建筑能耗监测对既有建筑节能探究

建筑能耗监测对既有建筑节能探究

摘要：文章结合东莞市近十年建筑能耗公示的数据及有关政策，分别对政府办公建筑和医疗卫生建筑，进行重点分析，研究其下降趋势。同时对建筑能耗监测特点及应用进行阐述，分析出积极应用建筑监测系统，优化建筑能耗管理水平，可节约8%建筑能耗，大大减少建筑的碳排放，为节能减排作出较大贡献。

关键词：能耗公示；节能潜力；节能改造；碳排放

据统计，建筑能耗已成为社会三大能耗之一，城市化发展进程的不断加快，建筑发展速度迅猛，据统计，自1985年至2019年，全国竣工面积从1.7亿㎡增至40.2亿㎡，增长了23倍；施工面积也从3.5亿㎡增至144.1亿㎡，增长了41倍[1]；同时，由于人民群众对建筑舒适性要求不断增强，建筑能耗量将进一步增加。由于建筑功能类型较多，有政府办公建筑、学校建筑、医疗建筑、商场建筑等，不同建筑类型，建筑用能数量和习惯区别较大；不同建筑类型的能耗差别也较大，例如政府办公建筑工作日能耗用量较大，休假日商场建筑能耗用量较大，医疗建筑则全年全天候用能满负荷运行等，导致既有建筑运行情况难以全面准确掌握，一定程度加大了节能改造的难度。另外，“十四五”期间，国家提出碳目标，建筑能耗的下降尤为重要，可为我国实现碳达峰、碳中和作出重要贡献。而对于建筑能耗类型中，建筑用电在整个建筑能耗类型比重较大，对于碳排放的减少具有十分积极的作用[2]。但是，由于既有建筑能耗改造往往需要投入高成本，导致建筑业主缺乏改造的意愿，既有建筑节能工作难以得到有效推动。据资料统计，通过合理能效管理，可实现总能耗8%节能[3]；同时，近年来，政府积极推动绿色建筑、建筑节能等，优化了建筑运行条件，提升了建筑运行管理水平，一定程度降低建筑运营过程中的能耗。本文结合近十年的东莞能耗公示数据，分析建筑能耗的应用情况，对建筑能耗节约进行分析。

1东莞市建筑能耗概况

自2010年起，东莞每年对全市范围内公共建筑，开展能耗公示工作，查询了东莞市近十年建筑能耗公示数据（2010年～2019年），并对政府办公建筑、医疗建筑和公共建筑等建筑类型单位建筑能耗数据进行分析，其数据情况分析见下表所示。如表所示，其中政府办公建筑单位建筑能耗从2010年65.82kW·h/㎡，至2019年42.50kW·h/㎡，下降35.4%；医疗建筑平均单位建筑能耗也从2010年90.20kW·h/㎡，至2019年的58.44kW·h/㎡，平均下降了35.2%。公共建筑基本维持在平均水平，行业平均能耗普遍也呈现下降的趋势。结合能耗公示数据，每年均有政府办公建筑和医疗建筑，因此针对这两类建筑进行分析，通过上图可以分析，政府办公建筑、医疗建筑平均年下降速率分别为3.54%和3.52%。由于全市建筑能耗的管理水平得到较好的提升，同时收集2010～2019年东莞市建筑能耗管理措施，发布了一系列的政策措施，鼓励新建建筑采用绿色建筑标准进行建设。同时，自2011年开始，东莞市建设了全市建筑能耗监测平台，加强对全市建筑能耗管理工作，明确了至2016年完成不少于100栋建筑能耗监测的目标，截至目前，全市已累计建设建筑能耗监测项目143个，有效提升建筑能耗管理水平。特别对于既有建筑耗能量大、耗能时间长的建筑项目，较大提升建筑能耗的用能效率，降低建筑能耗的用能总量，减少碳排放的总量。参照相关换算公式，节约1度电，可减少0.997二氧化碳进行测算，政府办公建筑和医疗建筑近十年可分别减少23.25kg和31.66kg二氧化碳。

2建筑能耗监测的特点及应用

通过对东莞近十年政策和数据进行分析，发现建筑能耗监测系统，能够为建筑能耗管理，提供精准的耗能分析，同时通过数据比对和优化，实现用能更为精准，通过低成本投入，可以大大提高建筑用能水平，同时降低碳排放，现归纳总结能耗监测特点。

2.1精准计量，掌握用能动态

建筑能耗监测系统根据国家分项计量导则要求，将建筑总用能分成四项，分别为照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电。通过对各分项用电的实时监控，能够准确把握用能情况，掌握分项用能的实际情况，避免了以往“一表式”的建筑用能统计方式[4]。

2.2实时监测，发现能耗管理漏洞

系统可采用分钟级、甚至秒级对监测支路进行数据采集，同时具备数据分析功能。通过优化系统监测与提示功能，能够及时提醒建筑业主用能的异常情况，精准发现用能异常情况。另外，系统可通过手机端的应用开发，及APP、信息、邮件、短信等方式推送至管理人员，帮助管理人员及时发现建筑用能异常的地方，加强现场用能的管理，提高建筑用能的合理性，同时减少了管理人员的劳动强度，提高了工作效率。

2.3用能对比，挖掘节能潜力

可以利用智能化信息技术，通过不同时段、不同支路的综合用能分析，发现设备匹配的不合理性，通过互联网与楼宇控制相结合的方式，实现“节能监管+优化控制”[5]，不仅能够为能耗管理人员提供用能分析的工具，同时实施在线节能监管手段，最大程度地发挥监测系统的作用。

2.4信息提效，充分运用大数据

结合上述能耗监测的特点，充分利用5G、物联网、人工智能等新手段，加强建筑能耗监测的应用，精准把握建筑能耗数据，通过交互能够帮助节能改造人员，挖掘更多有效的建筑节能改造方案。另外，通过建筑用能大数据的融合，将建筑能耗的基本信息，如建筑年代、建筑面积、建筑材料、层数、窗墙比、建筑朝向、活动人数、床位、用能设备等信息纳入至云端，从大数据层面挖掘出不同类型建筑的用能特点，利用人工智能和大数据，从“人为改造”转变为“系统改造”[6]，大大提升建筑用能效率。

2.5多模式应用

通过数据的交互应用[7-8]，可实现建筑能耗交易模式，如引入碳交易市场机制，构建碳交易与建筑能耗市场化的发展模式，建立有关能耗监测碳交易平台，促进建筑能耗进一步降低，并制定相应的政策措施，完善碳交易市场体制，通过加快研究碳交易与建筑能耗相结合的市场行为，积极发挥碳交易与建筑能耗结合的市场模式，促进城市低碳发展建设，有利于提高建筑用能效率。积极发挥市场的主导性作用，引导建筑能耗发展方向，对进一步提升建筑用能效率，降低城市碳排放，实现城市低碳发展具有重要的意义。

3总结

建筑能耗监测能够提升建筑管理人员的管理水平，发现建筑用能的不合理性，提醒建筑业主及时进行节能管理，能够最大程度减少管理人员数量，同时能够提高工作效率。据测算，仅通过建筑能耗管理，可节约8%建筑能耗。同时可积极发挥5G、物联网、人工智能等信息化新手段，充分利用“互联网+建筑能耗”，大大提高用能管理的有效性和针对性，实现建筑节能的有效管理，同时利用互联网的互联、互通的特性，最大限度发挥互联网的特点，对建设城市的互联共享目标，提供了有效的实施方式。另外，当建筑能耗引入其他模式进行交互，如碳交易市场模式，借助市场的主导性作用，能够进一步提高能耗的节能潜力，有效降低城市碳排放的产生，为城市实现低碳节能、绿色生态的节能减排目标提供有效的帮助。