上海市公共建筑能耗监测平台能耗数据分析

徐　强　支建杰　吴蔚沁　

上海市建筑科学研究院

上海市公共建筑能耗监测平台能耗数据分析

徐强支建杰吴蔚沁

上海市建筑科学研究院

通过对上海市公共建筑能耗监测平台2015年度不同类型建筑全年用电能耗数据的整理与统计，从公共建筑历年用能变化、各类型建筑用能特点等方面进行数据分析，探索不同类型建筑能耗的影响因素，介绍上海市公共建筑用能现状，为未来上海市公共建筑能耗数据的应用提出方向。

公共建筑；能耗监测；用能分析

“十二五”期间，随着经济服务要求提高，生活水平提升，上海市建筑能耗增长迅速。2013年全市能耗总量为11 703.67万t标准煤，全市民用建筑总能耗（包括建筑运行能耗和建筑施工能耗）达到2 474万t标准煤，约占全市社会总能耗的21.1%［1］。作为上海市推进建筑节能长效管理的有力抓手，上海市公共建筑能耗监测平台（简称“市级平台”）建设和运行有效促进了上海市建筑节能监管体系的建设和发展，为完成“十二五”节能减排目标发挥了重要作用。本文基于2015年度上传至上海市公共建筑能耗监测平台（简称“市级平台”）的建筑实际用电分项计量数据，并结合历年数据，从不同角度对不同类型建筑用能情况进行分析，得到本市公共建筑用能现状，为上海市公共建筑能耗数据应用提出方向。

1　上海市公共建筑能耗监测总体情况

截止2015年12月31日，市级平台累计共有1 288栋公共建筑完成能耗监测装置的安装并实现了与市级平台的数据联网，覆盖建筑面积达5 719.6万m2，其中政府办公建筑168栋，占监测总量的13%，覆盖建筑面积约334.6万m2，大型公共建筑1 120栋，占监测总量的87%，覆盖建筑面积约5 385.0万m2［2］。与2014年度相比，新增联网楼宇337栋，建筑面积达1 471.4万m2，其中新增联网政府办公建筑63栋，建筑面积达139.8万m2；新增联网大型公共建筑274栋，建筑面积达1 331.6万m2。2015年度上海市联网建筑及新增情况如表1所示。

表1　2015年度上海市联网建筑及新增情况

图1　各类型建筑数量占比

2015年度各类型建筑数量占比如图1所示。

2　上海市公共建筑历年能耗情况

上海市公共建筑能耗监测主要建筑类型为政府办公建筑、办公建筑、旅游饭店建筑、商场建筑、综合建筑这五类，占比达87%。经分析，过去3年全市公共建筑单位面积能耗水平呈下降趋势，2014年度降幅较大，2015年度与2014年度基本持平，如图2所示。政府办公建筑和商场建筑能耗连续3年都有较大的降幅。办公建筑和综合建筑2014年度与2015年度能耗基本持平。旅游饭店建筑能耗在2015年度略有上升，经分析，2013～2015年，本市作为住建部公共建筑节能改造重点城市示范，开展了总示范面积为400万m2的公共建筑节能改造工作，其中，旅游饭店改造数量占改造总量的36%，改造中部分用气、用油设备替换为用电设备，致使能源结构发生了变化，用电比例增加，建筑耗电量有所上升。

3　上海市政府办公建筑2015年度能耗情况分析

3.1建筑总体分布情况

纳入市级平台监测的政府办公建筑占监测对象总数的13%，平均单体建筑面积约为1.9万m2。本市政府办公建筑面积主要分布在10 0002～40 000 m2之间，其中10 000～20000 m2占36%，20 000～40 000 m2占25%，本市政府办公建筑能耗监测对象建筑面积分布情况如图3所示。

图2　上海市公共建筑历年能耗情况

图3　上海市政府办公建筑能耗监测对象建筑面积分布情况

按照本市《机关办公建筑合理用能指南》中的区域划分规则，以外环为界，将纳入市级平台监测的政府办公建筑中，位于中心城区的建筑占51%，位于郊区的占49%，如图4所示。

3.2能耗影响因素分析

根据数据统计结果分析，政府办公建筑能耗主要受到所处区域影响。所处区域一定程度上反应了人员密度情况，如中心城区由于土地资源紧缺，往往人员密度较大，而人员密度又会影响到建筑能耗，因此中心城区的建筑能耗平均值要明显高于郊区，如图5所示。

图4　上海市政府办公建筑能耗监测对象区域分布情况

图5　不同区域政府办公建筑能耗情况

4　上海市主要类型大型公共建筑2015年度能耗情况分析

4.1建筑总体分布情况

纳入市级平台监测的大型公共建筑占总监测对象数量的87%，其中，又以办公建筑、旅游饭店建筑、商场建筑、综合建筑为主，占大型公共建筑监测对象数量的74%，体育建筑、卫生建筑、文化建筑、教育建筑和其他建筑数量占比相对较低。

纳入市级平台监测的本市大型公共建筑面积主要分布在2.0万m2到6.0万m2之间，其中20 000～40 000 m2占48%，40 000～60 000 m2占22%，本市大型公共建筑能耗监测对象建筑面积分布情况如图6所示。

图6　上海市大型公共建筑能耗监测对象建筑面积分布情况

图7　上海市大型公共建筑监测对象平均建筑面积分布情况

纳入市级平台监测的大型公共建筑平均面积约为4.8万m2。综合建筑和商场建筑体量较大，平均面积超过5.5万m2；卫生建筑、教育建筑、体育建筑体量较小，平均面积小于4.0万m2，各类型建筑平均面积分布如图7所示。

4.2能耗影响因素分析

4.2.1办公建筑

对纳入市级平台的办公建筑能耗数据进行分析，发现其所处区域是影响能耗的主要因素之一。以内环为界，内环以内办公建筑能耗平均值明显高于内环以外办公建筑，如图8所示。

另外，办公建筑的空调系统形式也会对建筑能耗产生一定的影响，由于建筑空调系统形式确定还需要做大量的调研，因此本文暂不做分析。

图8　不同区域中办公建筑能耗情况

图9　不同星级旅游饭店建筑能耗情况

4.2.2旅游饭店建筑

对纳入市级平台的旅游饭店建筑按所处区域（区县）、所属星级进行分析，最终发现所属星级对旅游饭店建筑能耗影响较大，不同星级旅游饭店建筑能耗情况如图9所示。从中可以看出五星级旅游饭店能耗明显高于四星级和三星级旅游饭店，但四星级和三星级能耗差别不大，市级平台只采集面积大于2万m2的建筑可能是原因之一，建筑面积较大的三星级旅游饭店建筑在规格和配备上可能已经比较接近四星级旅游饭店，因此能耗也相对接近。

4.2.3商场建筑

依据《大型商业建筑合理用能指南》，商场建筑可按业态再分为不同类型，不同业态的商场建筑能耗也会有所差异。纳入市级平台的商场建筑中，百货和购物中心建筑占比超过70%，其它业态样本数量有限，因此本节仅对百货和购物中心建筑主要能耗影响因素进行分析。

图10　不同商区中商场建筑能耗情况

图11　不同商区中综合建筑能耗情况

影响百货和购物中心建筑能耗因素较为复杂，对所处区域、所处区县GDP和所属商区等因素进行分析研究，最终发现所属商区能较好地体现营业状况对能耗的影响，市级商区客流量往往比非市级商区集中，因此处于市级商区中的商场建筑平均值远高于非市级商区，如图10所示。其中市级商区指南京东路商业中心、南京西路商业中心等13个市级商业中心［3］。

4.2.4综合建筑

综合建筑性质类似于商场建筑，因此对纳入市级平台的综合建筑，也以商区进行划分，同样处于市级商区中的综合建筑能耗平均值明显高于非市级商区，如图11所示，说明所处商区是影响综合建筑能耗因素之一。

5　典型建筑能耗监测数据对标分析

5.1政府办公建筑

某政府办公建筑A位于上海市黄浦区，建筑于2004年12月竣工投入使用，建筑面积73766m2，采用集中式空调系统且为独立办公形式。2015年该建筑单位面积年耗电量为78.2 kWh/ （m2·a），折算成标准煤为23.41 kgce/（m2·a）。经调研，该建筑其他能源消耗占综合能耗的13%，因此其单位面积建筑年综合能耗为26.9 kgce/（m2·a）。对照《机关办公建筑合理用能指南》，该建筑单位面积年综合能耗合理值为33.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量满足用能指标合理值要求，如表2所示。

该建筑在2014年进行节能改造，改造前，该建筑单位面积年综合能耗为40.2 kgce/（m2·a），超过用能指标合理值范围，改造后，其单位面积年综合能耗下降33%，节能效果明显。

5.2旅游饭店建筑

某五星级饭店建筑B位于上海市长宁区，饭店于2006年10月开始营业，建筑面积44 797.80 m2，其中地下车库面积5 509.60 m2。2015年该建筑单位面积年耗电量为157.7 kWh/ （m2·a），折算成标准煤为47.3 kgce/（m2·a）。经调研，该建筑2015年天然气使用量为326 499 m3，折算成标准煤为9.5 kgce/（m2·a）。因此该建筑单位面积年综合能耗为56.8 kgce/（m2·a），根据饭店具体情况，各影响因素修正值如表3所示。

表2　政府办公建筑A能耗对标情况2kgce·（m·a）-1

表3　旅游饭店建筑B可比能耗修正项情况

表4　旅游饭店建筑B能耗对标情况2kgce·（m·a）-1

表5　商业建筑C能耗对标情况2kgce·（m·a）-1

修正后该建筑的可比单位综合能耗为52.2 kgce/（m2·a）。对照《星级饭店建筑合理用能指南》，该建筑单位面积年综合能耗先进值为55.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量满足用能指标先进值要求，如表4所示。

该建筑在2014年进行节能改造，改造前，其可比单位综合能耗为69.92 kgce/（m2·a），仅满足用能指标合理值要求，改造后，其可比单位综合能耗降低了25.3 %，节能效果明显。

5.3商场建筑

某百货商店C位于上海市徐汇区，商场于1998年9月开业，其经营建筑面积为38 152.03 m2。2015年该建筑单位面积年耗电量为238.2 kWh/ （m2·a），折算成标准煤为71.4 kgce/（m2·a），经调研，该建筑没有使用其他能源消耗，因此其单位面积年综合能耗为71.4 kgce/（m2·a）。对照《大型商业建筑合理用能指南》，该建筑单位面积年综合能耗合理值为90.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量满足用能指标合理值要求，如表5所示。

该建筑在2014年进行节能改造，改造前，该建筑单位面积年综合能耗为107.0 kgce/（m2·a），超过用能指标合理值范围，改造后，其度单位面积年综合能耗下降了33%，节能效果明显。

5.4办公建筑

某办公建筑D位于上海市徐汇区，于2006年12月竣工，建筑面积31189.85 m2，其中地下停车库面积3641.99 m2，因此参与对标计算的建筑面积为27547.86 m2，该建筑采用集中式空调系统。2015年该建筑单位面积年耗电量为99.1 kWh/ （m2·a），折算成标准煤为29.7 kgce/（m2·a），经调研，该建筑其他能源消耗占综合能耗的6 %，因此其单位面积年综合能耗为31.6 kgce/（m2·a）。按照《综合建筑合理用能指南》，该建筑单位面积年综合能耗先进值为33.0 kgce/（m2·a），其建筑用能量满足用能指标中先进值要求，如表6所示。

表 6办公建筑D能耗对标情况2kgce·（m·a）-1

该建筑在2014年进行节能改造，改造前，其单位面积年综合能耗为48.3 kgce/（m2·a），超过用能指标合理值要求，改造后，其单位面积年综合能耗下降了34%，节能效果明显。

6　未来上海市能耗监测数据应用方向

（1）公共建筑能耗定额研究

前些年，上海市已相继出台了8个合理用能指南，随着建筑节能工作的深入推进，指南中的建筑能耗合理值和先进值需要根据实际情况进行修正，可结合市级平台海量能耗数据，对本市各类公共建筑合理用能指南进行对标和评估，分析合理用能指南的适用性，研究并提出上海市公共建筑能耗定额制定的技术路线及定量化建议，切实为公共建筑超定额加价开展前期研究。

（2）发布能耗指数

结合市级平台长期积累的公共建筑能耗数据，通过时间序列等方法，对历年能耗数据分析与挖掘，形成上海市建筑能耗指数，反映建筑能耗走势。同时通过大量的数据分析，可对未来能耗走向做出预测，为管理部门出台配套措施提供数据支撑。同时，能耗指数也可服务于大众，使民众对本市建筑能耗情况有更为直观的了解。

（3）产业服务

市级平台在服务于政府主管部门决策、监管、节能考核的同时，也可面向行业主管部门提供行业内建筑能耗使用情况，提升各部门建筑节能管理水平。同时可结合建筑所有人的需求，提供个性化建筑节能诊断和管家式服务，体现业主或物业管理单位建筑能耗管理效果。面向节能服务单位，市级平台可加大数据共享力度，为节能服务公司向建筑业主提供针对性的服务指明方向，促进合同能源管理推广，带动建筑节能产业发展。

7　结语

目前，上海市已经有了良好的基础，进一步推进公共建筑能耗监测系统建设，扩大纳入能耗监测的楼宇范围，完善本市国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台功能，制定相关管理办法，是实现“十三五”建筑节能专项规划的重要抓手。

“十三五”期间，市级平台将进一步深化能耗监测数据应用，研究建立大型公共建筑能耗定额、能耗信息公开制度，定期发布本市大型公共建筑能耗情况年度报告，为上海市推进建筑节能产业长期、稳定、可持续的发展提供重要的支撑，为全市的经济转型和科学发展发挥重要作用。

［1］ 《上海市既有大型公共建筑节能“十三五”发展规划》

［2］ 《2015年度上海市政府办公建筑和大型公共建筑能耗监测平台能耗监测情况报告》. 上海市城乡建设和管理委员会

［3］ 《上海市商业网点布局规划（2014-2020）》。上海市商务委员会、上海市规划和国土资源管理局。

Energy Consumption Energ Data Analysis of Shanghai Public Building Energy Consumption Surveillance Platform

Xu Qiang， Zhi Jianjie， Wu Weixin
Shanghai Architecture Research Institute

Through sorting and statistics of annual electric power consumption data from different types architectures in 2015 based on Shanghai public building energy consumption surveillance platform， the article carries out data analysis from the following aspects， historic electric power consumption changes of public buildings， energy consumption characteristics of different types architectures. It tries to discover influence factor of energy consumption in different types architectures. It also introduces current situation of Shanghai public building energy consumption and puts forward application direction of Shanghai public building energy consumption data.

Public Building， Energy Consumption Surveillance，Energy Usage Analysis

10.13770/j.cnki.issn2095-705x.2016.06.009