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1、能效管理与建筑节能,1,目 录,一、我国大型公共建筑能源管理的现状 二、建筑能源管理的基本理念 三、大型公共建筑能源管理的实施,2,十二五是一个全新的起点,我国正面临快速城市化的发展阶段，在十多年时间内将有3亿多农村人口转移到城市，相当于整个美国的人口。 我国的能耗总量和碳排放总量均已超过美国位居世界第一。 我国的经济总量超过日本，仅次于美国居世界第二。 世界政局的动荡和日本的核灾难都对中国的能源安全提出了挑战。 全球气候变化的严酷现实又逼使我们必须承担起与我们大国地位和经济实力相称的责任。 国内事故频发，一方面是腐败和渎职问题，另一方面也反映了管理水平的低下。,3,建筑能耗比例（）是经济发展
2、的晴雨表,5,纽约伦敦东京上海巴黎能耗比例,6,负荷与能耗两个不同的概念,不能说中国的建筑能耗是发达国家的几倍。 负荷的单位是W或者kW，它反映了建筑物的用能需求。负荷的大小，取决于当地气候条件和围护结构的热工性能。 能耗的单位是kWh。一定负荷的建筑，用能设备的使用时间越长，能耗量就越大。 负荷是基础，围护结构的隔热保温只是创造了节能的必要条件，而只有通过设备和系统才有实质性节能，才是节能的充分条件。 即使是能效最高的设备，使用时间越长，能耗越大。 因此，建筑节能设计标准只是节能的底线，即适合大多数建筑的最低标准。,7,公共建筑能耗不高,1）上海市2004年公共建筑能耗: 77幢商用建筑单位
3、面积平均一次能耗为1347.9MJ/m2a； 29幢办公楼单位面积一次能耗为1260MJ/m2a； 19家旅馆单位面积一次能耗为1820 MJ/m2a。 2）2006年浦东新区公共建筑能耗： 14幢办公楼单位面积一次能耗为1380MJ/m2a； 9家宾馆单位面积一次能耗为1981MJ/m2a。 3）日本省能中心的调研： 旅馆单位面积平均年一次能耗为2772 MJ/m2a。 办公楼：,8,办公建筑能耗与日本同类建筑比较,9,在能源审计基础上确定重点能耗建筑,10,宏观、中观与微观的建筑能源管理,建筑能源管理可以分成宏观层面、中观层面和微观层面。 1）在宏观层面，主要是指 政策法规的制订； 在建筑
4、设计中贯彻节能标准； 对工程项目的建筑节能进行审核、评估、监管和验收。 在我国目前的国情下，宏观层面的建筑能源管理是由政府主导的，部分工作可由第三方参与。 2）在中观层面，主要是通过对城区或园区的能源规划、可再生能源的集成整合、节能技术导则的制定、负荷参差率的利用、能源系统的优化，以及管理创新实现节能。 3）在微观层面，主要是通过对建筑物的日常运行维护和用户耗能的行为方式实施有效的管理，以及通过能效改善和节能改造实现节能。,11,不同建筑的建筑能耗在本质上是不同的,12,大型公共建筑能效管理实质性节能是关键,没有绝对的节能建筑，只有相对的建筑节能 节能50%和65%只是一个计算依据。 按节能标
5、准设计的建筑（包括各地建设的节能示范建筑）如果后期没有很好的能源管理，是不一定节能的，或者只能是计算出来的节能。 “先天”不足的建筑却可以通过精心和科学的管理，实现实质性的节能。 政府办公建筑、大型公共建筑、大学校园是建筑能源管理的重点。,13,节能50%和65%只是一个计算依据,我国所颁布实施的多个建筑节能设计标准，都把“节能50%”作为节能目标。 所谓“节能50%”，是以20世纪80年代改革开放初期建造的建筑作为比较能耗的基础，称为“基准建筑（Baseline）”。 “基准建筑”的围护结构、暖通空调设备及系统、照明设备的参数，都按当时情况选取。 在保持与目前标准约定的室内环境参数的条件下，
6、计算“基准建筑”全年的暖通空调和照明能耗，将它作为100%。 再将这“基准建筑”按节能设计标准的规定进行参数调整，即围护结构、暖通空调、照明参数均按节能设计标准的规定设定，计算其全年的暖通空调和照明能耗，应该相当于50%。 这就是“节能50%”的内涵，而“节能65%”则是在此基础上再节能30%。,14,中国城市能源特点,1）几乎所有城市的能耗比例中都以传统制造业能耗为主； 2）几乎所有城市都以燃煤发电的电力为主要能源，即高碳的能源禀赋； 3）蔓延式城市发展策略使交通能耗日增； 4）服务业发展水平低、居民消费水平低，形成冲击式的建筑能耗，对电网安全造成威胁； 5）巨大的城市生活能耗（Urban
7、life energy）需求潜力； 6）民用建筑能源消费结构的二元化，即 低能耗和低环境品质并存 能源浪费和能源贫困并存 大处浪费和小处节约并存。,15,中国城市能耗趋势,传统制造业发展到现代制造业，工艺能耗转移为建筑环境保障能耗。最典型的如半导体、生物制药、航空航天工业等。 现代服务业的发展，使传统制造业的生产设备能耗转移为室内环境设备能耗。室内环境品质（IEQ）是现代服务业提高工作效率、服务质量和保证安全运营的关键因素，最典型的如对办公楼室内声光热和空气品质（IAQ）的重视和对数据中心、网络中心数据安全的保障。 全球化分工和集约化生产提高了资源配置效率，与传统“一站式”生产相比，生产能耗转
8、移为物流和交通能耗。最典型的如iPhone手机的生产，其零配件来自十余家国际知名厂商，而装配在中国，最后再配送到世界各地销售。 电动汽车和电动自行车的普及以及充电基础设施的缺乏，使得交通能耗转移为建筑的插座能耗。 地铁轻轨等大容量快速交通系统（MRT）因为沿线站点和隧道环境保障的需要，使得人均交通能耗降低而建筑能耗增加。 随着人们可支配收入的增加和社会保障体系的健全，市民用于衣食住行的能源消费，即所谓“城市生活能耗（urban life energy）”将逐步增加。形成刚性需求。,16,我国公共建筑能耗低于日本,1）日本的办公楼和旅馆的平均能耗均高于上海的相应的建筑能耗。分析其原因： 其一，日
9、本建筑空调的日运行时间长，尤其办公楼晚间加班人数多，全楼的空调都开启； 其二，日本办公楼空调能耗比例在49%左右，我国仅为33%； 其三，日本室内环境优于我国建筑，尤其是新风量，得到法律（大楼管理法）的保证。 2）但我国公共建筑能耗最高与最低差距达6倍。节能改造潜力在高位25%，室内环境改善需求在低位25%。,17,我国建筑能源管理的良好基础,各级政府比较重视 建立了比较完善的建筑节能的标准体系 国家提供一定的财政支持 推出能耗统计、能源审计、能耗测评、能效标识、大型公共建筑能耗监测系统、绿色建筑评价等一系列能源管理制度 推动合同能源管理等市场化机制,18,建筑能源管理的现状(1),1）自有自
10、用楼宇： 企业：当能源费用占据企业成本中较大比例时才重视能源管理，一般采用最简单的“节约型”管理；当企业主业经营较好时就会忽视能源管理。如金融企业，其万元GDP的能耗基本就是消耗在建筑上，因此只要分母（产值）足够大，能耗成本比例就足够小。 高等学校：大学校园是一个小社会，囊括了居住建筑、公共建筑和工业建筑等所有建筑形态。没有哪位校长不重视能源管理，因为能源费支出占各大学支出中很大的份额。在校园的日常运营中将节约型管理发挥到了极致。尤其是对住校学生。因此，大学校园的能源管理“人性化”较差。 政府或事业单位：能源费在日常开支中一般占最大比重，因此相对比较重视。采用“节约型”管理会影响工作效率，因此
11、比较容易接受ESCO方式的“设备更新”型管理。由于物业管理人员在单位中地位低下，难于有“优化管理”的积极性。个别领导对环境的不合理要求，以及财务“鞭打快牛”政策都是能源管理的障碍。,19,建筑能源管理的现状(2),2）出售型楼宇：公用设施（如电梯、空调等）一般不敢轻易采用“节约型”管理，怕引起小业主们的不满；但也很难取得业主们投资设备更新的共识。因此应采用“管理优化型”，特别重视能耗计量和收费制度。,20,建筑能源管理的现状(3),3）出租型楼宇： 能源费用按面积摊派给用户。因此此类建筑最没有节能的积极性。 在房地产出租市场竞争的形势下才有可能重视能源管理。但这样一来往往会降低服务质量。 首先
12、需要有节能管理的标准法规出台；其次是要建立业主和管理者的节能责任制，并实行超定额的加价收费制度。,21,大型公共建筑能源管理普遍存在的问题,对管理对象能耗现状不了解 设计先天不足 缺乏科学的能耗指标和评价标准 管理人才匮乏,22,对管理对象能耗现状不了解,缺乏对单位面积或人均能耗量量化的概念 缺乏对各设备系统（例如空调、照明、动力）分项能耗量的量化 多数BA系统能源管理功能薄弱 BA系统的控制功能不起作用 房地产市场的不稳定，导致某些公共建筑在使用上的复杂性,23,设计先天不足,粗略估算负荷，设备选型偏大；某些设计软件甚至还不如估算。 做大负荷，等于做大预算。 注重外表，“面子工程”。 专业之
13、间缺乏协调。 建筑师/业主主宰 一般建筑很难做到精心设计，建成后的建筑也没有经过精心调试。 对管理的需求考虑不够,24,缺乏能耗指标和评价标准,公共建筑是提供服务的设施，用单一的能耗限额指标（EUI，energy use index）即单位建筑面积一年的能耗量，并不能客观反映出服务质量的高低。 缺乏能耗基准线指标 节能率、可再生能源利用率的验证方法。 万元GDP能耗对生产性能耗评价的有效性。 节能一定低碳，但低碳不一定节能，某些低碳新技术（如蓄冰空调）遭遇尴尬。 中观层面（园区）缺少法规、标准。,25,建筑能源管理人才匮乏,物业管理不受重视、地位低下。长期以来当作低技术劳动力密集型产业。 在政
14、府机关和事业单位里，设施管理属于总务或行政部门，在“官本位”序列里地位是最低的； 在银行、医院等单位，设施管理是“少数专业”，是被边缘化的； 管理机制是不鼓励创新的，罚多奖少，管理制度中主要是“不许”和“不应”。室内环境满足不了用户的需要管理者要受罚，能源费用的高低与运行管理者无关，管理者不能从节能中获益。 解决办法是市场化和专业化运作，例如合同能源管理、碳交易机制。,26,建筑能效管理的基本原则,节能资源化原则 节能优先原则 以人为本原则 服务性原则 技术多元化原则 系统优化原则 动态节能原则,27,节能作为虚拟资源,28,节能是金字塔的塔基,29,节能优先McKinsey全球减排成本曲线（
15、2.0版）,30,1）人有欲望需求和基本需求。人的欲望无止境，有合理的也有不合理的。 2）美国心理学家马斯洛将人的需求分为5个层次，即 生理的需求 安全的需求 社交的需求 受尊重的需求 自我价值实现的需求 3）前两种需求是人的最基本的需求。以人为本就是要满足多数人的最基本的需求。满足人们的基本需求是民生问题。 4）建筑的安全性、健康性、舒适性是基本需求。 5）相对同纬度发达国家城市，中国城市的夏季更热冬季更冷。不要将南方老百姓对集中采暖的需求视为“洪水猛兽”。 6）“温饱”从简单的“衣食不愁”发展到“暖和的住房，安全的食品”。,以人为本，满足建筑能耗基本需求,31,服务曲线,32,能源服务的实
16、例及其量化,33,各种活动的固有损失,34,降低服务水准,不可取的方法,35,改进转换效率,36,固有损失的降低,37,能源服务的思想,能效管理也是一种服务。 节能决不是单从数量上限制用户，而是应向用户提供恰当的能源品种、合理的能源价格、高效的用能设备，以及节能技术、工艺和管理方式。,38,节能技术多元化原则,将有限的资金投入节能所产生的效益要远远高于投资能源生产的效益，节能与生产等量的能源其投入之比为1:51:10。 最先进的技术不一定是最适用的技术，根据建筑自身条件，有时选用处于“镰刀与收割机”之间的“中间技术”更为合理。 反对不顾条件，用行政手段“大跃进”式地推广某一新技术，或硬性规定节能改造的技术路线。 没有一用就灵、天然节能的技术；任何技术都有其存在价值。 对“热门”的炒作中的技术，要有科学的判断。 坚持“实事求是”，一切从实际出发。对任何技术都要扬长避短。,39,节能技术的多元化评价,40,40,系统优化原则,1）选择社会成本最低、能源效率较高、又能满足需求的节能方案 2）投入产出分析： 能源政策 能源价格 供需平衡 成本费用 技术水平 环境影响,41,动态节能的思
