东莞市某行政办事中心建筑能源管理研究

黄建昌

东莞市建筑科学研究院有限公司 广东 东莞 523000

随着经济的快速发展，东莞市建筑能耗也日益增加，同时建筑本身普遍存在能源使用效率不高和能源利用经济效果一般的问题。

笔者通过对东莞市某行政办事中心开展建筑能源管理研究，结合资料核查、现场调研、设备测试和建筑能耗监测系统数据分析，确认其能耗水平，查找能源利用过程中存在的问题和不足，提出切实可行的节能措施和建议，为东莞市同类建筑提供案例参考，提高能源管理水平和能源使用效率。

1 建筑基本概况

该办事中心由办公楼、宿舍楼、饭堂和维稳中心组成，总建筑面积54327m2，其中办公楼建筑面积43616m2，地上9层，宿舍楼建筑面积7534m2，地上10层，饭堂建筑面积2466m2，地上2层，维稳中心建筑面积711m2，地上1层。

1.1 供配电系统

该办事中心从市政电网引入两路10kV独立电源, 两路独立电源互为备用，未设置柴油发电机组，独立电源可满足全部负荷用电。变压器房内安装两台干式变压器，其容量均为1600KVA。

1.2 空调系统

该办事中心办公楼空调系统主要采用冷水机组的中央空调方式，有3台螺杆式冷水机组（额定制冷量均为1519kW），由冷水机组、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管、新风系统和冷却塔组成。另外宿舍楼、饭堂和维稳中心均采用分体式空调（壁挂式和柜式），空调系统末端为室内机。

1.3 照明系统

该办事中心照明系统分为办公照明、住宿照明、饭堂照明和公共区域照明。目前办公、住宿和饭堂照明均采用日光灯和和LED灯，公共区域采用LED灯，车库采用日光灯。据调查统计，其中LED灯占37.5%，日光灯占25%，筒灯占37.5%。

1.4 电梯系统

办公楼设有7台三菱客梯，额定运行功率均为13kW。电梯采用无人自动运行模式，24小时开启。

1.5 建筑能耗监测系统

该办事中心于2013年建立建筑能耗监测系统，通过完善某行政办事中心的电力分区分项计量仪表，采用集成数据采集器与建筑能耗监测管理系统、系统服务器和数据库连接，满足对能耗数据的需求。

2 建筑能源管理措施

2.1 能源（资源）计量配置管理

该办事中心使用的能源（资源）主要包括电力、天然气和水。据现场调查可知该办事中心安装总电表1块，用于计量办事中心的总用电量；安装总水表2块，其中1块用于计量办公楼和维稳中心的总用水量，另1块用于计量宿舍楼和饭堂的总用水量；安装总气表1块，用于计量饭堂的总用气量。另外还有若干分项电表，其计量器具配置率基本满足《公共机构能源资源计量器具配备和管理要求》（GB/T 29149-2012）的规定。

2.2 能源（资源）统计管理

该办事中心安排专职人员负责能源（资源）消耗的统计报表的管理与分工、统计资料的积累和保管。统计原始记录由岗位人员负责抄写记录，形成较为完整的能耗统计报表[1]。

3 建筑能耗分析

3.1 能源（资源）消耗量分析

在2015-2017年期间，该办事中心电力、天然气和水的消耗量保持稳定，整体变化不大，见图1。另外参考《建筑能耗数据分类及表示方法》（JG/T358-2012），将天然气消耗量换算成等效电耗，以2016年为例，使用的主要能源种类为电力，占到总能耗的93.88%，见图2。

图2 2016年能源消耗结构

3.2 能源（资源）消耗消费成本分析

在2015-2017年期间，该办事中心使用的电力、天然气和水的消费成本保持稳定，整体变化不大，见图3。另外能源消费成本以电力为主，以2016年为例，电力消费成本占到能源（资源）总消费成本的88.48%，见图4。

图3 2015-2017年能源（资源）消费成本

图4 2016年能源（资源）消费成本结构

3.3 能耗指标分析

在2015-2017年期间，该办事中心单位建筑面积综合能耗和电耗整体呈现上升的趋势，2017年达到近三年最高值，分别为49.57kWh/(m2·a)和46.61kWh/(m2·a)，主要原因是办事人数增多，导致用电量增加。另外单位建筑面积气耗和水耗整体呈现上升的趋势，但2016年单位建筑面积水耗为0.92t/(m2·a)，较2015年和2017年下降，主要原因是该办事中心2016年提倡节约用水，导致当年用水量减少。

参考广东省《公共建筑能耗标准》（DBJ/T15-126-2017），A类办公建筑（党政机关办公建筑）单位建筑面积年综合电耗约束值为65kWh/(m2·a)，引导值为50kWh/(m2·a)。在2015年至2017年期间，该办事中心单位建筑面积综合电耗实测值分别为48.38、48.63和49.57kWh/(m2·a)，均低于约束值和引导值，能耗水平较低。

3.4 逐月能耗分析

（1）电力消耗量逐月分析

在2015年至2017年期间，该办事中心电力消耗量逐月变化波动较大，总体上呈现“中间高，两边低”的现象，其中6-10月份电力消耗量较大，主要原因是该办事中心位于亚热带沿海地区，夏季为6-10月，制冷时间较长，全年电力消耗量逐月走势总体成抛物线状，符合空调系统运行规律，见图5。

图5 2015-2017年电力消耗量逐月对比

（2）天然气消耗量逐月分析

在2015年至2017年期间，某行政办事中心天然气消耗量逐月波动较小，但在2016年1月有较大波动，主要原因是2016年1月接待活动增多，导致饭堂天然气消耗量有所增加，见图6。

图6 2015-2017年天然气消耗量逐月对比

3.5 电力分项能耗分析

该办事中心主要用能系统分为空调系统、照明系统、插座系统、动力系统和其他用电系统等，通过查询建筑能耗监测系统，可知2016年该办事中心空调系统耗和照明系统分别占总能耗的34.16%和38.38%（见图7），因此提高能源使用效率和降低能耗水平的重点应放在空调系统和照明系统方面。

图7 2016年电力分项占比

图12015 -2017年各类能源（资源）消耗量

4 建筑室内环境检测与分析

在2018年9月，通过采用室内环境质量综合测试仪，对13个典型房间进行室内温度、风速、PMV、PPD、CO2和照度检测，结果显示在测试期间12个被测试房间室内热舒适性均满足《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50736-2012）中的规范要求，全部被测试房间CO2浓度均小于0.1%，满足《室内空气质量标准》（GB/T18883-2002）中的规范要求。

但有6个被测试房间室内照度不足270lx，未满足《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）中的规范要求。主要原因是部分房间采用普通日光灯，光通量较低，同时存在灯具损坏的情况。另外该办事中心提倡节约能源，主动关闭部分灯具，造成部分房间照度不足[2]。

5 主要用能设备系统分析

5.1 供配电系统分析

在2018年9月，通过采用电能质量分析仪，对该办事中心1#变压器电压配电柜进行供电电压偏差、电压总畸变率、三相电压不平衡度和功率因数检测。结果显示在测试期间供电电压偏差在7%以内，电压总畸变率在4%以内，均满足《公共建筑节能检测标准》（JGJ/T177-2009）中的规定要求。但发现部分奇次谐波电流不合格，主要原因是该办事中心用电负荷设备中有不间断电源UPS、日光灯和计算机等较多非线性负载的使用，导致电流的波形畸变。

5.2 空调系统分析

该办事中心冷水机组采用一套中央空调智能系统进行自动节能控制运行，冷却水泵更换为多道变线节能空调泵，同时定期做好维护保养，减低电耗，能够很好满足制冷需求。但在调查期间发现冷冻水供回水温差较小，可能会导致电耗增加。另外部分房间的分体式空调老化，制冷效果一般。

5.3 照明系统分析

该办事中心走廊、大厅等公共区域未采用智能控制装置，办公楼8层走廊自然光线不足，并未开启灯具，照度不足。办公区域大部分房间采用日光灯和LED灯，光通量较低，并存在破损灯具，不能满足办公质量和节能需求。

6 节能潜力分析

目前，通过对该办事中心能耗监测数据的收集、设备的测试以及指标的计算，发现在节能方面还存在一定的潜力，主要从能源管理、用能系统和行为节能方面提高节能效果。

一是能源管理方面。该办事中心未成立能源（节能）管理组织机构，相关组织机构制度还不够完善，缺少符合自身的能源管理方针和合理的年度节能目标，另外未达到水计量的分区管理要求。二是用能系统方面。冷水机组冷冻水供回水温差较小，降低制冷性能系数，部分房间的分体式空调老化，制冷效果一般，另外公共区域未采用智能控制装置，办公区域房间存在破损灯具。三是行为节能方面。部分房间内人员长时间离开房间，没有关掉风机盘管，空调开启时，部分房间大门和窗户打开，造成能源的浪费，另外部分房间存在人走灯不灭的现象。

7 改造建议

根据该办事中心的能源管理现状和用能特点，提出以下有针对性的节能改造建议。

7.1 完善能源管理

建议成立节能工作领导小组，明确各自的职责及分工，逐步形成监管有效的节能组织管理体制。另外建议安装单栋的独立水表，完善水的计量体系。

7.2 更换设备

建议安排专职人员核查老化的分体式空调、日光灯和破损的灯具，在自然使用周期内逐步更换成能效等级更高的空调设备和LED灯。

7.3 提高节能意识

建议提倡“人走关灯、关空调，按需使用”的节能意识，同时规定空调温度应设置在26℃以上。

8 结论

某行政办事中心拥有建筑能耗监测系统，可以实时掌握能源使用情况，优化能源消耗，提高能源利用效率，更好地分析和评价建筑能耗水平。由此可见，建筑能耗监测系统可以作为一种技术监督手段，对东莞市国家机关办公建筑进行能耗动态监测和定量分析，为东莞市国家机关办公建筑用能定额、能耗统计提供数据基础。

某行政办事中心2017年单位建筑面积综合能耗为49.57kWh/(m2·a)，低于A类办公建筑（党政机关办公建筑）单位建筑面积年综合电耗约束值和引导值，但在研究过程中发现该办事中心能源管理水平不足，未达到水计量的分区管理要求，同时发现存在室内房间使用日光灯和行为浪费的情况，因此更换照明灯具和提高建筑使用者节能意识是该办事中心节能改造的重点。