陳興順 趙鑫宇 尹文穎 胡日巴
(沈陽工業(yè)大學 遼寧沈陽 110000)
目前,我國的大型公共建筑是建筑能源消耗的高密度領域,在我國公共建筑中,大型公共建筑面積僅占8.3%,但能耗占城鎮(zhèn)建筑總能耗的22%以上[1]。我國對大型公共建筑的節(jié)能改造一直在進行,但是有些在機組運行方面的問題需使用一段時間后才能顯露出來。而我國現(xiàn)在卻很少關注項目改造后的使用情況,很少對項目進行系統(tǒng)后評價。將經(jīng)濟管理學的后評價理論運用在大型公共建筑能源系統(tǒng)的評價中,進行學術上的嫁接,用該方法可以全方面的對建筑能源系統(tǒng)進行監(jiān)測和分析,通過使用后一段時間的實際情況進行全方面的數(shù)據(jù)分析,總結經(jīng)驗教訓,給出合理的建議及意見。
圖1 前評估和后評價區(qū)別
后評估理論的思想依據(jù)是諾伯特·維納的控制論,該理論將“反饋”作為核心理念,即收集并分析不可控因素的信息,從而對可控的要素進行優(yōu)化控制,該理念將控制論的思想逐漸引申到其他學科,并得以接受和廣泛應用[2]。沃爾夫岡·普賴策等對建筑后評價的定義是:建筑建成并使用一段時間后,對建筑性能進行的評估,該過程包含數(shù)據(jù)獲取、分析以及結果與評價標準的比對等環(huán)節(jié)[3]。
建筑后評價是建筑理論、建筑設計與建筑實踐施工和建筑運維的連接點,是將實踐與理論結合再與實踐聯(lián)系的橋梁,在這個閉合體系中起到非常關鍵的一環(huán)。后評價對象是建成環(huán)境,通過對建成環(huán)境物理參數(shù)和使用者反饋的研究,對預測的驗證和評價,是對設計的反饋。后評價為建筑設計和前期的策劃提供反饋,同時積累的數(shù)據(jù)、經(jīng)驗和規(guī)律為之后的建筑策劃與設計提供借鑒與參考。
酒店建筑年綜合能耗的計算公式為:
其中,E 表示酒店年綜合能耗,kgce/(m2·a);
n表示酒店建筑消耗的能源種類數(shù);
Ki表示第i種能源的折算標準煤系數(shù);
Ei表示酒店在日常經(jīng)營過程中消耗的第i種能源實物量。
酒店單位建筑年綜合能耗計算公式為:
其中,e表示酒店單位建筑年綜合能耗,kgce/(m2·a);
E表示酒店建筑年綜合能耗,kgce/a;
A表示商業(yè)建筑建筑面積,m2。
酒店建筑可比單位建筑年綜合能耗的計算公式:
其中,eCC表示酒店建筑可比單位建筑年綜合能耗,kgce/(m2·a);e表示酒店建筑單位建筑年綜合能耗,kgce/(m2·a);
eRO表示客房年平均出租率修正項,kgce/(m2·a);
eGR表示客房套數(shù)密度修正項,kgce/(m2·a);
eWE表示洗衣房設備密度修正項,kgce/(m2·a);
ePG表示室內停車庫建筑面積修正項,kgce/(m2·a)[4]。
項目后評價方法的基礎理論是現(xiàn)代系統(tǒng)工程與反饋控制的管理理論,遵循工程咨詢的原則與方法。我國《建筑能效標識技術標準》中的能耗評價內容主要有基礎項、規(guī)定項和選擇項并對其做了相關規(guī)定。同時我國還以《節(jié)能建筑評價標準》為評價標準,二者評價方法有很大差異,因此將二者的標準銜接和完善,以此為后評價的一個參考,本文通過統(tǒng)計分析法、概率分析法、模糊層次分析法和神經(jīng)網(wǎng)絡等評價方法為參考來進行后評價。并采用最為直接的統(tǒng)計分析法作為后評價方法。具體內容如表1所示。
表1 評價方法
建筑內部環(huán)境是否安全、健康、舒適都是所要了解的問題,要對大型公共建筑進行后評價,需分別從圍護結構、采暖通風與空氣調節(jié)、給水排水、電氣與照明和室內環(huán)境等方面進行能耗監(jiān)測,同時還要對機房的主機輸運系統(tǒng)的能耗進行統(tǒng)計分析。在進行分析時,以國家標準《民用建筑熱工設計規(guī)范》(GB50176)、《公共建筑節(jié)能設計標準》(GB50189)、《節(jié)能建筑評價標準》(GB/T50668)等為參考依據(jù),判斷建筑是否為節(jié)能建筑以及改造后的節(jié)能程度。
表2 公共建筑節(jié)能等級的劃分
本研究以沈陽某賓館的節(jié)能改造后評價為例,并建立“數(shù)據(jù)采集-分項評價-總體評價”的評價步驟和方法。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計,得到公共機構建筑日常的能源消耗最主要是采暖、空調、照明,剩余的為其他能耗。所以主要采集這四個部分的能耗及相關的環(huán)境質量數(shù)據(jù)。通過對建筑能源方案、機組選型、通風、采暖、空調、生活熱水的設計、管理模式、組織機構及運行制度系統(tǒng)運行效率、成本費用環(huán)境調查等得到的信息進行分析總結,以確定預期目標是否達到,是否還能達到更好的節(jié)能效果。后評價報告具有透明性和公開性,能反映項目運行一段時間后存在的問題,準確的找到高能耗源頭,提供針對性的運行方案建議。
圖2 能源系統(tǒng)綜合量化后評價框架
大型公共建筑節(jié)能工作是我國建筑節(jié)能工作的重中之重,將后評價的理論運用到大型公共建筑能源系統(tǒng)的后評價中,從實際的運行情況得到反饋的信息,對系統(tǒng)進行全方位分析,得出正反兩面的經(jīng)驗教訓,為以后同類改造及設備運行提供合理的參考評價方案,從而避免排放在大氣中的污染氣體對環(huán)境造成影響,在節(jié)能減排中得到雙重效用。大型公共建筑能源系統(tǒng)的后評價對建設目標及評價標準的確立和修正、建筑設計規(guī)范和法規(guī)的形成、建筑設計方法論的完善和系統(tǒng)化具有重要的意義,將會在一定程度上遏制我國能源系統(tǒng)浪費的勢頭。能源系統(tǒng)的后評價報告能客觀反映出設備在運行階段時管理狀況,當工程項目的設計不存在問題的情況下,運維管理對于節(jié)能是非同小可的,是將理論與實際想結合的橋梁。后評價能為改造項目提供更合理的管理運行方案,進一步發(fā)揮出設計時的理想效益。只有不斷改進設計理念和節(jié)能技術,完善節(jié)能管理方案,才能擁有更好的綠水青山。