第十三届峰会上海站：赵哲身教授《公共建筑多样性和能量管理应对策略》的演讲

　　众所周知，节能已经是上升到国家层面的战略，拓展建筑节能、倡导低碳社会成为各级政府的一项重要的过程，而各行各业也出现越来越多的实际有效的节能应用。那么在今天，专家在建筑节能方面又有哪些新的研究呢？

      下面是上海大学赵哲身教授，给我们带来公共建筑多样性和能量管理应对策略的演讲。

上海大学    赵哲身教授

　　赵哲身：各位专家，各位企业的同仁，大家下午好!非常高兴今天有这个机会借用千家网的平台跟大家进行学术交流。我交流的题目是《公共建筑的多样性及其能量管理应对策略》，这个实际上是由我主要执笔的住建部建筑能量管理软合体其中一部分的第一章，主要是对公共建筑节能提供一个理论上的指导。

　　大家知道，我们国家现有的建筑面积是400亿平方米，分为运行能耗、建筑能耗等多个部分，其中仅运行能耗就已占到全社会能耗的30%。在目前，虽然大型的公共建筑只有5亿平方米，占建筑总面积的4%，但是，它的能耗已经占到我国城镇的建筑能耗25%以上。4%的公共建筑能耗占了总城镇建筑运行能耗的25%以上，如此之在，国家不得不提倡要对大型公共建筑——2万平方米以上的公共建筑及政府办公楼进行重点节能改造。就如我刚才所说，广义的建筑能耗定义除了建筑运行能耗以外，还有建材生产的能耗，和建筑施工过程当中的能耗，而实际上我们现在研究的是狭义的建筑能耗，也就是它的运行能耗——在建筑的使用过程当中，用于采暖、通风、空调、照明、输送、动力、烹调、节排水、热水的能耗。一般来说，建筑运行能耗占该建筑总能耗的85%。在建筑整个寿命周期当中，如果我们是50年或是60年的寿命周期，那么我们的设计和建造的时间可能甚至不到5年。

　　不同的建筑使用的用能种类不同。建筑的能耗具有多样性，主要有能源、液化气、天然气、柴油等等，作为分类能耗还有水。随着对能源总的结构改善要求的提高，可再生能源及能源提取利用方式的开发等，分布式能源和热电三联共等快速的进入建筑领域。公共建筑的用能设备主要是空调、照明、办公室的电器、生活用水、电梯等公共服务设备，以及特殊的功能设备，比如说数据中心。例如这个图左边是各类能耗、电能的分布的比例，右边是办公建筑能耗的饼图以及构成比例。

　　我从99年就时候开始关注建筑与节能，我认为在国内研究节能必须得先了解建筑能耗的五个基本特征。第一个特征是地域的差异性，我们国家地理跨度比较大，它分严寒地区A、严寒地区B、寒冷地区和夏热冬冷地区，比如上海华东属于夏热冬冷地区，珠海、广州属于夏热冬暖地区等等。这个地域的差异性特征对我们研究节能改造具有指导意义，例如我们看建筑业协会智能协会能源管理组做的一些调查样本分析。在珠海等夏热冬暖地区没有采取采暖设施，或是只有使用了一些小型的空调设备;而在寒冷地区，它冬季的供暖就占到能耗的70%。所以，在07年和08年开始的行业发展纲要制写中，我们住建部出台了一系列关于北方地区的建筑采暖分项计量的一系列的规范。为什么这样做?因为如果你没有计量，按照面积来分摊能耗的话，大家就会逐渐失去节能的积极性。我们清楚并不是每个地区利用太阳能的效果都很好，所以要根据太阳能的辐射的强度来利用。在这里我要提出一些观点，大家看我们左边这幅图是美国加利福尼亚州的16个气候分区，这当中气候带的划分绝非易事，包括大量的艰苦的能耗调查研究和用能统计。相比之下，我们国家的气候分区就略显粗糙了。这个是16个分区的纬度、经度、高度的特点(PPT图)。而这个就是我们能量管理组调查的一些有代表性的样本，大家可以看到图中的空调面积，跟导则规定的建筑面积不一样。我个人认为，导则毫无疑问对推进我们国家的能耗检测和节能做出了重大的贡献，但是它把建筑面积作为我们统计的标杆是不够科学的，接下来我会用数据说明。如果我一栋楼是3层、5层、8层、或是停车场都作为建筑面积的一部分，那么毫无疑问，这个不需要设备层的就吃亏了。有了停车场，有了设备层的公共建筑，它就得便宜了。所以不能真正的推进。

　　大家看这个图，图上提供了非常多的信息，我只讲其中一部分。大家看哈尔滨，哈尔滨板块中灰白色的是空调面积的用能，全年的用能。而蓝颜色的是全年总的空调面积的总能耗。我当时看到的时候非常惊讶，简直是不相信，给统计单位打过电话质疑，为何在哈尔滨这样的严寒地区，它的夏季的空调用能只占全年的30%左右?毫无疑问，我们如果要搞节能的话，在严寒地区A和严寒地区B，会把主要的精力集中在采暖功能上，这就是不同的气候带对我们这种特点对我们进行节能改造的启示。大家看哈尔滨、北京、珠海板块，都是商场，珠海没有供热，哈尔滨的话只是珠海的1/5多一点。不到30%。所以第一个特点是我们北方地区严寒地区搞节能改造要以冬季的采暖节能为主，这是第一个特点。

　　第二个特点是不同类型的公共建筑，它的用能具有差异性。根据我们理论的分析，我们可以对不同类型的公共建筑制定不同的节能战略。大家看这个公式，这个公式本质上是暖通公式。根据分解，我们可以对不同类型的公共建筑的用能改造定出战略方案。第一项是什么呢?QM就是维护结构的能耗，它主要的变量就是外面的太阳辐射，毫无疑问，每一类型的公共建筑都有这个变量。第二项是什么呢?我们分项计量的导则上说的是照明和差别能耗，这样我就清楚了，因为我改造的办公建筑比较多的是办公建筑里面的人基本上是固定的，具有固定的职员的人数。可能今天礼拜一到礼拜五有非常规律的变化，今天有些人是外勤的，有些人是像我这样调研的，但这个办公建筑的人流量不是主要的变量。当然50强的大公司跟我们小公司得用能的方式也是不同，这是我做了四年的顾问体现出来的。第三项就是顺时人流量，我们很快就会发现，很多的公共建筑、交通建筑、博物馆等等，人流量是一个大的变量。那么第四项是空调的能耗，中央空调的能耗，这里面我加了一个人的行为。人的行为很重要，我们国家就有这样的情况，我去搞节能改造我先不进去的，我先在外面看一下开窗的比例是多少，这个开窗我们60%的空调能耗就丧失了，所以我们说，行为科学的管理节能。第五项就是电梯，这个是跟人相关的。第六项是其他的设备，第七项就是通风。这个公式是指导我们对不同类别的公共建筑的改造的指导思想。

　　迄今为止，在近两年我对我们国家的节能企业调查了39家，国外的企业调查了8家。国内这几年大量的能量管理平台风起云涌，变化很大。相比国内，国外对于变量更为敏感，但他们还没有提出我我前面所说的这样的概念，比我们落后。但是他们的能耗往往是两个坐标，一个坐标是能耗，另有一个就是室外温度。其中室外温度是一个主要的变量，对于像浦东机场这样的交通建筑，它的变量还有什么呢，就是乘客的流量和航班的流量。所以我们对变量要清楚，我们要找到入手的切入点，也就是现在所说的抓手。

　　又如宾馆和医院，宾馆中Qperson是最大的变量，我们要知道客房里面人在不在?一般来说，白天有很多人外出工作，晚上人都回来了，医院也是这样。再比如门诊，门诊的情况也是比较复杂。通过医院的Phvac系统，我们可以知道现在有多少人挂号，也可以通过他拿了药，知道减去他拿的药门诊还有多少人，比较复杂的是，门诊有陪护的人，还有到科技楼去做CT等的来者，这些东西都需要我们下工夫研究，我们才能够研究出适合于宾馆和医院的能量管理系统。对于宾馆，医院、交通建筑，通过这些变量，找出规律以后，方才可实现。在这些建筑当中，学校的最大的问题是供水节约，为什么呢?目前一般水平的学校教学楼是没有空调的。因此，我们可以看到，医院、办公楼、酒店、教学楼的能耗是不一样的。

　　第三个特点是，同种类型的公共建筑的差异性。同种办公楼类型的节能是不是都差不多呢，答案是否定的。首先第一项就是跟气候有关，跟天气、季节有关。第二项就是跟用户的水平有关，是外资企业还是本土企业，跟大老板小老板等都有关系。我们知道，现在上海和北京都出了四项能耗基准，就是办公楼的能耗基准，医院的用能基准、宾馆的用能基准。我当时就说，毫无疑问，你现在定的基准有非常积极的意义，有比没有好，但是，准确性却不高，为什么不高?比如说上海，因为我去参加评审所以比较了解，上海的政府办公楼，它的基准依据是75度，事实上没有1000以上的评审样本都是不准的，有些材料你用的是大理石的外墙，有的是玻璃幕墙，结果怎么会一样呢。国外有大量可靠的样本基础上才可以达到这个基准。这就是样本，我采集的样本都是真实的，在同一个地区，同类型的公共建筑相差很大，差不多高的要高80%，193千瓦小时，111千瓦小时，这就有利的说明了我刚才说的问题。

　　结论就是我刚才说的同类公共建筑差异性的存在，它的用能基准只有通过对大量样本的科学的统计才能决定。毫无疑问，我刚才说了，我非常赞成现在上海和北京的四项能耗基准，因为有比没有好，但是如果你高出基准的1/4就要求你强制性修改。

　　最后我谈一下公共建筑能耗统计中存在的问题。第一个问题是标准不统一，因为在我们国家都是折合标准。在湖南、浙江的系数是0.1229，在上海2011年上半年之前是0.404，而现在是0.3，标准具有随意性和不统一性，谁定的低就是节能了。按照建筑面积，它里面是按照建筑面积统计的，但是放在面积里面却是空调面积。这是由我们节能组发现的，空调面积和建筑面积的比，从最低的48.8到91.3，毫无疑问43.8表面上节能了，91.3表面上不节能了，目前清华大学已经意识到这个问题。上海编制我也参加了，浙江省来一折中，总建筑面积减去停车场面积，你这个设备没有停车场的，有中央空调的也不用空调，全都算进去了。再者体育馆的建设，它不是永远进行比赛的，如果按照我们的规定来弄显然有点问题。除了赛事以外用空调的，训练的时候可能不用。

　　最后我讲5点结论。气候带的划分已经按照经纬度和海拔度细分。第二，同样的样本只有通过充足的样本基础上才能科学统计。第三是公共建筑能耗检测和统计应当同时以空调面积为主体。第四不同类型公共建筑节能思路应该是不一样的。第五，空调的节能从中央系统为主，必然过渡到按需节能，能源管理要尽量和管理系统比如医院的系统宾馆的系统相结合。

　　好，谢谢大家!