能耗

采用城市熱力集中采暖的建筑，由于城市集中供暖沒有實現(xiàn)熱計量，無法得知其建筑的具體采暖能耗，只能采用估算得出。根據(jù)太原市供熱期平均氣溫按-2.7℃，最冷-15.8℃熱負(fù)荷按照75W計算，鍋爐熱效率取75%，則沒有外保溫的建筑集中供熱每平方米年用標(biāo)煤:

據(jù)計算，若采用城市集中供熱的方式采暖，僅建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)加50 mm聚苯板保溫一項，即可使熱指標(biāo)降為55 W/m2，從而使得采暖能耗降為19.88 kgce/(m2·年)。

本次能耗統(tǒng)計的174棟建筑中，有131棟采用城市集中供熱，總計采暖面積520 481 m2，其中有5棟建筑做過保溫工程，總計采暖面積23 442.6 m2，2009年采暖耗能12 940 750 kgce，采用城市熱力集中供熱方式的建筑年平均能耗24.86 kgce/(m2·年)。

3.3 單位鍋爐供熱建筑單位面積采暖能耗

采用單位鍋爐供暖的建筑，因為該統(tǒng)計建筑只是其單位鍋爐房供暖建筑中的其中一棟，這種情況我們采用平均采暖能耗計算方法進(jìn)行估算，即所統(tǒng)計建筑占全部供暖建筑的比例乘以全年耗煤量，所得的耗煤量視為該建筑在一個采暖期的耗煤量。經(jīng)統(tǒng)計分析得出，采用單位鍋爐房供暖的39棟建筑，總采暖面積202 020 m2，2009年全年采暖能耗10 843 660 kgce，年平均單位面積采暖能耗為53.68 kgce/(m2·年)。

3.4 中央空調(diào)供熱建筑單位面積采暖能耗

采用中央空調(diào)集中供暖的建筑，其采暖能耗計算比較簡單，主要是中央空調(diào)機(jī)組燃料消耗和所用電耗的統(tǒng)計，因為中央空調(diào)往往還起到夏天集中供冷的作用，所以統(tǒng)計回來的單純的總的年消耗燃?xì)饬坎荒茏鳛椴膳芎?。在核對其能源消耗臺賬后，將中央空調(diào)采暖能耗和供冷能耗進(jìn)行分離，經(jīng)統(tǒng)計分析得出，采用中央空調(diào)系統(tǒng)供暖的4棟建筑，總采暖面積63 818m2，2009年采暖總能耗660 337 kgce，平均單位面積采暖能耗為10.35 kgce/(m2·年)。

3.5 不同采暖方式能耗對比分析

城市集中、單位鍋爐和中央空調(diào)三種采暖方式能耗狀況見圖2。

圖2 三種采暖方式能耗示意圖

由以上分析可以看出:在三種采暖方式中，采用中央空調(diào)系統(tǒng)采暖的建筑其2009年平均單位面積采暖能耗最低，其次是采用城市熱力集中采暖方式的建筑，而采用單位鍋爐供熱采暖方式的建筑能耗最高。

三種方式采暖能耗對比見表3。

表3 2009年三種采暖方式單位面積能耗比較

由表3可以看出，采用中央空調(diào)采暖其能耗最低，與單位鍋爐采暖方式相比，要比其低43.33 kgce/(m2·年)，為單位鍋爐采暖方式的19.28%，與城市集中供熱相比，中央空調(diào)采暖能耗要低14.51 kgce/(m2·年)，為城市熱力集中采暖能耗的41.63%。

采用城市集中供熱的建筑其采暖能耗比單位鍋爐采暖方式要低28.82 kgce/(m2·年)，為單位鍋爐采暖能耗的46.31%。

4 政府辦公建筑采暖能耗統(tǒng)計結(jié)果分析

4.1 不同采暖方式能耗分析

4.1.1 中央空調(diào)采暖能耗分析

中央空調(diào)采暖方式之所以能耗最低，主要是因為其機(jī)組效率較高、供暖可調(diào)控性其溫度調(diào)節(jié)靈活，在人不在的情況下其采暖系統(tǒng)可完全關(guān)閉，降低能源消耗，調(diào)節(jié)系統(tǒng)細(xì)化到每個房間。循環(huán)水溫度實現(xiàn)恒定，自動化控制水平高。

4.1.2 單位鍋爐采暖能耗分析

單位鍋爐采暖其能耗最高的主要原因是單位鍋爐相對于集中供熱來說熱效率相對較低，且為了舒適度往往會加強(qiáng)供暖，室內(nèi)溫度大多時候高于18℃，造成室內(nèi)外溫差加大，熱負(fù)荷增加，此外，由于單位有加班、值班人員，所以即使在下班后也繼續(xù)供暖。其次有部分單位鍋爐不是單獨供應(yīng)一棟建筑的采暖，往往帶有附近面積較小建筑的采暖，但耗煤數(shù)據(jù)無法分開填報，這也是造成單位鍋爐房計算數(shù)據(jù)偏高的原因。

4.1.3 城市集中供熱能耗分析

城市熱力采暖能耗居中，其能耗在建筑總能耗比重的85%以上，主要原因是其無法進(jìn)行采暖調(diào)節(jié)，無論該建筑或房間有無人員，其供暖都不會間斷，能耗過高也在情理之中。這樣的現(xiàn)象在大樓實現(xiàn)熱計量改造，采暖收費實現(xiàn)熱計量收費后，相信可以大大的改善。

4.2 不同年代建筑能耗情況分析

按照建成不同時期劃分，其建筑能耗狀況見表4，圖3。

表4 不同時期建筑能耗統(tǒng)計表

圖3 不同時期建筑單位面積能耗差別示意圖

由以上分析可以看出，2000年以后的建筑能耗最低，為37.34 kgce/m2，比第二能耗低的1990年～1999年前的建筑單位面積建筑能耗低13.99 kgce/m2，單位面積能耗最高的是1990年前的建筑，為64.36 kgce/m2。分析原因主要有以下幾點:

1)1980年以前的建筑，由于比較老舊，雖運(yùn)行期間有進(jìn)行改造，墻體風(fēng)化現(xiàn)象較嚴(yán)重，窗體大多密封狀況不好。2)較新的建筑，樓層較高，各種設(shè)備比較完備，電梯、水泵等綜合服務(wù)耗電量增加了其單位面積能耗，但采暖方式有采用中央空調(diào)的情況，整體拉低了平均能耗。3)20世紀(jì)90年代的建筑處于不新不舊狀態(tài)，墻體沒有太大的問題，大多沒有進(jìn)行有規(guī)模的更新。其窗體的氣密性已降低，這樣會造成空調(diào)能耗上升，采用輔助加熱設(shè)備進(jìn)行采暖等情況。

4.3 有無外保溫建筑能耗情況分析

本次統(tǒng)計的有外圍護(hù)保溫措施的建筑主要是采用通用的聚苯板作為保溫層，這類建筑大多是改造時已經(jīng)設(shè)計保溫層，例如太原市地稅局、太原市民政局和太原市公安局交通指揮中心等都是后期進(jìn)行節(jié)能改造加的保溫層。本次統(tǒng)計的無外圍護(hù)保溫建筑的能耗情況見表5，圖4。

表5 有無保溫建筑能耗統(tǒng)計表

圖4 有無外圍護(hù)保溫單位面積能耗差別示意圖

由以上分析可以看出，采取外圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫措施后，其能耗明顯低于外保溫措施的建筑能耗。這主要是因為采取外圍護(hù)保溫措施的建筑，由于其保溫性能較好，制冷制熱的能耗可大幅降低，與沒做外保溫的情況相比可以節(jié)約部分能源。

5 結(jié)語

1)太原市國家機(jī)關(guān)辦公建筑基本上使用集中供暖形式，很少使用大型中央空調(diào)系統(tǒng)。大多建筑不屬于節(jié)能建筑，沒有建筑實行熱計量收費，造成采暖能耗普遍過高。2)多數(shù)建筑沒有專門的能源管理負(fù)責(zé)人，數(shù)據(jù)統(tǒng)計混亂，沒有建立相關(guān)的能耗統(tǒng)計制度。在此次能耗統(tǒng)計的過程中，多數(shù)機(jī)關(guān)單位的負(fù)責(zé)人對自己單位的能耗狀況不關(guān)心，填報隨意，給此次的能耗統(tǒng)計工作造成了很大難度。3)能耗統(tǒng)計工作應(yīng)該是一項長期的工作，在下一步的工作中，如何能保證填報數(shù)據(jù)的真實性、準(zhǔn)確性應(yīng)重點研究找出相應(yīng)的對策，但重點還是加強(qiáng)各單位的能源管理，盡快完善各單位的能源計量與統(tǒng)計制度，配備完善的計量器具，做到準(zhǔn)確的計量，準(zhǔn)確的統(tǒng)計。