徐　強(qiáng)　支建杰　吳蔚沁　

上海市建筑科學(xué)研究院

上海市公共建筑能耗監(jiān)測平臺(tái)能耗數(shù)據(jù)分析

徐強(qiáng)支建杰吳蔚沁

上海市建筑科學(xué)研究院

通過對(duì)上海市公共建筑能耗監(jiān)測平臺(tái)2015年度不同類型建筑全年用電能耗數(shù)據(jù)的整理與統(tǒng)計(jì)，從公共建筑歷年用能變化、各類型建筑用能特點(diǎn)等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，探索不同類型建筑能耗的影響因素，介紹上海市公共建筑用能現(xiàn)狀，為未來上海市公共建筑能耗數(shù)據(jù)的應(yīng)用提出方向。

公共建筑；能耗監(jiān)測；用能分析

“十二五”期間，隨著經(jīng)濟(jì)服務(wù)要求提高，生活水平提升，上海市建筑能耗增長迅速。2013年全市能耗總量為11 703.67萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，全市民用建筑總能耗（包括建筑運(yùn)行能耗和建筑施工能耗）達(dá)到2 474萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全市社會(huì)總能耗的21.1%［1］。作為上海市推進(jìn)建筑節(jié)能長效管理的有力抓手，上海市公共建筑能耗監(jiān)測平臺(tái)（簡稱“市級(jí)平臺(tái)”）建設(shè)和運(yùn)行有效促進(jìn)了上海市建筑節(jié)能監(jiān)管體系的建設(shè)和發(fā)展，為完成“十二五”節(jié)能減排目標(biāo)發(fā)揮了重要作用。本文基于2015年度上傳至上海市公共建筑能耗監(jiān)測平臺(tái)（簡稱“市級(jí)平臺(tái)”）的建筑實(shí)際用電分項(xiàng)計(jì)量數(shù)據(jù)，并結(jié)合歷年數(shù)據(jù)，從不同角度對(duì)不同類型建筑用能情況進(jìn)行分析，得到本市公共建筑用能現(xiàn)狀，為上海市公共建筑能耗數(shù)據(jù)應(yīng)用提出方向。

1　上海市公共建筑能耗監(jiān)測總體情況

截止2015年12月31日，市級(jí)平臺(tái)累計(jì)共有1 288棟公共建筑完成能耗監(jiān)測裝置的安裝并實(shí)現(xiàn)了與市級(jí)平臺(tái)的數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)，覆蓋建筑面積達(dá)5 719.6萬m2，其中政府辦公建筑168棟，占監(jiān)測總量的13%，覆蓋建筑面積約334.6萬m2，大型公共建筑1 120棟，占監(jiān)測總量的87%，覆蓋建筑面積約5 385.0萬m2［2］。與2014年度相比，新增聯(lián)網(wǎng)樓宇337棟，建筑面積達(dá)1 471.4萬m2，其中新增聯(lián)網(wǎng)政府辦公建筑63棟，建筑面積達(dá)139.8萬m2；新增聯(lián)網(wǎng)大型公共建筑274棟，建筑面積達(dá)1 331.6萬m2。2015年度上海市聯(lián)網(wǎng)建筑及新增情況如表1所示。

表1　2015年度上海市聯(lián)網(wǎng)建筑及新增情況

圖1　各類型建筑數(shù)量占比

2015年度各類型建筑數(shù)量占比如圖1所示。

2　上海市公共建筑歷年能耗情況

上海市公共建筑能耗監(jiān)測主要建筑類型為政府辦公建筑、辦公建筑、旅游飯店建筑、商場建筑、綜合建筑這五類，占比達(dá)87%。經(jīng)分析，過去3年全市公共建筑單位面積能耗水平呈下降趨勢，2014年度降幅較大，2015年度與2014年度基本持平，如圖2所示。政府辦公建筑和商場建筑能耗連續(xù)3年都有較大的降幅。辦公建筑和綜合建筑2014年度與2015年度能耗基本持平。旅游飯店建筑能耗在2015年度略有上升，經(jīng)分析，2013～2015年，本市作為住建部公共建筑節(jié)能改造重點(diǎn)城市示范，開展了總示范面積為400萬m2的公共建筑節(jié)能改造工作，其中，旅游飯店改造數(shù)量占改造總量的36%，改造中部分用氣、用油設(shè)備替換為用電設(shè)備，致使能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，用電比例增加，建筑耗電量有所上升。

3　上海市政府辦公建筑2015年度能耗情況分析

3.1建筑總體分布情況

納入市級(jí)平臺(tái)監(jiān)測的政府辦公建筑占監(jiān)測對(duì)象總數(shù)的13%，平均單體建筑面積約為1.9萬m2。本市政府辦公建筑面積主要分布在10 0002～40 000 m2之間，其中10 000～20000 m2占36%，20 000～40 000 m2占25%，本市政府辦公建筑能耗監(jiān)測對(duì)象建筑面積分布情況如圖3所示。

圖2　上海市公共建筑歷年能耗情況

圖3　上海市政府辦公建筑能耗監(jiān)測對(duì)象建筑面積分布情況

按照本市《機(jī)關(guān)辦公建筑合理用能指南》中的區(qū)域劃分規(guī)則，以外環(huán)為界，將納入市級(jí)平臺(tái)監(jiān)測的政府辦公建筑中，位于中心城區(qū)的建筑占51%，位于郊區(qū)的占49%，如圖4所示。

3.2能耗影響因素分析

根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析，政府辦公建筑能耗主要受到所處區(qū)域影響。所處區(qū)域一定程度上反應(yīng)了人員密度情況，如中心城區(qū)由于土地資源緊缺，往往人員密度較大，而人員密度又會(huì)影響到建筑能耗，因此中心城區(qū)的建筑能耗平均值要明顯高于郊區(qū)，如圖5所示。

圖4　上海市政府辦公建筑能耗監(jiān)測對(duì)象區(qū)域分布情況

圖5　不同區(qū)域政府辦公建筑能耗情況

4　上海市主要類型大型公共建筑2015年度能耗情況分析

4.1建筑總體分布情況

納入市級(jí)平臺(tái)監(jiān)測的大型公共建筑占總監(jiān)測對(duì)象數(shù)量的87%，其中，又以辦公建筑、旅游飯店建筑、商場建筑、綜合建筑為主，占大型公共建筑監(jiān)測對(duì)象數(shù)量的74%，體育建筑、衛(wèi)生建筑、文化建筑、教育建筑和其他建筑數(shù)量占比相對(duì)較低。

納入市級(jí)平臺(tái)監(jiān)測的本市大型公共建筑面積主要分布在2.0萬m2到6.0萬m2之間，其中20 000～40 000 m2占48%，40 000～60 000 m2占22%，本市大型公共建筑能耗監(jiān)測對(duì)象建筑面積分布情況如圖6所示。

圖6　上海市大型公共建筑能耗監(jiān)測對(duì)象建筑面積分布情況

圖7　上海市大型公共建筑監(jiān)測對(duì)象平均建筑面積分布情況

納入市級(jí)平臺(tái)監(jiān)測的大型公共建筑平均面積約為4.8萬m2。綜合建筑和商場建筑體量較大，平均面積超過5.5萬m2；衛(wèi)生建筑、教育建筑、體育建筑體量較小，平均面積小于4.0萬m2，各類型建筑平均面積分布如圖7所示。

4.2能耗影響因素分析

4.2.1辦公建筑

對(duì)納入市級(jí)平臺(tái)的辦公建筑能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其所處區(qū)域是影響能耗的主要因素之一。以內(nèi)環(huán)為界，內(nèi)環(huán)以內(nèi)辦公建筑能耗平均值明顯高于內(nèi)環(huán)以外辦公建筑，如圖8所示。

另外，辦公建筑的空調(diào)系統(tǒng)形式也會(huì)對(duì)建筑能耗產(chǎn)生一定的影響，由于建筑空調(diào)系統(tǒng)形式確定還需要做大量的調(diào)研，因此本文暫不做分析。

圖8　不同區(qū)域中辦公建筑能耗情況

圖9　不同星級(jí)旅游飯店建筑能耗情況

4.2.2旅游飯店建筑

對(duì)納入市級(jí)平臺(tái)的旅游飯店建筑按所處區(qū)域（區(qū)縣）、所屬星級(jí)進(jìn)行分析，最終發(fā)現(xiàn)所屬星級(jí)對(duì)旅游飯店建筑能耗影響較大，不同星級(jí)旅游飯店建筑能耗情況如圖9所示。從中可以看出五星級(jí)旅游飯店能耗明顯高于四星級(jí)和三星級(jí)旅游飯店，但四星級(jí)和三星級(jí)能耗差別不大，市級(jí)平臺(tái)只采集面積大于2萬m2的建筑可能是原因之一，建筑面積較大的三星級(jí)旅游飯店建筑在規(guī)格和配備上可能已經(jīng)比較接近四星級(jí)旅游飯店，因此能耗也相對(duì)接近。

4.2.3商場建筑

依據(jù)《大型商業(yè)建筑合理用能指南》，商場建筑可按業(yè)態(tài)再分為不同類型，不同業(yè)態(tài)的商場建筑能耗也會(huì)有所差異。納入市級(jí)平臺(tái)的商場建筑中，百貨和購物中心建筑占比超過70%，其它業(yè)態(tài)樣本數(shù)量有限，因此本節(jié)僅對(duì)百貨和購物中心建筑主要能耗影響因素進(jìn)行分析。

圖10　不同商區(qū)中商場建筑能耗情況

圖11　不同商區(qū)中綜合建筑能耗情況

影響百貨和購物中心建筑能耗因素較為復(fù)雜，對(duì)所處區(qū)域、所處區(qū)縣GDP和所屬商區(qū)等因素進(jìn)行分析研究，最終發(fā)現(xiàn)所屬商區(qū)能較好地體現(xiàn)營業(yè)狀況對(duì)能耗的影響，市級(jí)商區(qū)客流量往往比非市級(jí)商區(qū)集中，因此處于市級(jí)商區(qū)中的商場建筑平均值遠(yuǎn)高于非市級(jí)商區(qū)，如圖10所示。其中市級(jí)商區(qū)指南京東路商業(yè)中心、南京西路商業(yè)中心等13個(gè)市級(jí)商業(yè)中心［3］。

4.2.4綜合建筑

綜合建筑性質(zhì)類似于商場建筑，因此對(duì)納入市級(jí)平臺(tái)的綜合建筑，也以商區(qū)進(jìn)行劃分，同樣處于市級(jí)商區(qū)中的綜合建筑能耗平均值明顯高于非市級(jí)商區(qū)，如圖11所示，說明所處商區(qū)是影響綜合建筑能耗因素之一。

5　典型建筑能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)對(duì)標(biāo)分析

5.1政府辦公建筑

某政府辦公建筑A位于上海市黃浦區(qū)，建筑于2004年12月竣工投入使用，建筑面積73766m2，采用集中式空調(diào)系統(tǒng)且為獨(dú)立辦公形式。2015年該建筑單位面積年耗電量為78.2 kWh/ （m2·a），折算成標(biāo)準(zhǔn)煤為23.41 kgce/（m2·a）。經(jīng)調(diào)研，該建筑其他能源消耗占綜合能耗的13%，因此其單位面積建筑年綜合能耗為26.9 kgce/（m2·a）。對(duì)照《機(jī)關(guān)辦公建筑合理用能指南》，該建筑單位面積年綜合能耗合理值為33.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量滿足用能指標(biāo)合理值要求，如表2所示。

該建筑在2014年進(jìn)行節(jié)能改造，改造前，該建筑單位面積年綜合能耗為40.2 kgce/（m2·a），超過用能指標(biāo)合理值范圍，改造后，其單位面積年綜合能耗下降33%，節(jié)能效果明顯。

5.2旅游飯店建筑

某五星級(jí)飯店建筑B位于上海市長寧區(qū)，飯店于2006年10月開始營業(yè)，建筑面積44 797.80 m2，其中地下車庫面積5 509.60 m2。2015年該建筑單位面積年耗電量為157.7 kWh/ （m2·a），折算成標(biāo)準(zhǔn)煤為47.3 kgce/（m2·a）。經(jīng)調(diào)研，該建筑2015年天然氣使用量為326 499 m3，折算成標(biāo)準(zhǔn)煤為9.5 kgce/（m2·a）。因此該建筑單位面積年綜合能耗為56.8 kgce/（m2·a），根據(jù)飯店具體情況，各影響因素修正值如表3所示。

表2　政府辦公建筑A能耗對(duì)標(biāo)情況2kgce·（m·a）-1

表3　旅游飯店建筑B可比能耗修正項(xiàng)情況

表4　旅游飯店建筑B能耗對(duì)標(biāo)情況2kgce·（m·a）-1

表5　商業(yè)建筑C能耗對(duì)標(biāo)情況2kgce·（m·a）-1

修正后該建筑的可比單位綜合能耗為52.2 kgce/（m2·a）。對(duì)照《星級(jí)飯店建筑合理用能指南》，該建筑單位面積年綜合能耗先進(jìn)值為55.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量滿足用能指標(biāo)先進(jìn)值要求，如表4所示。

該建筑在2014年進(jìn)行節(jié)能改造，改造前，其可比單位綜合能耗為69.92 kgce/（m2·a），僅滿足用能指標(biāo)合理值要求，改造后，其可比單位綜合能耗降低了25.3 %，節(jié)能效果明顯。

5.3商場建筑

某百貨商店C位于上海市徐匯區(qū)，商場于1998年9月開業(yè)，其經(jīng)營建筑面積為38 152.03 m2。2015年該建筑單位面積年耗電量為238.2 kWh/ （m2·a），折算成標(biāo)準(zhǔn)煤為71.4 kgce/（m2·a），經(jīng)調(diào)研，該建筑沒有使用其他能源消耗，因此其單位面積年綜合能耗為71.4 kgce/（m2·a）。對(duì)照《大型商業(yè)建筑合理用能指南》，該建筑單位面積年綜合能耗合理值為90.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量滿足用能指標(biāo)合理值要求，如表5所示。

該建筑在2014年進(jìn)行節(jié)能改造，改造前，該建筑單位面積年綜合能耗為107.0 kgce/（m2·a），超過用能指標(biāo)合理值范圍，改造后，其度單位面積年綜合能耗下降了33%，節(jié)能效果明顯。

5.4辦公建筑

某辦公建筑D位于上海市徐匯區(qū)，于2006年12月竣工，建筑面積31189.85 m2，其中地下停車庫面積3641.99 m2，因此參與對(duì)標(biāo)計(jì)算的建筑面積為27547.86 m2，該建筑采用集中式空調(diào)系統(tǒng)。2015年該建筑單位面積年耗電量為99.1 kWh/ （m2·a），折算成標(biāo)準(zhǔn)煤為29.7 kgce/（m2·a），經(jīng)調(diào)研，該建筑其他能源消耗占綜合能耗的6 %，因此其單位面積年綜合能耗為31.6 kgce/（m2·a）。按照《綜合建筑合理用能指南》，該建筑單位面積年綜合能耗先進(jìn)值為33.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量滿足用能指標(biāo)中先進(jìn)值要求，如表6所示。

表 6辦公建筑D能耗對(duì)標(biāo)情況2kgce·（m·a）-1

該建筑在2014年進(jìn)行節(jié)能改造，改造前，其單位面積年綜合能耗為48.3 kgce/（m2·a），超過用能指標(biāo)合理值要求，改造后，其單位面積年綜合能耗下降了34%，節(jié)能效果明顯。

6　未來上海市能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用方向

（1）公共建筑能耗定額研究

前些年，上海市已相繼出臺(tái)了8個(gè)合理用能指南，隨著建筑節(jié)能工作的深入推進(jìn)，指南中的建筑能耗合理值和先進(jìn)值需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正，可結(jié)合市級(jí)平臺(tái)海量能耗數(shù)據(jù)，對(duì)本市各類公共建筑合理用能指南進(jìn)行對(duì)標(biāo)和評(píng)估，分析合理用能指南的適用性，研究并提出上海市公共建筑能耗定額制定的技術(shù)路線及定量化建議，切實(shí)為公共建筑超定額加價(jià)開展前期研究。

（2）發(fā)布能耗指數(shù)

結(jié)合市級(jí)平臺(tái)長期積累的公共建筑能耗數(shù)據(jù)，通過時(shí)間序列等方法，對(duì)歷年能耗數(shù)據(jù)分析與挖掘，形成上海市建筑能耗指數(shù)，反映建筑能耗走勢。同時(shí)通過大量的數(shù)據(jù)分析，可對(duì)未來能耗走向做出預(yù)測，為管理部門出臺(tái)配套措施提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，能耗指數(shù)也可服務(wù)于大眾，使民眾對(duì)本市建筑能耗情況有更為直觀的了解。

（3）產(chǎn)業(yè)服務(wù)

市級(jí)平臺(tái)在服務(wù)于政府主管部門決策、監(jiān)管、節(jié)能考核的同時(shí)，也可面向行業(yè)主管部門提供行業(yè)內(nèi)建筑能耗使用情況，提升各部門建筑節(jié)能管理水平。同時(shí)可結(jié)合建筑所有人的需求，提供個(gè)性化建筑節(jié)能診斷和管家式服務(wù)，體現(xiàn)業(yè)主或物業(yè)管理單位建筑能耗管理效果。面向節(jié)能服務(wù)單位，市級(jí)平臺(tái)可加大數(shù)據(jù)共享力度，為節(jié)能服務(wù)公司向建筑業(yè)主提供針對(duì)性的服務(wù)指明方向，促進(jìn)合同能源管理推廣，帶動(dòng)建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

7　結(jié)語

目前，上海市已經(jīng)有了良好的基礎(chǔ)，進(jìn)一步推進(jìn)公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，擴(kuò)大納入能耗監(jiān)測的樓宇范圍，完善本市國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺(tái)功能，制定相關(guān)管理辦法，是實(shí)現(xiàn)“十三五”建筑節(jié)能專項(xiàng)規(guī)劃的重要抓手。

“十三五”期間，市級(jí)平臺(tái)將進(jìn)一步深化能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)應(yīng)用，研究建立大型公共建筑能耗定額、能耗信息公開制度，定期發(fā)布本市大型公共建筑能耗情況年度報(bào)告，為上海市推進(jìn)建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)長期、穩(wěn)定、可持續(xù)的發(fā)展提供重要的支撐，為全市的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和科學(xué)發(fā)展發(fā)揮重要作用。

［1］ 《上海市既有大型公共建筑節(jié)能“十三五”發(fā)展規(guī)劃》

［2］ 《2015年度上海市政府辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺(tái)能耗監(jiān)測情況報(bào)告》. 上海市城鄉(xiāng)建設(shè)和管理委員會(huì)

［3］ 《上海市商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)布局規(guī)劃（2014-2020）》。上海市商務(wù)委員會(huì)、上海市規(guī)劃和國土資源管理局。

Energy Consumption Energ Data Analysis of Shanghai Public Building Energy Consumption Surveillance Platform

Xu Qiang， Zhi Jianjie， Wu Weixin
Shanghai Architecture Research Institute

Through sorting and statistics of annual electric power consumption data from different types architectures in 2015 based on Shanghai public building energy consumption surveillance platform， the article carries out data analysis from the following aspects， historic electric power consumption changes of public buildings， energy consumption characteristics of different types architectures. It tries to discover influence factor of energy consumption in different types architectures. It also introduces current situation of Shanghai public building energy consumption and puts forward application direction of Shanghai public building energy consumption data.

Public Building， Energy Consumption Surveillance，Energy Usage Analysis

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.06.009