第十三屆峰會上海站：趙哲身教授《公共建筑多樣性和能量管理應對策略》的演講

　　眾所周知，節能已經是上升到國家層面的戰略，拓展建筑節能、倡導低碳社會成為各級政府的一項重要的過程，而各行各業也出現越來越多的實際有效的節能應用。那么在今天，專家在建筑節能方面又有哪些新的研究呢？

      下面是上海大學趙哲身教授，給我們帶來公共建筑多樣性和能量管理應對策略的演講。

上海大學    趙哲身教授

　　趙哲身：各位專家，各位企業的同仁，大家下午好!非常高興今天有這個機會借用千家網的平臺跟大家進行學術交流。我交流的題目是《公共建筑的多樣性及其能量管理應對策略》，這個實際上是由我主要執筆的住建部建筑能量管理軟合體其中一部分的第一章，主要是對公共建筑節能提供一個理論上的指導。

　　大家知道，我們國家現有的建筑面積是400億平方米，分為運行能耗、建筑能耗等多個部分，其中僅運行能耗就已占到全社會能耗的30%。在目前，雖然大型的公共建筑只有5億平方米，占建筑總面積的4%，但是，它的能耗已經占到我國城鎮的建筑能耗25%以上。4%的公共建筑能耗占了總城鎮建筑運行能耗的25%以上，如此之在，國家不得不提倡要對大型公共建筑——2萬平方米以上的公共建筑及政府辦公樓進行重點節能改造。就如我剛才所說，廣義的建筑能耗定義除了建筑運行能耗以外，還有建材生產的能耗，和建筑施工過程當中的能耗，而實際上我們現在研究的是狹義的建筑能耗，也就是它的運行能耗——在建筑的使用過程當中，用于采暖、通風、空調、照明、輸送、動力、烹調、節排水、熱水的能耗。一般來說，建筑運行能耗占該建筑總能耗的85%。在建筑整個壽命周期當中，如果我們是50年或是60年的壽命周期，那么我們的設計和建造的時間可能甚至不到5年。

　　不同的建筑使用的用能種類不同。建筑的能耗具有多樣性，主要有能源、液化氣、天然氣、柴油等等，作為分類能耗還有水。隨著對能源總的結構改善要求的提高，可再生能源及能源提取利用方式的開發等，分布式能源和熱電三聯共等快速的進入建筑領域。公共建筑的用能設備主要是空調、照明、辦公室的電器、生活用水、電梯等公共服務設備，以及特殊的功能設備，比如說數據中心。例如這個圖左邊是各類能耗、電能的分布的比例，右邊是辦公建筑能耗的餅圖以及構成比例。

　　我從99年就時候開始關注建筑與節能，我認為在國內研究節能必須得先了解建筑能耗的五個基本特征。第一個特征是地域的差異性，我們國家地理跨度比較大，它分嚴寒地區A、嚴寒地區B、寒冷地區和夏熱冬冷地區，比如上海華東屬于夏熱冬冷地區，珠海、廣州屬于夏熱冬暖地區等等。這個地域的差異性特征對我們研究節能改造具有指導意義，例如我們看建筑業協會智能協會能源管理組做的一些調查樣本分析。在珠海等夏熱冬暖地區沒有采取采暖設施，或是只有使用了一些小型的空調設備;而在寒冷地區，它冬季的供暖就占到能耗的70%。所以，在07年和08年開始的行業發展綱要制寫中，我們住建部出臺了一系列關于北方地區的建筑采暖分項計量的一系列的規范。為什么這樣做?因為如果你沒有計量，按照面積來分攤能耗的話，大家就會逐漸失去節能的積極性。我們清楚并不是每個地區利用太陽能的效果都很好，所以要根據太陽能的輻射的強度來利用。在這里我要提出一些觀點，大家看我們左邊這幅圖是美國加利福尼亞州的16個氣候分區，這當中氣候帶的劃分絕非易事，包括大量的艱苦的能耗調查研究和用能統計。相比之下，我們國家的氣候分區就略顯粗糙了。這個是16個分區的緯度、經度、高度的特點(PPT圖)。而這個就是我們能量管理組調查的一些有代表性的樣本，大家可以看到圖中的空調面積，跟導則規定的建筑面積不一樣。我個人認為，導則毫無疑問對推進我們國家的能耗檢測和節能做出了重大的貢獻，但是它把建筑面積作為我們統計的標桿是不夠科學的，接下來我會用數據說明。如果我一棟樓是3層、5層、8層、或是停車場都作為建筑面積的一部分，那么毫無疑問，這個不需要設備層的就吃虧了。有了停車場，有了設備層的公共建筑，它就得便宜了。所以不能真正的推進。

　　大家看這個圖，圖上提供了非常多的信息，我只講其中一部分。大家看哈爾濱，哈爾濱板塊中灰白色的是空調面積的用能，全年的用能。而藍顏色的是全年總的空調面積的總能耗。我當時看到的時候非常驚訝，簡直是不相信，給統計單位打過電話質疑，為何在哈爾濱這樣的嚴寒地區，它的夏季的空調用能只占全年的30%左右?毫無疑問，我們如果要搞節能的話，在嚴寒地區A和嚴寒地區B，會把主要的精力集中在采暖功能上，這就是不同的氣候帶對我們這種特點對我們進行節能改造的啟示。大家看哈爾濱、北京、珠海板塊，都是商場，珠海沒有供熱，哈爾濱的話只是珠海的1/5多一點。不到30%。所以第一個特點是我們北方地區嚴寒地區搞節能改造要以冬季的采暖節能為主，這是第一個特點。

　　第二個特點是不同類型的公共建筑，它的用能具有差異性。根據我們理論的分析，我們可以對不同類型的公共建筑制定不同的節能戰略。大家看這個公式，這個公式本質上是暖通公式。根據分解，我們可以對不同類型的公共建筑的用能改造定出戰略方案。第一項是什么呢?QM就是維護結構的能耗，它主要的變量就是外面的太陽輻射，毫無疑問，每一類型的公共建筑都有這個變量。第二項是什么呢?我們分項計量的導則上說的是照明和差別能耗，這樣我就清楚了，因為我改造的辦公建筑比較多的是辦公建筑里面的人基本上是固定的，具有固定的職員的人數。可能今天禮拜一到禮拜五有非常規律的變化，今天有些人是外勤的，有些人是像我這樣調研的，但這個辦公建筑的人流量不是主要的變量。當然50強的大公司跟我們小公司得用能的方式也是不同，這是我做了四年的顧問體現出來的。第三項就是順時人流量，我們很快就會發現，很多的公共建筑、交通建筑、博物館等等，人流量是一個大的變量。那么第四項是空調的能耗，中央空調的能耗，這里面我加了一個人的行為。人的行為很重要，我們國家就有這樣的情況，我去搞節能改造我先不進去的，我先在外面看一下開窗的比例是多少，這個開窗我們60%的空調能耗就喪失了，所以我們說，行為科學的管理節能。第五項就是電梯，這個是跟人相關的。第六項是其他的設備，第七項就是通風。這個公式是指導我們對不同類別的公共建筑的改造的指導思想。

　　迄今為止，在近兩年我對我們國家的節能企業調查了39家，國外的企業調查了8家。國內這幾年大量的能量管理平臺風起云涌，變化很大。相比國內，國外對于變量更為敏感，但他們還沒有提出我我前面所說的這樣的概念，比我們落后。但是他們的能耗往往是兩個坐標，一個坐標是能耗，另有一個就是室外溫度。其中室外溫度是一個主要的變量，對于像浦東機場這樣的交通建筑，它的變量還有什么呢，就是乘客的流量和航班的流量。所以我們對變量要清楚，我們要找到入手的切入點，也就是現在所說的抓手。

　　又如賓館和醫院，賓館中Qperson是最大的變量，我們要知道客房里面人在不在?一般來說，白天有很多人外出工作，晚上人都回來了，醫院也是這樣。再比如門診，門診的情況也是比較復雜。通過醫院的Phvac系統，我們可以知道現在有多少人掛號，也可以通過他拿了藥，知道減去他拿的藥門診還有多少人，比較復雜的是，門診有陪護的人，還有到科技樓去做CT等的來者，這些東西都需要我們下工夫研究，我們才能夠研究出適合于賓館和醫院的能量管理系統。對于賓館，醫院、交通建筑，通過這些變量，找出規律以后，方才可實現。在這些建筑當中，學校的最大的問題是供水節約，為什么呢?目前一般水平的學校教學樓是沒有空調的。因此，我們可以看到，醫院、辦公樓、酒店、教學樓的能耗是不一樣的。

　　第三個特點是，同種類型的公共建筑的差異性。同種辦公樓類型的節能是不是都差不多呢，答案是否定的。首先第一項就是跟氣候有關，跟天氣、季節有關。第二項就是跟用戶的水平有關，是外資企業還是本土企業，跟大老板小老板等都有關系。我們知道，現在上海和北京都出了四項能耗基準，就是辦公樓的能耗基準，醫院的用能基準、賓館的用能基準。我當時就說，毫無疑問，你現在定的基準有非常積極的意義，有比沒有好，但是，準確性卻不高，為什么不高?比如說上海，因為我去參加評審所以比較了解，上海的政府辦公樓，它的基準依據是75度，事實上沒有1000以上的評審樣本都是不準的，有些材料你用的是大理石的外墻，有的是玻璃幕墻，結果怎么會一樣呢。國外有大量可靠的樣本基礎上才可以達到這個基準。這就是樣本，我采集的樣本都是真實的，在同一個地區，同類型的公共建筑相差很大，差不多高的要高80%，193千瓦小時，111千瓦小時，這就有利的說明了我剛才說的問題。

　　結論就是我剛才說的同類公共建筑差異性的存在，它的用能基準只有通過對大量樣本的科學的統計才能決定。毫無疑問，我剛才說了，我非常贊成現在上海和北京的四項能耗基準，因為有比沒有好，但是如果你高出基準的1/4就要求你強制性修改。

　　最后我談一下公共建筑能耗統計中存在的問題。第一個問題是標準不統一，因為在我們國家都是折合標準。在湖南、浙江的系數是0.1229，在上海2011年上半年之前是0.404，而現在是0.3，標準具有隨意性和不統一性，誰定的低就是節能了。按照建筑面積，它里面是按照建筑面積統計的，但是放在面積里面卻是空調面積。這是由我們節能組發現的，空調面積和建筑面積的比，從最低的48.8到91.3，毫無疑問43.8表面上節能了，91.3表面上不節能了，目前清華大學已經意識到這個問題。上海編制我也參加了，浙江省來一折中，總建筑面積減去停車場面積，你這個設備沒有停車場的，有中央空調的也不用空調，全都算進去了。再者體育館的建設，它不是永遠進行比賽的，如果按照我們的規定來弄顯然有點問題。除了賽事以外用空調的，訓練的時候可能不用。

　　最后我講5點結論。氣候帶的劃分已經按照經緯度和海拔度細分。第二，同樣的樣本只有通過充足的樣本基礎上才能科學統計。第三是公共建筑能耗檢測和統計應當同時以空調面積為主體。第四不同類型公共建筑節能思路應該是不一樣的。第五，空調的節能從中央系統為主，必然過渡到按需節能，能源管理要盡量和管理系統比如醫院的系統賓館的系統相結合。

　　好，謝謝大家!