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        鎮(zhèn)江市機(jī)關(guān)辦公建筑不同空調(diào)系統(tǒng)能耗限額研究

        2017-03-27 01:54:41吳德茂李鵬飛朱華德鎮(zhèn)江城市建設(shè)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司江蘇鎮(zhèn)江000江蘇鎮(zhèn)江建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司江蘇鎮(zhèn)江000
        綠色建筑 2017年5期
        關(guān)鍵詞:分體式辦公建筑限額

        吳德茂,貢 達(dá),焦 琥,李鵬飛,朱華德( . 鎮(zhèn)江城市建設(shè)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 000;.江蘇鎮(zhèn)江建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司,江蘇 鎮(zhèn)江 000)

        我國建筑用能占全國能源消費總量的 30% 左右[1]。機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑面積不足城鎮(zhèn)總建筑面積的4%,但是用能占全國城鎮(zhèn)用能的 30% 左右,單位面積用能更是普通居民住宅的 10 倍以上。從 2007 年開始,按照國家住建部和財政部的統(tǒng)一部署,在全國范圍內(nèi)開展了國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)工作,主要工作內(nèi)容包括能耗統(tǒng)計、能源審計、能效公示、能耗監(jiān)測平臺建設(shè)、用能定額和超定額加價以及其他各項制度建設(shè)。

        最近幾年來,江蘇省鎮(zhèn)江市公共建筑飛速發(fā)展,同時建筑用能也已經(jīng)從 2006 年的 899 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤增加到 2016年的 2 100 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤?!督K省綠色建筑發(fā)展條例》第30 條明確要求建筑主管部門應(yīng)當(dāng)會同相關(guān)部門制定機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗限額。因此鎮(zhèn)江市亟需編制能耗限額指標(biāo),用來衡量機(jī)關(guān)辦公建筑用能是否合理,減少建筑的超額用能情況。

        本文調(diào)研了 84 家機(jī)關(guān)辦公建筑,其中使用分體式空調(diào)的 39 家,45 家使用中央空調(diào)系統(tǒng)。通過對 84 家機(jī)關(guān)辦公建筑的能耗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析,評價鎮(zhèn)江市機(jī)關(guān)辦公建筑的用能水平;同時使用限額水平法,推薦鎮(zhèn)江市的能耗限額指標(biāo),為鎮(zhèn)江市能耗限額水平值的制定提供一定的理論支撐。

        1 建筑能耗分析

        圖1、圖2 分別為分體式空調(diào)系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)單位面積能耗。

        圖1 分體式空調(diào)系統(tǒng)單位面積能耗

        圖2 中央空調(diào)系統(tǒng)單位面積能耗

        從圖1、圖2 可以看出,分體式空調(diào)系統(tǒng)單位面積能耗平均值為 15.95 kgce/m2,其中用能最少的單位,單位面積能耗為 5.86 kgce/m2,而最大的單位面積能耗為 39.77 kgce/m2。中央空調(diào)系統(tǒng)最小值為 6.77 kgce/m2,平均單位面積能耗為 20.03 kgce/m2,最大單位面積能耗為 44.37 kgce/m2。使用分體式空調(diào)系統(tǒng)的平均單位能耗比使用中央空調(diào)系統(tǒng)的單位面積能耗低 20.37%。因此對于空調(diào)形式不作要求的機(jī)關(guān)辦公建筑單位,優(yōu)先使用分體式空調(diào)系統(tǒng)。

        (2) 圖3 與圖4 分別是分體式空調(diào)系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)建筑單位面積電耗、人均電耗和人均建筑面積之間的變化關(guān)系圖。

        圖3 分體式空調(diào)系統(tǒng)各用能參數(shù)對比

        圖4 中央空調(diào)系統(tǒng)各用能參數(shù)對比

        從圖3、圖4 可以看出,單位面積用電量與人均用電量之間并沒有明顯關(guān)系,但人均用電量與人均建筑面積呈正相關(guān),即人均建筑面積較大時,人均用電量也相對較高。可見建筑的使用人數(shù)是影響建筑實際能耗需求量大小的關(guān)鍵因素之一。

        2 能耗限額制定方法

        本次調(diào)研中,機(jī)關(guān)辦公建筑能耗主要為電耗,其他能耗用量較少不納入統(tǒng)計。

        參考江蘇省發(fā)改委《我委關(guān)于明確能源消耗折算系數(shù)參照標(biāo)準(zhǔn)的通知》,電力(等價)折算系數(shù)為 0.33 kgce/kW·h。

        目前,公共建筑用能指標(biāo)的確定方法主要有兩種:①基于調(diào)研統(tǒng)計的建筑能耗歷史數(shù)據(jù)確定建筑限額的統(tǒng)計限額法。這是一種基于調(diào)研統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定的限額取值方法,主要有經(jīng)驗法、平均值法、回歸分析法、限額水平法[2~4]。② 對實際建筑模型進(jìn)行簡化處理后建模,通過模擬分析計算出建筑的能耗。

        目前使用最多的方法是限額水平法。限額水平法是利用數(shù)理統(tǒng)計方法對研究對象進(jìn)行統(tǒng)計分析,確定研究對象的概率分布函數(shù),再根據(jù)實際情況確定合適的用能指標(biāo)水平,以此測算限額水平對應(yīng)的建筑用能指標(biāo)值。限額水平法可以根據(jù)實際情況調(diào)整限額水平值,以符合當(dāng)?shù)亟ㄖ?jié)能技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平的建筑用能指標(biāo)。

        本文選擇限額水平法對機(jī)關(guān)辦公建筑的能耗進(jìn)行處理分析。具體計算流程為:對建筑樣本進(jìn)行統(tǒng)計分析→去除一些不合理的建筑及用能情況→獲得最終的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。根據(jù)式(1)、式 (2) 計算出統(tǒng)計數(shù)據(jù)的平均值 X 和標(biāo)準(zhǔn)差σ值:

        驗證機(jī)關(guān)辦公建筑用能數(shù)據(jù)是否符合正態(tài)分布,當(dāng)樣本數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布時,限額水平對應(yīng)的用能指標(biāo)值 R 根據(jù)式 (3) 計算:

        其中 zα為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的上α分位點,即為累計概率為 1-α 時對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布概率密度分位點。

        但我們也應(yīng)當(dāng)清醒地意識到,與發(fā)達(dá)國家相比,在綠色農(nóng)藥的新結(jié)構(gòu)、新品種、環(huán)境友好新劑型的研究開發(fā)方面,與國際先進(jìn)水平仍有較大的差距。同時,行業(yè)長期以來的粗放式發(fā)展,安全環(huán)保事故頻發(fā),處于產(chǎn)業(yè)鏈低端,且大宗產(chǎn)品產(chǎn)能過剩,使得部分地方與民眾對農(nóng)藥生產(chǎn)持有強(qiáng)烈的抵觸情緒和反對態(tài)度,使行業(yè)發(fā)展蒙上陰影。但是,目前不加區(qū)別的一刀切式強(qiáng)令停工停產(chǎn),迫使農(nóng)藥制造有加速向印度等國轉(zhuǎn)移的趨勢。一旦失去了包括農(nóng)藥工業(yè)在內(nèi)的中國制造業(yè)優(yōu)勢,可能再也回不來了。中國改革開放以來巨大的進(jìn)步和發(fā)展證明:“化工及農(nóng)藥生產(chǎn)解決了我們的衣食住行,改善并將繼續(xù)改善我們美好的生活”。

        3 能耗限額研究

        3.1 正態(tài)性檢驗

        采用分位數(shù)圖示法(Quantile-Quantile Plot,簡稱Q-Q圖)對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗[5],結(jié)果如圖5、圖6所示。

        圖5 分體式空調(diào)系統(tǒng)正態(tài)性檢驗

        圖6 中央空調(diào)系統(tǒng)正態(tài)性檢驗

        從圖5、圖6 中的 Q-Q 圖中可以看出,各數(shù)據(jù)點近似在同一條直線上。經(jīng)過 K-S 檢驗,面積單位能耗和人均耗電量的顯著性數(shù)值均>0.05。因此,可認(rèn)為樣本建筑的能耗服從正態(tài)分布。

        3.2 限額水平確定

        表1 為機(jī)關(guān)辦公建筑分體式空調(diào)系統(tǒng)和中央空調(diào)系統(tǒng)能耗定額水平表。

        表1 機(jī)關(guān)辦公建筑定額水平表

        由于鎮(zhèn)江地區(qū)初步制定能耗限額水平,按照先緊后松原則,推薦以定額水平 0.5 為約束性指標(biāo),即 50% 的建筑用能超過規(guī)定值。定額水平 0.75 為目標(biāo)性指標(biāo),即只有 25%的建筑用能低于規(guī)定值。匯總后得到鎮(zhèn)江市機(jī)關(guān)辦公建筑能耗限額值,見表2。

        表2 鎮(zhèn)江市機(jī)關(guān)辦公建筑能耗限額值

        4 結(jié) 語

        (1) 分體式空調(diào)系統(tǒng)的平均單位能耗比使用中央空調(diào)系統(tǒng)單位面積能耗低 20.37%。因此對于空調(diào)形式不作要求的機(jī)關(guān)辦公建筑單位,優(yōu)先使用分體式空調(diào)系統(tǒng)。

        (3) 對于使用分體式空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)關(guān)辦公建筑,能耗約束性指標(biāo)即限額建議值為:單位面積能耗 15.95 kgce/m2,單位面積電耗 48.32 kW·h/m2,人均用電量 1 765.51 kW·h/p。對于使用中央空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)關(guān)辦公建筑,能耗限額建議值為:單位面積能耗 20.03 kgce/m2,單位面積電耗60.68 kW·h/m2,人均用電量 2 624.80 kW·h/p。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心.中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2009[M] 北京:中國建筑工業(yè)出版出社,2009.

        [2] 陳英俊,馬海石,趙福波.海事船舶實施能耗定額管理研究[J].中國海事,2010(1):54-56.

        [3] 葉輝.工業(yè)企業(yè)產(chǎn)品取水定額編制方法研究[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化,2009,(6):18-20.

        [4] 周志勇,付祥釗,劉俊躍,等.基于統(tǒng)計數(shù)據(jù)編制的公共建筑能耗定額[J].煤氣與熱力,2009,29(12):14-17.

        [5] 王斌會,徐勇勇.正態(tài)性檢驗的圖示方法及其應(yīng)用[J].數(shù)理統(tǒng)計與應(yīng)用概率,1996,11(2):249-256.

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