极端气候影响下某地区机关办公建筑能耗标杆值调整

0 引言

2020年9月，中国政府在第75届联合国大会一般性辩论上向国际社会作出碳达峰、碳中和的郑重承诺——CO

排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。“3060”“双碳”目标战略的提出，使能耗管理在各行各业得到空前的重视。为推动节约型机关建设、促进机关用能降耗提效，《中央和国家机关能源资源消耗定额》（JGSW 01-2021）以强化定额标准约束作用为目标

，这一行动拉开了全国各地政府机关在推进绿色低碳建设中示范引领作用的序幕。

建筑总能耗标杆值一般具备数值稳定性、地区代表性和区域普适性

等特点，在以定额为控制标准节能管理实践中得到越来越广泛的运用。然而，近几十年来极端气候在全球范围内频现，局部地区某时段持续高温或低温已成常态

。由于极端气温会引起建筑用能的波动，此时应该根据情况对已设定的能耗标杆值进行调整，以体现能耗管理中的动态管理效应

。同时，通过对调整方法的研究，也可以更好地探讨建筑能耗构成的内在特点，为实现“能耗定额与一定下降率相结合方式”指标管理要求做好统筹和协调准备。

这是《战斗宣言》中的一句唱词，在西媒报道中引起广泛争议的正是配唱部分中“杀杀杀”的翻译。在作为研究对象的九篇西媒报道中，有三篇以“kill,kill,kill”或“waiting for order to kill”作为大字标题（Boeen 2016;Conner 2016;The Guardian 2016），占据相当大的版面，给读者以强烈的视觉冲击，让人感觉触目惊心，仿佛解放军是一支本性嗜杀的军队，正在以杀戮作为卖点去招募新兵。新闻报道的负面性价值也因此得以实现。

本研究以某夏热冬冷地区政府机关办公建筑能耗数据为研究对象，根据2个连续自然年（本文把第1年称“参考年”、第2年称“对比年”）能耗实测数据，提出基于空调能耗系数调整的公式以考虑极端气候对该类建筑能耗的影响。

1 某地机关办公建筑能耗标杆值的确定

1.1 机关办公建筑能耗构成

研究地区共有64栋政府机关办公建筑纳入能耗监测，能耗按照明用电、空调用电、动力电和特殊用能等分项计量

，这类办公建筑总能耗是各分项能耗之和，见式（1）。

4.投饵与追肥。我县小龙虾养殖采取仿生态低密度放养模式，以摄食天然动植物饵料为主，所以特别注重放苗前施肥和养殖期间适时追肥，在幼虾投放5～7天施发酵的畜禽粪60kg/亩，6月下旬到8月下旬主要施有机肥和生物鱼肥，培养大量轮虫、枝角类、桡足类、水生昆虫幼体。培育浮游生物及提供适量的有机碎屑作虾饲料。

其中：E

——总能耗；

E

——照明能耗；

λ

、λ

——分别为动力电和特殊用电调整系数，可以根据积累的经验取值。

E

——动力电能耗；

λ

——照明电调整系数，与人均面积、季节、建筑布置等因素有关；

综上所述，“翻转课堂”模式教学对学生的学习和教师的教学有很大的帮助。但是，在高中语文教学中实行“翻转课堂”模式的时候，不能一味地借鉴，教师要注意分析学生的学习特点，结合学生的学习情况，制定适合自己班上学生学习的教学模式。

针对64栋在结构类型、外墙保温、面积大小、使用条件等方面存在差异的办公建筑，为建立不同样本建筑间能耗可比关系，引入考虑建筑特点、环境条件（如面积、人流等）、气候特征等影响因素的建筑总能耗通用表达式，见式（2）。

E

——特殊电能耗。

λ

——空调电调整系数，受室内外温差控制，并与窗墙比、外墙保温效果、人员在室率等因素有关；

推广差异化产品，需要有专业的服务团队。在服务团队建设方面，心连心不断增强营销系统一线作战能力，按照“动车组”的理念，通过重心前移和简政放权，形成以销售分公司为基本作战单元，充分调动基层作战单元主动性、积极性，加速由业务型向营销服务型的转变，并提高营销团队对于社会资源的整合能力、市场的管理能力和服务能力。

2.4 疾病隐患 岸边水陆交叉污染带容易滋生各种病菌和病原体，加上消落区域泥沙淤积，使得病菌难以扩散，容易诱发各类流行疾病，危害动植物的健康和生长。

E

——空调能耗；

根据塔里木河项目建设进展情况分析，当前，各类节水项目工程建设已完成80%以上，工程节增水量已超过23亿m3，而且，各源流近几年天然来水量接近多年平均值，但是，各源流下泄干流水量不但没有增加，反而都在减少，各源流灌区不仅占用了通过塔里木河项目建设实现的节增水量，还占用了原来的河道下输生态水量。2008年，各源流下泄塔里木河干流的水量比治理前还减少了7.77亿m3，距离规划目标还相差18.1亿m3。干流断流长度在逐年增加，时间在延长，究其原因，主要症结在于管理问题没有得到实质性的解决。

为分析总能耗与各分项能耗间的关联性，对样本建筑参考年总能耗数据与各分项能耗数据进行统计分析，得到的相关系数见表1。从相关系数看，空调能耗与总能耗关联程度最高，而照明用电与总能耗关联程度次之。事实上，研究地区多年样本建筑能耗构成中，空调电与照明电构成机关办公建筑能耗的主成分

。而动力电与总能耗的相关性最低（负值），通过对逐月人流数据和人员在室率的分析发现，其中原因在于当气温很高（如夏季）或很低（如冬季）时，人们会刻意控制外出的频次，从而减少了诸如电梯等动力电的消耗。

近来的成交谨慎，与前段时间很多复肥厂家的秋季订货会性质的各种大促销密切相关，某肥业郑州峰会订货10万吨，某股份成都大会收款4.5亿元……大成交都到前面去了，后面的成交理所当然谨小慎微，大伙儿Get到了吗？

宣礼塔基础部分从上至下土层分别为：回填沉积(DR)、淤泥沉积(DL)、沙沉积(DS)、钙质砂层(GC)、泥灰岩和透镜状黏土(ML)、冲击沉积(DA)及含砂泥灰岩(MS)，总计七层。

样本建筑空调能耗—总能耗拟合曲线形态下凹，（如图2a），曲线斜率增量为正，说明空调能耗对总能耗的影响会越来越大；与之对比，照明能耗—总能耗拟合曲线形态上凸并沿水平向收敛（如图2b），这显然与实际用能状况相符。

N

——基准天数（d），研究地区能耗基准年（本例为参考年）对应时段冬季降温或夏季升温温度趋势段长度，可通过日温度-时间曲线获得；根据参考年全年日温度曲线，本例时间涉及到前一年12月、当年1月；

1.2 机关办公建筑能耗标杆值

当年9月到次年1月为温度下降段，经历8月份高温后，自9月份起平均气温开始下降，一般在次年1月份达到最低值。拟合结果：

从两年数据来看，该地区能耗管理在对比年已取得初步成效。主要表现在：1）高于80%保证概率的总能耗值有明显降低；2）2年相邻保证概率对应的能耗值增加幅度（Δ1、Δ2值）明显减少。

2 温度对能耗的影响

研究地区地处南暖温带和北亚热带的过渡地区，兼具有南北气候特征，地区季节性温度变化有其内在规律性，因此季节性温度对能耗的影响也应该具备统计特征

。以参考年数据为例，对样本建筑月总能耗（E

）与月平均温度（T)进行拟合，得到2个时段结果。

2月-8月为温度上升段，经历1月份寒冬后，从2月份起气温开始回升，一般在8月份达到峰值温度。拟合结果：

该地区64栋办公建筑能耗数据采集和监控由SCADA系统完成，本次研究最终选取36栋办公楼有效数据参与统计（剔除因局部系统故障漏记数据和因办公楼改造、机构合并重组等带来的影响），2个完整监测年度统计样本重叠。在各样本建筑能耗数据满足构成相似性和结构一致性的基础上

，采用“限额水平法”

（保证概率75%）得到该地区办公建筑能耗标杆参考年与对比年能耗标杆值（见表2和表3）。标杆值基本稳定，说明取值方法具有相当的可靠性。

式中，E——月总能耗，（kWh/m

）/a；

T——月平均温度，℃。

该地区某典型办公建筑总能耗、各分项能耗与监测时间（月份）的关系曲线见图1。总能耗曲线、空调用电曲线在形态上均表现为“W”形，且明显表现出与季节温度的强关联性——冬季、夏季能耗高，秋季、春季能耗低。同其它3种能耗相比，总能耗与空调能耗在形态上表现出极大的相似性（此类相似性在其他大多数样本建筑能耗中也普遍出现）。

从两个复相关系数来看，该地区能耗与温度的相关性比较显著，是总能耗-时间（月度）曲线（见图1）呈“W”形态的根本原因，这同时也说明温度是该类建筑能耗的主要控制因素。正因为如此，本研究把极端气候影响下空调用能的调整列为首要考虑。事实上，能耗实测发现：室内气温每升高1℃（取暖）或降低1℃（制冷），空调能耗有约8%～12%的增加

。

专家介绍 汪芳：北京医院心血管内科主任医师，从事心血管临床医疗28年，擅长冠心病、高血压、高脂血症、心衰、心律失常等疾病的药物治疗及临床评价。

3 空调能耗系数修正

极端低温或高温对区域天气情况的影响方式有两种

，一是对未来短期（取1～3天）或中期（4～7天)平均温度产生较大的影响；二是使该时段气候变化趋势持续时间延长，如冬季出现极端寒潮，则寒冷的天数会有一段时间的延长。就机关办公建筑能耗而言，由于气候温度变化对空调用电影响最大，以调整公式（2）中系数λ

计算为例，通过对能耗与温度的关系曲线的分析，可得出空调调整系数λ

算式。

极端气候对区域温度的影响一般仅引发局部温度范围的波动，而不改变气候变化趋势，因此空调能耗修正系数应与温度趋势、波动幅度及时间长短有关，由此给出空调能耗调整系数λ

修正公式：

事实上，总能耗与分项能耗，各分项能耗之间都有一定的关联性，如人流量、在室率增加时，空调能耗会高，相应的电梯能耗也会增加等。总体上，总能耗及各分项能耗间的相关性和影响因素多样性决定了能耗标杆值确定的复杂性

。

N——极端气候发生时温度趋势持续时间长度（d），获取方法同N

值确定；

ε——空调能耗在总能耗中占比，通过样本统计分析获得，建议取加权平均值；

k——能耗标杆值确定年温度—能耗拟合曲线切线斜率，按升温曲线或降温曲线分别取值（取正)。举例：图3中参考年降温段月均温度-月总能耗拟合曲线切线值k=0．183 8。

参考年冬季降温时段持续时间t=30 d（前一年12月底到参考年1月下旬）；样本年对应时段温度下降趋势时间计41 d——样本年1月遭遇极寒天气导致降温趋势延长了11 d。空调能耗占比中，采用参考年数据（共计432个有效数据）空调用电占比变动范围：最低19．9%、最高51．2%，算术平均35．5%，加权平均31．6%，本次研究取加权值ε=0．316。如此修正系数λ

=1．021 296。即发生在对比年的极端低温，使当地空调能耗有约2．129 6%的增加。以此为依据，则对比年能耗标杆值调整后值：

62．71（1+λ2）=64．05 kWh/m

/a。此值（未考虑照明用电、动力用电等修正）与根据对比年全年能耗监测数据值确定的标杆值（64．51kWh/m

/a）更为接近。

4 结论与说明

长时间尺度（如月能耗-月温度）、大样本数据及对能耗数据结构标准的考量，是机关办公建筑能耗标杆值的长效、稳定等特性得以保证的根本原因。在极端气候影响下，通过对研究地区能耗最敏感因素——空调能耗系数的调整来实现能耗动态管理是可靠路径之一。本次研究得到以下基本认识：

日、月可能是人们日常生活中最容易观察到的两个自然天体，仰则能见，同时，可能也是对人们的生产和生活最具影响力的天体。因此，在世界上的许多民族中，都或多或少地有因对日、月的崇拜与想象而产生的日、月神话。

1）研究地区多年日均温度存在显著的统计规律，因此在诸如建筑功能、人流密度和建筑基本参数（外围护结构、窗墙比）不变条件下，温度变化就成了影响机关办公建筑能耗的重要因素，而对空调用能的修正可以最大程度地体现气候温度对能耗的影响。

2）总能耗与月均温度关系曲线表现出显著的收敛特性，因此收敛曲线段的切线斜率在很大程度上体现出区域温度变化趋势与建筑能耗内在关系，可用于温度变化对能耗的影响计算。

3）空调能耗修正系数与温度变化幅度及降、升温持续时间的长短有关，通过温度变化趋势延长天数（即增量Δn）和月能耗—月均温度拟合关系中曲线段切线斜率（K），可以建立能耗增量与温变幅度及时间的关系，并借此对极端气候条件下能耗标杆值调整，从而实现建筑能耗动态的量化管理。

4）本次研究结果尚缺少对极端高温天气适用验证，但从逻辑关系和修正思路的基础、依据上分析，该方法有着比较好的适用性。

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