大型公共建筑能源系統(tǒng)的后評價

陳興順 趙鑫宇 尹文穎 胡日巴

（沈陽工業(yè)大學(xué) 遼寧沈陽 110000）

引言

目前，我國的大型公共建筑是建筑能源消耗的高密度領(lǐng)域，在我國公共建筑中，大型公共建筑面積僅占8.3%，但能耗占城鎮(zhèn)建筑總能耗的22%以上[1]。我國對大型公共建筑的節(jié)能改造一直在進行，但是有些在機組運行方面的問題需使用一段時間后才能顯露出來。而我國現(xiàn)在卻很少關(guān)注項目改造后的使用情況，很少對項目進行系統(tǒng)后評價。將經(jīng)濟管理學(xué)的后評價理論運用在大型公共建筑能源系統(tǒng)的評價中，進行學(xué)術(shù)上的嫁接，用該方法可以全方面的對建筑能源系統(tǒng)進行監(jiān)測和分析，通過使用后一段時間的實際情況進行全方面的數(shù)據(jù)分析，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，給出合理的建議及意見。

圖1 前評估和后評價區(qū)別

1 能源系統(tǒng)的后評價基礎(chǔ)理論

1.1 國外對后評價的研究

后評估理論的思想依據(jù)是諾伯特·維納的控制論，該理論將“反饋”作為核心理念，即收集并分析不可控因素的信息，從而對可控的要素進行優(yōu)化控制，該理念將控制論的思想逐漸引申到其他學(xué)科，并得以接受和廣泛應(yīng)用[2]。沃爾夫?qū)て召嚥叩葘ㄖ笤u價的定義是：建筑建成并使用一段時間后，對建筑性能進行的評估，該過程包含數(shù)據(jù)獲取、分析以及結(jié)果與評價標準的比對等環(huán)節(jié)[3]。

建筑后評價是建筑理論、建筑設(shè)計與建筑實踐施工和建筑運維的連接點，是將實踐與理論結(jié)合再與實踐聯(lián)系的橋梁，在這個閉合體系中起到非常關(guān)鍵的一環(huán)。后評價對象是建成環(huán)境，通過對建成環(huán)境物理參數(shù)和使用者反饋的研究，對預(yù)測的驗證和評價，是對設(shè)計的反饋。后評價為建筑設(shè)計和前期的策劃提供反饋，同時積累的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗和規(guī)律為之后的建筑策劃與設(shè)計提供借鑒與參考。

1.2 酒店建筑能耗及指標計算方法

酒店建筑年綜合能耗的計算公式為：

其中，E 表示酒店年綜合能耗，kgce/(m2·a）；

n表示酒店建筑消耗的能源種類數(shù)；

Ki表示第i種能源的折算標準煤系數(shù)；

Ei表示酒店在日常經(jīng)營過程中消耗的第i種能源實物量。

酒店單位建筑年綜合能耗計算公式為：

其中，e表示酒店單位建筑年綜合能耗，kgce/(m2·a）；

E表示酒店建筑年綜合能耗，kgce/a；

A表示商業(yè)建筑建筑面積，m2。

酒店建筑可比單位建筑年綜合能耗的計算公式:

其中，eCC表示酒店建筑可比單位建筑年綜合能耗，kgce/(m2·a）；e表示酒店建筑單位建筑年綜合能耗，kgce/(m2·a）；

eRO表示客房年平均出租率修正項，kgce/(m2·a）；

eGR表示客房套數(shù)密度修正項，kgce/(m2·a）；

eWE表示洗衣房設(shè)備密度修正項，kgce/(m2·a）；

ePG表示室內(nèi)停車庫建筑面積修正項，kgce/(m2·a）[4]。

2 后評價的內(nèi)容

2.1 確立建筑能源系統(tǒng)各分項的評價方法

項目后評價方法的基礎(chǔ)理論是現(xiàn)代系統(tǒng)工程與反饋控制的管理理論，遵循工程咨詢的原則與方法。我國《建筑能效標識技術(shù)標準》中的能耗評價內(nèi)容主要有基礎(chǔ)項、規(guī)定項和選擇項并對其做了相關(guān)規(guī)定。同時我國還以《節(jié)能建筑評價標準》為評價標準，二者評價方法有很大差異，因此將二者的標準銜接和完善，以此為后評價的一個參考，本文通過統(tǒng)計分析法、概率分析法、模糊層次分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等評價方法為參考來進行后評價。并采用最為直接的統(tǒng)計分析法作為后評價方法。具體內(nèi)容如表1所示。

表1 評價方法

2.2 能耗監(jiān)測以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

建筑內(nèi)部環(huán)境是否安全、健康、舒適都是所要了解的問題，要對大型公共建筑進行后評價，需分別從圍護結(jié)構(gòu)、采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、給水排水、電氣與照明和室內(nèi)環(huán)境等方面進行能耗監(jiān)測，同時還要對機房的主機輸運系統(tǒng)的能耗進行統(tǒng)計分析。在進行分析時，以國家標準《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》(GB50176)、《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》(GB50189)、《節(jié)能建筑評價標準》(GB/T50668)等為參考依據(jù)，判斷建筑是否為節(jié)能建筑以及改造后的節(jié)能程度。

表2 公共建筑節(jié)能等級的劃分

2.3 案例分析

本研究以沈陽某賓館的節(jié)能改造后評價為例，并建立“數(shù)據(jù)采集-分項評價-總體評價”的評價步驟和方法。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計，得到公共機構(gòu)建筑日常的能源消耗最主要是采暖、空調(diào)、照明，剩余的為其他能耗。所以主要采集這四個部分的能耗及相關(guān)的環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)。通過對建筑能源方案、機組選型、通風(fēng)、采暖、空調(diào)、生活熱水的設(shè)計、管理模式、組織機構(gòu)及運行制度系統(tǒng)運行效率、成本費用環(huán)境調(diào)查等得到的信息進行分析總結(jié)，以確定預(yù)期目標是否達到，是否還能達到更好的節(jié)能效果。后評價報告具有透明性和公開性，能反映項目運行一段時間后存在的問題，準確的找到高能耗源頭，提供針對性的運行方案建議。

圖2 能源系統(tǒng)綜合量化后評價框架

結(jié)語

大型公共建筑節(jié)能工作是我國建筑節(jié)能工作的重中之重，將后評價的理論運用到大型公共建筑能源系統(tǒng)的后評價中，從實際的運行情況得到反饋的信息，對系統(tǒng)進行全方位分析，得出正反兩面的經(jīng)驗教訓(xùn)，為以后同類改造及設(shè)備運行提供合理的參考評價方案，從而避免排放在大氣中的污染氣體對環(huán)境造成影響，在節(jié)能減排中得到雙重效用。大型公共建筑能源系統(tǒng)的后評價對建設(shè)目標及評價標準的確立和修正、建筑設(shè)計規(guī)范和法規(guī)的形成、建筑設(shè)計方法論的完善和系統(tǒng)化具有重要的意義，將會在一定程度上遏制我國能源系統(tǒng)浪費的勢頭。能源系統(tǒng)的后評價報告能客觀反映出設(shè)備在運行階段時管理狀況，當工程項目的設(shè)計不存在問題的情況下，運維管理對于節(jié)能是非同小可的，是將理論與實際想結(jié)合的橋梁。后評價能為改造項目提供更合理的管理運行方案，進一步發(fā)揮出設(shè)計時的理想效益。只有不斷改進設(shè)計理念和節(jié)能技術(shù)，完善節(jié)能管理方案，才能擁有更好的綠水青山。