摘要：通過對中國24個省市453棟大型辦公建筑的基本信息、運(yùn)行參數(shù)和能耗數(shù)據(jù)的研究，對綜合能耗和電力消耗進(jìn)行了統(tǒng)計分析。在此基礎(chǔ)上，分析了建筑的固有特性和運(yùn)行特性與能耗的相關(guān)性，得出了中國大型辦公建筑的能耗特性，分析了影響能耗的主要因素，為評估、診斷和優(yōu)化現(xiàn)有大型辦公建筑的能耗提供了一定的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：辦公樓；運(yùn)行能耗；分項耗電；影響因素；

引言

隨著中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展和人們對生活質(zhì)量要求的逐步提高，中國建筑能源消費在社會整體能源消費中的比例迅速增加。在2020年9月22日舉行的聯(lián)合國大會上，主席提出，中國的二氧化碳排放力爭在2030年達(dá)到峰值，力爭在2060年達(dá)到“碳中和"。為響應(yīng)第14個五年計劃和第2個計劃〇建議三到五年的長期目標(biāo)，提出：降低碳排放強(qiáng)度，支持有條件的地方shuai先達(dá)到碳排放峰值，制定第二個目標(biāo)〇三〇幾年前，碳排放達(dá)到峰值的行動計劃。對于建筑業(yè)來說，要實現(xiàn)“碳中和"的宏偉目標(biāo)，我們需要在節(jié)能和發(fā)展清潔低碳能源方面做出努力。

2017年，中國建筑總能耗為9.63億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國總能耗的21%，其中公共建筑總能耗為2.93億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占建筑總能耗的30.4%；城市住宅建筑能耗2.26億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占23.5%；農(nóng)村建筑能耗2.43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占25.2%；北方供暖能耗2.01億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占20.9%[1]。客觀認(rèn)識大型公共建筑的能耗特點是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)。中國各地的研究人員對一些城市的公共建筑進(jìn)行了大量的能耗調(diào)查和節(jié)能分析[2-10]。然而，目前，基于建筑實際運(yùn)行數(shù)據(jù)的大規(guī)模研究和分析在中國相對較少。

本文基于中國453棟辦公建筑的能耗研究數(shù)據(jù)，客觀描述了中國大型辦公建筑的能耗水平和特點，通過對能耗現(xiàn)狀、能耗差異和特點的分析，從宏觀上了解了中國大型辦公建筑的能耗現(xiàn)狀。

1基本概括

本文調(diào)查收集了453棟2631.5萬m2大型辦公樓的相關(guān)數(shù)據(jù)，樣本分布在全國24個省份，涵蓋五個氣候區(qū)：嚴(yán)寒、寒冷、溫和、夏季炎熱、冬季炎熱和夏季炎熱?？紤]到中國辦公樓的整體分布，調(diào)查了夏季炎熱、冬季炎熱和寒冷地區(qū)的樣本量較大，寒冷地區(qū)和溫和地區(qū)的樣本量較少。調(diào)查采用問卷形式，分為兩個階段：初步數(shù)據(jù)調(diào)查和數(shù)據(jù)審查。調(diào)查內(nèi)容包括建筑基本信息：建筑所在城市、建筑成年人、建筑規(guī)模、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和設(shè)備信息

2分析現(xiàn)有大型辦公建筑綜合能耗特點

2.1綜合能耗特點

大型辦公建筑的主要能源消耗系統(tǒng)包括供暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和綜合服務(wù)系統(tǒng)。對于大型辦公建筑，不同的建筑有不同的能源消耗形式，如供暖和空調(diào)系統(tǒng)。除了耗電，它們還包括不同的能源消耗形式，如燃?xì)狻⒓泄岷图欣鋮s；同一種能源類型也可用于不同的建筑系統(tǒng)，如供暖、空調(diào)、照明、辦公等系統(tǒng)。大型辦公建筑的能源消耗類型和能源消耗系統(tǒng)。

2.2分析建筑物的固有特性和能耗

2.2.1對不同地區(qū)建筑能耗進(jìn)行分析

氣候因素是影響建筑能耗的主要因素之一。通過比較五個氣候分區(qū)的建筑能耗總體水平，可以看出，嚴(yán)寒地區(qū)的能耗水平較高，單位平方米能耗為110.1kWh·m2，溫和地區(qū)的能耗水平較低，單位平方米能耗為70.2kWh·m2，夏熱冬冷地區(qū)和寒冷地區(qū)差別不大。

2.2.2分析不同年份的建筑能耗

37.1%的樣本建筑建成年份主要為2011年至2015年，占比較高，其次是2006年至2010年，1990年至2016年以后樣本較少。根據(jù)不同建造年份的建筑總能耗統(tǒng)計，2006-2010年建造的建筑能耗較高，年平均單位面積能耗為100.9kWh·m2左右。

2.2.3不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑物能耗分析

圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱性能是影響建筑能耗的重要因素之一。根據(jù)GB50189-2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》，2005年以前的辦公建筑大多采用實心粘土磚、空心粘土磚或加氣混凝土砌塊填充墻體材料，熱性能較差，一般為2.0W/(m2·K)大約；2005年以后，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱性能有了很大提高。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的性能影響建筑暖通空調(diào)的負(fù)荷水平。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱性能越好，建筑暖通空調(diào)的能耗就越低。調(diào)查樣本的外墻主要包括五種材料：加氣混凝土塊和灰砂磚。能耗比較結(jié)果。從能耗分布來看，除其他外墻外，加氣混凝土砌塊能耗高，灰砂磚建筑能耗分布差異大，空心粘土磚建筑能耗集中，實心粘土磚建筑平均能耗低，為73.3kWh·m2。

對于單層玻璃建筑和中空雙層/三層玻璃建筑，不同外窗類型建筑的能耗水平接近，單層玻璃建筑的平均能耗水平為79.0kWh·中空雙層/三層玻璃建筑的平均值為80.6kWh·m2，其它類型的外窗建筑樣本能耗高，平均能耗為100.1kWh·m2。單玻璃窗建筑的平均能耗接近雙玻璃建筑，分析其原因，主要是單玻璃窗樣本建筑的能耗低于63.5kWh·M2占了一半，降低了這類建筑的平均能耗水平，這與這部分建筑的服務(wù)質(zhì)量有明顯關(guān)系。雙玻璃/三玻璃窗建筑有一些高能耗樣本建筑。這部分樣本是辦公樓，服務(wù)水平高，建筑能耗相對較高。

2.3分析建筑運(yùn)行特性與能耗的相關(guān)性

2.3.1不同功能類型的建筑能耗分析

根據(jù)具體功能，樣本建筑可分為一般辦公、金融、IT、根據(jù)金融/，媒體、混合等功能辦公6類IT/媒體、一般辦公室、混合功能和其他類型的能源消耗統(tǒng)計。一般辦公、混合等功能辦公建筑能耗較低，中值分別為72.1kWh·m2、67.5kWh·m2；金融/IT/媒體類建筑能耗高，中位值75.2kWh·m2，大值231.2kWh·平均值為97.5m2kWh·M2。一般辦公能耗數(shù)據(jù)相對集中，其它辦公建筑能耗差異明顯，建筑功能是影響建筑能耗水平的主要因素之一。

2.3.2建筑能耗分析不同的運(yùn)行條件

建筑物每日運(yùn)行時間；使用率；常駐辦公室人數(shù)；

3建筑物耗電量分析

3.1總功耗分析

在大型辦公建筑中，電力是主要的能源形式，大型辦公建筑的電力消耗相對集中，主要分布在15kWh·m2~152kWh·m2之間，平均值為74.87kWh·m2。由于其特殊性，一些辦公建筑的耗電量明顯高于其他建筑，可達(dá)到平均值的7倍以上。

3.2分項電耗分析

通過對各子項電力消耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗比例較高，占總電力消耗的41.9%，其次是照明電力消耗，占總電力消耗的26.4%，其次是動力系統(tǒng)的能耗，占總電力消耗的18.3%，特殊電力消耗占13.4%。

對于供暖空調(diào)的耗電量，不同機(jī)構(gòu)的耗電量比例存在明顯差異。樣品建筑空調(diào)的耗電量主要占28%~55%，個別樣品供暖空調(diào)的耗電量比例高達(dá)81%。這種差異主要與建筑空調(diào)供暖系統(tǒng)的形式和運(yùn)行模式有關(guān)；照明系統(tǒng)的耗電量比例主要為12%至38%。造成這種差異的主要原因是照明設(shè)備的節(jié)能性和運(yùn)行策略的合理性；電力系統(tǒng)的耗電量和特殊耗電量之間的差異相對較小。這部分耗電設(shè)備的類型相對固定，能耗所占比例相對較小?？梢钥闯?，空調(diào)供暖系統(tǒng)和照明系統(tǒng)是大型的。

4Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

（1）概述

Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一個基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的平臺，為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)，建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)。用戶只需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器，選擇網(wǎng)關(guān)，自行安裝后掃描代碼，即可使用手機(jī)和計算機(jī)獲得所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

該平臺提供多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問功能，包括數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)控、電能質(zhì)量分析、電力管理、預(yù)付款管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運(yùn)維管理等。

（2）應(yīng)用場所

本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運(yùn)維等領(lǐng)域。

（3）平臺結(jié)構(gòu)

（4）平臺功能

電力集抄；能耗分析；能耗概況；預(yù)付費管理；充電樁管理；智能照明；安全用電；智慧消防

（5）系統(tǒng)硬件配置

5結(jié)語

大型辦公建筑是公共建筑的主要建筑類型之一，分析大型辦公建筑能耗特點及其影響因素是深入了解我國公共建筑能耗情況的重要手段。本文通過全國453棟綜合大型辦公建筑能耗及影響因素統(tǒng)計分析，得出我國大型辦公建筑能耗現(xiàn)狀及能耗特點。

我國大型辦公建筑年均單位面積能耗（等效電）為91.3kWh·m2，66.4%樣本建筑能耗水平低于

80kWh·m2，代表大多數(shù)大型辦公建筑能耗水平，部分高能耗建筑年均單位面積能耗超過140kWh·m2，占總樣本數(shù)量的6.2%。

我國大型辦公建筑電力消耗主要分布在15~152kWh·m2，平均值為74.87kWh·m2。對于辦公建筑分項電耗，采暖空調(diào)耗電量明顯高于照明插座耗電量，高于動力系統(tǒng)，特殊電耗占比低，采暖空調(diào)節(jié)能潛力高。

辦公建筑能耗除受圍護(hù)結(jié)構(gòu)、氣候區(qū)等因素影響外，不同地區(qū)經(jīng)濟(jì)因素、建筑運(yùn)行狀態(tài)、服務(wù)功能等對建筑能耗影響也很明顯。由于辦公建筑用能系統(tǒng)較復(fù)雜、運(yùn)行工況差異明顯、能耗影響因素眾多，再加上在設(shè)計、施工、使用及運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié)的粗放式管理因素的不利影響，使得大型辦公建筑的節(jié)能工作成為了一個系統(tǒng)的復(fù)雜工程，需針對具體建筑的使用特點，科學(xué)地進(jìn)行能耗分析與節(jié)能診斷，合理選擇低成本的節(jié)能改造方案，有效降低節(jié)能改造的風(fēng)險、提高大型辦公建筑節(jié)能改造升清潔能源的使用比例。明確將各類工業(yè)和民用綠色建筑、超低能耗建筑、建筑可再生能源應(yīng)用、裝配式建筑、既有建筑節(jié)能綠色改造、綠色照明改造、綠色園區(qū)建設(shè)與改造等列為綠色債券支持項目，本市適時開展綠色建筑“碳中和債"、節(jié)能改造金融配套資金引導(dǎo)，做好政策設(shè)計和規(guī)劃，引導(dǎo)金融資源向綠色發(fā)展領(lǐng)域傾斜，為建筑業(yè)主、節(jié)能改造公司提供綠色金融支持。從而實現(xiàn)建筑行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型和綠色發(fā)展。

四是強(qiáng)化監(jiān)管體系。建立基于全市建筑全生命周期碳排放數(shù)據(jù)、可再生能源應(yīng)用數(shù)據(jù)、碳匯量的監(jiān)測與動態(tài)管理，加快推進(jìn)建設(shè)項目設(shè)計、施工、驗收監(jiān)管，強(qiáng)化工程現(xiàn)場的執(zhí)法監(jiān)督檢查以及各類標(biāo)識（綠建級、能效標(biāo)識等）評價，保證綠色/低碳建筑技術(shù)在建筑全生命周期的實施效果。加強(qiáng)上海公共建筑能耗對標(biāo)與公示管理。在已出臺的9類建筑合理用能指南的基礎(chǔ)上，適時推動建筑運(yùn)行階段能耗強(qiáng)制對標(biāo)制度的建設(shè)，制定更加細(xì)化的能耗公示相關(guān)管理辦法，逐步分類推動各類型建筑能耗排行榜單的落實，并在此基礎(chǔ)上，推動建筑綠色低碳各項考核機(jī)制。推動區(qū)區(qū)、新城、各類型樓宇之間的降碳比對和排名。

五是創(chuàng)新發(fā)展體系。推動研究攻關(guān)低碳建筑、低碳社區(qū)、零碳社區(qū)建筑技術(shù)及產(chǎn)品，推動超低能耗建筑規(guī)?；こ虘?yīng)用。在五個新城中選取規(guī)模適宜、功能復(fù)合的片區(qū)作為綠色低碳試點區(qū)，探索建立適合建筑領(lǐng)域的碳排放權(quán)交易機(jī)制。目前建筑領(lǐng)域主體多元、單個建筑碳減排量小的現(xiàn)狀，探索行政、園區(qū)或行業(yè)，如行政區(qū)、五大新城、高校等的建筑碳排放交易機(jī)制。

以節(jié)能減碳目標(biāo)為導(dǎo)向，以監(jiān)管平臺為抓手，貫徹“共建互聯(lián)共享"，引導(dǎo)社會各界等共同參與和管理，履行降碳節(jié)能監(jiān)管責(zé)任，助力上海早日實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)。

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