长春市公共建筑能耗调查与分析

吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报

Journal of Jilin Institute of Architecture & Civil Engineering

Vol.26 No.5 Oct.2009

长春市公共建筑能耗调查与分析

白 莉 郑钧升

（吉林建筑工程学院市政与环境工程学院，长春 130021）

摘要：选取长春市8栋具有代表性的典型公共建筑（商场3栋、酒店3栋、写字楼2栋），系统详实地调查了其建

筑运行的能耗状况；运用数理统计中的回归分析原理对调研数据进行统计分析.据此，对长春市公共建筑节能潜力进行科学评估.

关键词：公共建筑；回归分析；能耗调查

TU8 文献标识码：A 文章编号：1009-0185(2009)05-0034-04中图分类号：

Energy Consumption Investigation and Analysis of Public Building

in Changchun

BAI Li，ZHENG Jun-sheng

Jilin Institute of Architecture and Civil Engineering，Changchun，China 130021)(School of Municipal and Environmental Engineering，Abstract：In this paper，we choose energy consumption of 8 public building in Changchun，including 3 shopping malls，3 hotels as well as 2 business of building，and we investigate systematic and detailed running energy consump-tion of these building.Then make use of mathematical statistics to statistical analysis the research data，statistical analysis.Finally，the paper summarized potential energy-saving of the public architecture in ChangchunKeywords：public building；regression analysis；energy consumption investigation

1 长春市公共建筑能耗调查

选取调研对象的商场、酒店及写字楼建筑面积在 10 000 ㎡～130 000 ㎡ 之间不等，具备商场功能的建筑物均有地下建筑，地上建筑主要用于商场和办公用房；具备酒店功能的建筑物中除建筑B以外，其他两栋都具有地下建筑层；两栋写字楼均属于综合性办公建筑.除办公室外，还包括餐厅、休闲娱乐中心等其他功能用房.调研建筑物按英文字母顺序排列，基本情况见表 1.

表1调研建筑物基本情况

名称建筑A建筑B建筑C建筑D建筑E建筑F建筑G建筑H

建筑面积/㎡26 00015 00090 00035 000133 00012 40053 00025 000

建筑层数23932261182724

建筑年代19962005200520041998199420052002

建筑功能酒店+办公酒店+办公酒店+办公+娱乐商场+酒店商场+办公商场+办公+宾馆

写字楼写字楼

建筑结构钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土钢筋混凝土框架结构钢筋混凝土钢筋混凝土

收稿日期：2009-03-22.

作者简介：白 莉(1964～)，女，吉林省长春市人，教授，博士.

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吉 林 建 筑 工 程 学 院 学 报

第26卷

气温在冬夏季分别与相应的室外温度具有线性关系或接近线性关系.

目前，建筑月能耗和室外温度之间的回归模型可以有两种：一种是室外月平均温度T和建筑月能耗之间的线性关系；一种是室外月平均温度的平方T2和建筑月能耗间的线性关系[3].由于长春地处严寒地区，全年室外温度的变化幅度较大，气候特征冬季室外温度基本处于 0℃以下；而春秋两季的室外温度也并不相似，春季阳光充足，室外温度较高；但秋季多风，室外温度较低，夏季的温度变化基本稳定，室外温度偏高的天数并不多，所以全年温度并不呈线性规律分布.因此，只有室外温度的平方数与建筑能耗呈有规律分布.在这里采用第二种方法即室外月平均温度的平方与建筑月能耗间的线性关系，对调研建筑物能耗进

E为建筑单位面积逐行节能性分析.室外月平均温度T和建筑月能耗之间的线性关系，即 E=a0+a1T2.式中，T 为室外月平均气温，a0，a1为方程回归系数.月耗能量，kWh/㎡；℃；

公式中回归系数a0实际上是从侧面反映了建筑的照明耗电、动力耗电以及基本空调耗电的大小；回

归系数a1则反映了空调能耗随室外气温变化的情况.而空调能耗是负荷和空调系统效率两方面决定的，因

此，回归系数a1不仅受空调系统效率的影响，且受建筑朝向、体形系数等外形和围护结构的影响；是一个

反映了公共建筑的建筑特性和空调效率的综合参数.从理论上讲，如果在室内环境都基本达标的前提下，回归系数a0和a1越小，表明建筑的能源使用效率越高，反之越低.

（1）各调研建筑如图2所示，图2中分别列出各栋建筑的回归分析方程，以单位面积月能耗为纵坐标，以室外月平均气温的平方为横坐标.

图2单位面积建筑月能耗与温度平方的回归模型

第5期白 莉，郑钧升：长春市公共建筑能耗调查与分析

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rB=0.56，rC=0.53，rD=0.86，从回归方程可以得出各建筑物的相关系数分别为 rA=0.50，

rE=0.64，rF=0.61，rG=0.65，rH=0.70.调研 8 栋建筑物的各月能耗与室外温度平方的线性关系，显r 值接近于 1.最差的是建筑物A，r值只著性有较大的差别.其中，线性回归显著性最好的是建筑物 D，有0.5.使用r检验法设显著水平 α=0.1，查数理统计附表中 α0.1（n-2）=0.4973＜rA，故在显著水平 α=0.1 时，调研建筑物的月能耗与室外温度平方的线性关系显著.

a1 反映了建筑物照明与其它动力设备的能耗状况及空（2）基于回归模型节能性分析. 回归系数 a0，

调系统的运行效率情况.从图 2 可以看出调研建筑物中 a0 的差别比较大.其中，建筑物 C 与建筑 D 的 a0 值最大，分别为 17.772，16.175；建筑物 A 与建筑物 G 的 a0 值最小，分别为 6.6532，7.9291，取 8 栋建筑物 a0 的平均值为 11.55.同样，调研建筑物中 a1 也存在着较大的差距，建筑物 D 的 a1 值最大，而建筑物 C 的 a1 值相对最小，8 栋建筑 a1 的平均值为 0.009.由此得出公共建筑的参考回归模型为 E=11.55+0.009 T2，尽管不能要求所有的公共建筑物均按照此回归模型来对照，但在一定意义上，也可以为其他公共建筑的能耗状况提供依据.当 a1 较参考值过小时，如建筑物 A，C，可以分析得出此类公共建筑的空调运行效率较低，可能存在空调系统运行和管理问题等；当 a1 值过大时，如建筑物 D，是由于空调系统在冬季供热季或夏季较热月制冷季的高峰运行时效率较低所致；当 a0 较参考值过大时，如建筑物 C，主要是因为过渡季节空调系统运行不当，以及个人节能意识较差所带来的其它设备的能源浪费.当 r 值过小时，如建筑物 B，说明该建筑对空调系统及其它耗能设备的运行管理存在问题.根据以上分析可知，建筑 A、建筑 B、建筑 C、建筑 D、建筑 G 在空调系统的运行及其他动力设备的管理上有着很大的节能潜力.

3 结论

对 8 栋调研的公共建筑能耗特点进行总结，利用一元线性回归方程理论对建筑能耗进行分析，采用建筑月能耗量(E)和室外月平均气温平方 T2 线性关系建立回归方程.计算得到了标准回归方程 E=11.55＋0.009 T2，将调研的 8 栋建筑物与标准模型进行比较，主要存在空调系统在冬季供热或夏季制冷的高峰运行期效率较低、过渡季空调系统运行不当，以及个人节能意识较差所带来的其他设备能源浪费问题.长春市公共建筑标准回归模型的建立，为长春地区此类既有建筑的能耗问题提供了参考依据.

参 考 文 献

[1] 长春市统计年鉴2007[M].北京：中国统计出版社，2007.

[2] 李云雁，胡传荣.试验设计与数据处理[M].北京：化学工业出版社，2005.

[3] SAT，Paul Shing Kee.Use of thermal performance line for assessing and controlling energy performance of commercial buildings in Hong Kong：[PH.D].Hong Kong[D].Hong Kong Polytechnic University，2003.