張永禛

（西安曲江新區(qū)管理委員會住房和城鄉(xiāng)建設局，陜西 西安 710061）

1 建筑概況

1.1 建筑基本信息

該寫字樓位于陜西西安，總建筑面積33529 m2，地上29 層，地下2 層，建筑總高度為99 m，標準層高3.3 m。采暖空調面積為25146.75 m2。該樓于2014年投入使用，1～3 層為大廳，4～29 層為綜合辦公，使用人數(shù)約為1500 人。

1.2 圍護結構信息

該寫字樓為框架剪力墻結構，屋面保溫為擠塑板，外墻主體為鋼筋混凝土，外墻保溫為聚苯乙烯保溫板。外窗選用鋁合金雙層中空玻璃，室內設計內遮陽。寫字樓共設置4 部電梯，冬季采用市政供熱，夏季制冷采用一拖多多聯(lián)機組、分體空調。該寫字樓主要用能系統(tǒng)包括供暖系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)機房、電梯系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、辦公用能系統(tǒng)等。

2 建筑能耗分析

2.1 建筑總能耗

該寫字樓全年耗電1510961 kW·h，耗熱12076.06 GJ，耗水43469 m3，詳見表1。

表1 全年耗能指標統(tǒng)計計算表

2.2 能源種類構成及占比分析

該建筑的能耗占比如圖1 所示。

圖1 能耗占比圖

2.3 逐月電耗分析

該寫字樓電力消耗主要包括供暖照明用電、空調用電、變配電系統(tǒng)等。

圖2所示為該寫字樓的逐月耗電量。分析比較可以得出，全年的電耗峰值集中在6月—8月，主要由于西安6月份開始氣溫升高，空調使用時間增加，使得該時間段空調電耗顯著提高。過渡季節(jié)空調使用強度降低，耗電量明顯減少，全年電耗谷值出現(xiàn)在5月，次谷值出現(xiàn)在10月。對比兩個過渡季，春季過渡期電耗低于秋季過渡期電耗。

圖2 逐月耗電量柱狀圖（單位：kW·h）

2.4 逐月水消耗量分析

從圖3 可以看出，該建筑的用水量呈現(xiàn)不規(guī)則變化，這主要受辦公人數(shù)影響。這意味著隨著辦公室的員工數(shù)量增加或減少，建筑的用水量也會相應地增加或減少，當辦公人數(shù)增多時，用水量會相應增加。

圖3 2017年逐月水能源消耗圖

2.5 建筑能耗指標及對標分析

建筑能耗指標計算。根據(jù)該建筑2017年的能源和水資源消耗情況，可以計算出單位建筑面積的綜合能耗、電耗和水耗。具體結果詳見表2。

表2 某建筑2017年能耗指標計算表

建筑能耗指標對比分析。①與歷史最優(yōu)指標相比。在進行能源數(shù)據(jù)對比時，歷史能耗數(shù)據(jù)是一項非常重要的信息來源。通過分析過去幾年的能耗數(shù)據(jù)，可以了解建筑物能耗的趨勢，以及可能存在的問題。但是，該建筑的2015年—2016年的能耗數(shù)據(jù)不可用，這給本次對比分析帶來了一些限制。②與標準指標相比。根據(jù)《民用建筑能耗標準》（GB/T 51161-2016），該建筑的單位建筑面積電耗為45.06 kW·h/m2，放在嚴寒和寒冷地區(qū)的 B 類商業(yè)辦公室建筑非供暖能耗指標約束值為80 kW·h/（m2·a），引導值為60 kW·h/（m2·a）。與標準相比，該建筑的單位建筑面積電耗表現(xiàn)出了較高的能效水平。這是一個積極的結果，但仍有進一步提升的空間。

3 建筑室內環(huán)境檢測及主要用能系統(tǒng)分析

3.1 供暖系統(tǒng)

①系統(tǒng)概況。建筑的供暖熱源來自市政熱力系統(tǒng)，并與A座共用一個位于地下2層的換熱站進行熱交換。換熱站內設有高區(qū)和低區(qū)兩套系統(tǒng)，分別為該建筑高層和低層提供供暖。且換熱站內的換熱系統(tǒng)正在進行改造，從汽——水換熱方式轉變?yōu)樗畵Q熱系統(tǒng)。高區(qū)換熱機組由1 臺THermowave 板式換熱器、2臺45 kW 循環(huán)泵和2 臺7.5 kW 補水泵組成；低區(qū)換熱機組由1 臺THermowave 板式換熱器、2 臺45 kW 循環(huán)泵和2 臺4 kW 補水泵組成。②運行分析。物業(yè)管理有限公司負責該建筑公共區(qū)域的用能系統(tǒng)的運行、管理和維護工作。其確立了相應的運營管理制度，并進行記錄、巡查和抄表等工作。該建筑末端使用的運行控制，是由各個寫字樓用戶根據(jù)自身需求通過地暖控制閥進行調節(jié)的。物業(yè)公司的責任僅限于供應暖氣和公共區(qū)域供暖的控制。③能耗分析。根據(jù)新改造的換熱站輸送水泵功率工頻運行計算，預計年耗電量為26×104kW·h，單位建筑面積供暖系統(tǒng)管網(wǎng)水泵耗電指標為1.72 kW·h/（m2·a），略高于《民用建筑能耗標準》（GB/T 51161-2016）規(guī)定的約束值1.7 kW·h/（m2·a）。

3.2 空調系統(tǒng)

①系統(tǒng)概況。該建筑并沒有中央空調系統(tǒng)，而是采用了多聯(lián)機組或者分體空調設備，來滿足每個單元的冷負荷需求。大部分單元選擇了多聯(lián)機組作為供冷設備，其中室外機的型號為5P。而室內機的種類包括壁掛式、吸頂式、暗藏式和落地柜式等不同類型。這些供冷設備主要用于為每個單元的大開間和獨立辦公室等區(qū)域提供制冷服務。大開間通常需要較大的制冷能力，因此使用多聯(lián)機組來滿足其需求是一種理想的選擇。而獨立辦公室由于面積較小，少數(shù)業(yè)主選擇了1.5P 的一拖一分體空調機組來滿足其制冷需求。②運行分析。該建筑由于缺乏中央空調系統(tǒng)的支持，各業(yè)主單位紛紛選擇了安裝分戶空調系統(tǒng)，來滿足自己的空調需求。這意味著每個單位都需要自行負責空調系統(tǒng)的運行、維護和管理工作。為了確保室內溫度的適宜和舒適，每個單位都必須根據(jù)實際情況，來判斷并控制空調設備的啟停運行。該建筑中每個業(yè)主單位都擁有自己的分戶空調系統(tǒng)，這意味著每個終端用戶，都有權利自行控制空調的啟停運行。③能耗分析。根據(jù)西安建筑能耗監(jiān)管平臺的數(shù)據(jù)，該建筑的空調系統(tǒng)耗電量為60×104kW·h，占建筑總用電量的26%左右。這個數(shù)字顯示了該建筑空調系統(tǒng)在整體能源消耗中的重要性。同時，單位面積的空調制冷能耗為25 kW·h/（m2·a），這說明該建筑的空調系統(tǒng)的效率處于中等水平。

3.3 照明系統(tǒng)

①系統(tǒng)概況。根據(jù)現(xiàn)場調研結果顯示，電梯間的照明采用了0.6 m 的3 管格柵燈。每個電梯間安裝有3 套格柵燈，但每套格柵燈只安裝了1 只功率為10 W 的LED 燈管。因此，每個電梯間的照明總功率為30 W。電梯轎廂內的照明燈具則是2 只功率為14 W的U 型熒光燈。一層大廳使用5 W 的LED 筒燈進行照明。至于租售中心大廳和辦公室，則分別采用了5 W 的LED 筒燈和0.6 m 的格柵燈。其光源分別為10 W 的LED 直管燈和16 W 的LED 光源。而車庫則采用了1.2 m 的直管燈，光源功率為16 W 的LED 光源。②運行分析。公共區(qū)域的照明系統(tǒng)由物業(yè)公司負責集中管理和維護。這些區(qū)域包括電梯間和車庫，其照明系統(tǒng)在24 h 內持續(xù)開啟。一樓大廳的燈具通常白天不開啟，而是依賴自然光進行照明。租售中心辦公室的照明系統(tǒng)，則根據(jù)辦公情況由辦公人員進行控制。在工作時間內，業(yè)主會將燈光開啟，以確保辦公室內有足夠的光線。而下班后，辦公室的員工會負責關閉照明系統(tǒng)，以節(jié)約能源。③能耗分析。目前，該建筑無法單獨統(tǒng)計照明系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)。盡管可以在管控平臺上對照明系統(tǒng)的用電量進行統(tǒng)計計量，但卻無法獲取到相關數(shù)據(jù)。根據(jù)調研數(shù)據(jù)分析顯示，建筑辦公區(qū)的平均照明功率密度約為2.34 W/m2，而公共區(qū)域的照明功率密度約為1 W/m2?；谶@些數(shù)據(jù)，可以使用功率系數(shù)法來估算建筑照明系統(tǒng)的耗電量。根據(jù)預估結果，該建筑的照明系統(tǒng)耗電量大約為20×104kW·h，相當于整個大樓總用電量的9%。每平方米單位面積的照明系統(tǒng)耗電量約為7 kW·h/a。

4 西安地區(qū)某高層寫字樓建筑的節(jié)能潛力思考

4.1 管理節(jié)能潛力

管理節(jié)能是一種投入較少但效果顯著的節(jié)能方法，可以采取一系列有效的管理措施來提升節(jié)能水平。

明確能源管理崗位職責。設立專門的能源管理崗位，并明確其職責。這些崗位負責監(jiān)督和管理能源使用情況，制定并執(zhí)行能源管理計劃，定期進行能源消耗分析和評估，以及提出節(jié)能改進措施。

完善能源管理制度。建立健全的能源管理制度，包括制定能源管理政策、目標和指標等。制度中應包括能源計量、數(shù)據(jù)分析、監(jiān)測系統(tǒng)、報告機制等要素，以便更好地了解能源使用情況，并及時采取相應的節(jié)能措施。

加強節(jié)能行為宣傳引導。開展員工培訓和教育活動，提高其對節(jié)能意識的認識。通過宣傳和引導，培養(yǎng)員工的節(jié)能習慣，如合理使用空調、照明設備等，避免不必要的能源浪費。

4.2 技術節(jié)能潛力

該建筑是一棟具有潛力的建筑，可以通過以下項目來實施技術節(jié)能措施。

更換LED日光燈管以提升照明效率。該建筑內的照明燈具大多不是新型的節(jié)能燈，雖然T5 燈管已經(jīng)有一定的節(jié)能效果，但可以更換更節(jié)能的LED日光燈管。據(jù)統(tǒng)計，室內約有3225 個熒光燈管可進行更換。LED日光燈管相較于傳統(tǒng)熒光燈具有更高的能效比，能夠提供更亮的照明效果，并且壽命更長，減少了更換頻率和維護成本。

安裝電能回饋裝置降低電梯耗電量。該建筑目前擁有4 部電梯，其主要使用特點是功率較大、載客轎廂空間大且載重量較高，電梯使用頻率高且制動頻繁。全天滿載運行時間平均達到60%。盡管電梯已采用變頻調速控制，但仍可安裝電能回饋裝置以實現(xiàn)節(jié)能改造。電能回饋裝置可以將由電梯制動產(chǎn)生的電能轉化為可再利用的電能，減少了對外部電網(wǎng)的依賴，降低了電梯的耗電量。

5 結束語

通過對西安地區(qū)某高層寫字樓建筑的能耗調查，了解到當前能源消耗情況較為顯著。然而，這也意味著巨大的節(jié)能潛力，可以采取一系列措施來降低能耗，例如改善建筑外墻的保溫性能、優(yōu)化空調和照明系統(tǒng)的運行效率等。通過這些努力，可以有效實現(xiàn)能源資源的可持續(xù)利用，減少對環(huán)境的影響，并在長遠發(fā)展中獲得經(jīng)濟效益。因此，要重點關注并推動西安地區(qū)高層寫字樓的節(jié)能改造，從而為建設更加環(huán)保、綠色的未來做出積極貢獻。