摘要：根据相关文献分析，不同类型既有建筑的建筑能耗组成中，空调能耗最大，照明能耗也相当可观，空调和照明节能潜力较大。
建筑能源管理普遍存在的问题：
1）对管理对象能耗现状不了解
⑴缺乏对单位面积或人均能耗量量化的概念；
⑵缺乏对各设备系统（例如空调、照明、动力）分项能耗量的量化；
⑶多数BA系统能源管理功能薄弱；
⑷BA系统的控制功能不起作用；
⑸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。
2）设计先天不足
⑴粗略估算负荷，设备选型偏大；
⑵注重外表，“面子工程”；
⑶专业之间缺乏协调；
⑷建筑师或业主单方面主宰；
⑸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；
⑹对管理的需求考虑不够。
3）缺乏科学的能耗指标和评价标准
⑴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）；
⑵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；
⑶万元GDP能耗对工业能耗评价有效；
⑷对某些新技术（如蓄冰空调）评价的尴尬。
不同类型建筑能耗组成：
根据相关文献分析，不同类型既有建筑的建筑能耗组成中，空调能耗最大，照明能耗也相当可观，空调和照明节能潜力较大。
参考国内对既有建筑的能源审计，既有公共建筑普遍存在30%以上的节能潜力。
以上既有建筑节能改造流程中，第3、4、7阶段工作内容是合同能源管理（EMC）重要的组成部分。
合同能源管理（EMC）是一种以减少的能源费用来支付节能项目全部投资的节能投资方式：
这种节能投资方式允许客户使用未来的节能收益实施节能项目，客户与节能服务公司之间签订节能服务合同；
这种机制有助于推动技术上可行、经济上合理的节能项目的实施。
合同能源管理：
既有建筑节能改造技术：
既有建筑节能改造技术包括：
1）围护结构节能，墙体/屋面保温隔热、窗户/幕墙隔热、外遮阳等。
⑴围护结构负荷占空调总负荷的10～30%左右。
⑵在冬季，围护结构热损失是影响采暖能耗的重要因素。
⑶加强围护结构保温隔热，即可以减少采暖空调能耗，又可以提高建筑的舒适性。
⑷对于夏热冬冷地区，围护结构隔热是较重要的。
在建筑改造条件允许的情况下，对建筑围护结构进行保温隔热改造，措施有：
①外墙和屋面增加保温材料，如EPS板、岩棉等。
②屋面采用屋顶绿化措施，可降低室内温度2℃以上。
③玻璃进行保温隔热改造，如单玻改成中空玻璃，玻璃采用镀膜或low-E玻璃等。
④玻璃幕墙自然通风改造，如呼吸式玻璃幕墙等。
⑤建筑外遮阳改造，如采用可调节外遮阳板、遮阳百叶等。
（1）外窗或幕墙采用太阳隔热膜。
（2）外墙和屋面采用隔热涂料。
（3）建筑局部围护结构节能改造：
①建筑天窗通风、遮阳改造，如遮阳帘、遮阳板等，在不同季节可调节角度或开启；
②冷、热桥部位保温改造，此部位热损失较大；
③建筑大门节能改造，在大门处设置避风阁、更换旋转门、增加冷、热风幕，可解决建筑大堂在冬季偏冷的问题。
2）照明系统节能，高效照明灯具、电子镇流器、LED等、智能照明控制。
⑴照明系统能耗占建筑总能耗的30%～40%左右。
⑵照明负荷也是空调负荷的重要组成部分，减少照明负荷，可影响空调系统选型。
⑶照明节能技术发展日新月异，LED智能照明有普及推广的趋势，而且照明与可再生。
⑷能源技术结合，可产生更显著的节能效益。
荧光灯节能：
荧光灯的选用：
办公室、机房、控制室、商店、餐厅、客房及卫生间的镜灯等宜用直管灯，装饰要求高的场所可用紧凑型荧光灯(下称 CFL)。
应选用细管径灯：直管灯应选T8(直径26mm)或T5(16mm)型。
应选用三基色荧光粉制作的三基色荧光灯，不再用卤磷酸钙荧光粉灯管。
办公室、机房、控制室、餐厅、暗槽内灯，应选用4呎长灯管(T8-36W、T5-28W)，不用2呎长小灯管。
整流器节能：
荧光灯可采用以下两种镇流器，其特点是：
节能电感式：可靠、寿命长、谐波小；
电子式：能效更高、频闪小、噪音低、重量轻、可调光。
LED照明：
LED光源与传统光源相比主要有以下特点：a.节能，普通白炽灯大约只有10%的能量转化成光能，LED灯绝大部分的能量都转化成了光能；b.使用寿命长，LED灯的使用寿命在50000小时左右；c.LED采用的是直流电，无频闪，光线柔和。d.LED智能化，设置亮度状态，从而实现节能。
智能照明控制：
智能照明系统采用智能控制技术实现楼宇照明的定时控制、远程控制、光控、声控和灯光调节。照明系统的智能控制一方面避免长明灯，有助于照明系统的节能管理，另一方面智能照明系统的灯光调节技术可以根据不同功能的需求，自动实现各种场景模式，如会议模式、投影模式、演讲模式等，提高建筑照明的灯光效果。
3）采暖空调、热水系统节能，热回收、高效空调系统、变频技术、冷却塔免费供冷等。
⑴采暖空调能耗一般占到建筑总能耗的40%以上。
⑵在采暖空调节能改造中，一些采暖空调系统可同时提供生活热水。
⑶采暖空调能耗中，一般制冷主机能耗最大，其次是风机、、水泵及冷却塔。
⑷采暖空调系统节能潜力最大，即可以通过技术进行节能，运行管理节能潜力也可观。
风冷热泵余热回收系统：
系统简单，操作维护方便，无冷却塔，无锅炉，无烟气，减少环境污染，节能效果明显，制冷同时可回收高达120%的热量，最高出水温度55度，综合COP可达到7-8。
带热回收冷冻机系统：
系统冷凝侧增加热回收冷凝器，从压缩机排除的高温、高压的制冷剂气体进入到热回收冷凝器中将热量释放给被预热的水，此项技术适用于同时需要冷量和热量的项目。
能源塔热泵系统：
能源塔，在夏季用作冷却塔，利用水蒸发冷却为热泵机组提供冷源；冬季用作热源塔，利用低温防冻溶液提取空气中的热能，从而为热泵机组提供热源。该设备冷热源合一，一塔三用(制冷、制热和生活热水)，既节能又环保。
一次泵变流量系统：
一次泵变流量系统中选择可变流量运行的冷水机组，当机组运行时，蒸发器的供回水温差基本恒定，蒸发侧流量按负荷侧流量的变化而变化，从而达到按需供应，并使得降低水泵在部分负荷时的供水量成为可能，最终降低系统运行能耗。
水泵、风机变频：
电机拖动技术根据电机的负荷需求，即时调整电机的转速，从而调整电机的运行功率，达到降低电机能耗的目的。
机组群控：
中央空调智能控制系统采用先进的计算机技术、控制技术、系统集成技术和变频调速技术，实现了中央空调系统运行的智能控制，在保障空调效果舒适性的前提下，最大限度地减少了空调系统的能源浪费，达到了最佳节能的目的。
冷水机组变水温运行：
通过由温度控制系统将空调的冷冻水温提高，降低压缩比的方式，可实现节电3%—5%，主机节能18%（冷冻水由7℃提高到13℃时）。
过渡季节/冬季冷却塔免费供冷：
冷却塔免费供冷是指，在常规空调水系统基础上适当增设部分管路及设备，当过渡季节/冬季室外湿球温度低至某个值以下时，关闭制冷机组，以流经冷去他的循环冷却水直接或间接向空调系统供冷，以达到节能的目的。
4）其它机电系统节能，能源管理系统、电梯、灶具节能等。
⑴其它机电系统包括能源管理系统、办公设备、电梯、变压器、灶具等。
⑵其它机电系统的能耗约占建筑总能耗20～30%。
⑶能源管理系统可实现建筑耗能设备分项计量、设备监控和能源分析等，有效提⑷高业主的设备管理水平和设备的运行效率，并有助于挖掘系统的节能潜力。
能源管理系统：
建筑能源管理系统(BEMS)实现建筑能耗的分项计量、分区计量、分时计量和实时监测，符合国家住房建设部关于建筑能耗分项计量和实时监测的政策要求，建筑能源管理系统包含建筑设备系统的能耗监测、建筑空气质量的监测、设备系统能耗统计和分析、建筑分项能耗统计和分析及设备系统智能诊断等功能，可协助业主综合提高建筑的能源使用效率。
电梯节能：
电梯运行中多余的机械能，通过曳引机和变频器转换成直流电能储存在变频器直流回路中的电容中。此时电容就好比是一个小水库，回送到电容中的电能越多，电容电压就越高，如不及时释放电容器储存的电能，就会产生过压故障，造成变频器停止工作，电梯无法正常运行。电梯能量回馈装置能有效的将电容中储存的电能回送给交流电网，供周边其他用电设备使用。
变压器节能：
一座大中型建筑，变压器年损耗达几万至十几万千瓦时，如选用变压器得当，可产生降低变损20%-30%的潜力。采用新型节能变压器，合理确定变压器的容量，使变压器负载率不低于0.3，也不应高于0.85，最好在0.5-0.7，并提高变压器的功率因数，降低谐波含量。
灶具节能：
厨师在烧菜过程中存在大量的空烧浪费，一般空烧浪费率占整个烧菜的30%以上时间，免空烧节能炉灶解决了空烧浪费的问题，达到“锅到火起，锅离火熄，避免空烧”的节能效果。另一方面，酒店炉灶一般都是红、黄色火焰，原因是燃烧率低，很多燃气或者燃油没有被充分燃烧白白流失，使用节能充分燃烧灶采用空气预混技术即可实现充分燃烧，充分燃烧的火焰是蓝色的。
5）可再生能源，太阳能热水系统。
⑴既有建筑采用可再生能源，主要是太阳能热水系统提供生活热水、太阳能路灯/草坪灯系统。
⑵太阳能光电系统结合LED照明在建筑的公共区域如地下车库等场所进行使用，节能效果显著。
⑶在条件适合的既有建筑中，可考虑采用水（地）源热泵系统。
太阳能热水系统：
太阳能热水系统，充分利用太阳能资源，为既有建筑提供生活热水，可减少利用化石能源或用电消耗。太阳能集热板主要包含真空管和平板方式。公共建筑的生活热水宜采用集中式较好，并考虑与建筑一体化设计，不影响建筑的美观。
太阳能光电系统+LED照明：
太阳能非逆变LED照明（PV-LED）技术是指将太阳能光伏发电融入建筑一体化中，采用高效智能控制技术，将组件-控制-并网-储能-LED 灯具，构建成一个发电用电的直流系统，以光伏电力解决建筑内公共区域的照明问题，以达到节能的目的。
水（地）源热泵系统：
利用地球表面浅层水源（地下水、河流和湖泊）或者土壤中吸收的太阳能和地热能而形成的低位热能资源，并采用热泵原理，通过少量的高位电能输入，实现低位热能向高位热能转移。简单说，就是以地下水作为冷热“源体”，冬季供暖，夏季供冷，一机两用，节能高效。
不同类型既有建筑的节能技术及应用：
1.酒店建筑节能改造：
酒店建筑特点：运行时间长（24小时），受季节变化和入住率波动影响；负荷变化平稳；能耗大（空调、照明、洗衣房、厨房、生活热水）；空调系统多采用风机盘管+新风系统形式。
节能改造技术：
2.办公建筑节能改造
办公建筑特点：
一天运行时间短，全年运行时间约200～250天左右。
空调负荷呈现峰谷状态。
电梯处上下班高峰外的其他时间时间使用率不高。
空调系统多采用变风量系统。
空调耗能最大，照明次之。在空调能耗中，风机耗能所占比重最大。
3.商业建筑节能改造
一天运行时间长，几乎全年无休。
在所有商务建筑中，商业建筑单位面积能耗最高。
空调系统多采用全空气空调机组加新风系统
空调耗能最大，照明次之。在空调能耗中，风机耗能所占比重最大。
改造前全年能耗改造后全年能耗吨标煤445.4166.1节能量279.3吨标煤节能率62%投资金额177万元
节能效果测量与验证（M&V）：
独立变量（Independent Variable）：建筑用能系统中影响能耗但与改造范围内系统无关的变量。举例：
改造项目独立变量空调系统整体（包括风系统、水系统）天气参数、出租率、建筑空调系统运行小时数、空调面积等建筑空调系统冷冻机房整体（水系统）天气参数、出租率、冷冻机房运行小时数、空调面积等建筑空调风系统天气参数、出租率、末端空调设备运行小时数、空调面积等排风机（车库）车辆停放量、开放时间等空调水泵变频天气参数、出租率、空调面积等电梯人流量、商场营业额、运行时间等工艺产值、产量、运行时间等基准能耗（Baseline Energy Use)：
*基准能耗：在节能改造后独立变量条件下，节能改造前改造范围内的能耗。基准能耗不等于改造前能耗，也不是一个绝对数值。而是关于天气参数、运行时间、运行负荷等独立变量的函数。
基准能耗的两种确定方法：
⑴模型方法：
由ASHRAE14和IPMVP提出，需大量能耗及独立变量历史记录，理论成熟，在美国应用广泛。
改造前后分项计量能耗和独立变量记录完整时，通过建立能耗关于独立变量的基准模型，代入改造后独立变量，计算得到基准能耗。
⑵相似日测量法：
可应用于分表计量和BMS数据缺失的情况下。
改造项目完成后，将系统恢复至改造前状态进行测量，直接测量得到基准能耗。
回归模型：根据已知独立变量和能耗（通常指改造前条件下的独立变量和能耗数据）建立的函数关系，以预测未知的能耗情况
适用场合：改造前后分项（或全楼）能耗数据和独立变量记录都完整的条件下。
单独立变量基准能耗模型举例：某办公建筑在2012年4月-6月进行了冷冻机房节能改造，且具备能耗和独立变量记录。
相似日（Similar Days）：
定义：相似日测量法要求在节能改造项目验收运行后若干月中，逐月一天或数天以系统设备改造前的模式运行，其余时间以系统设备改造后的模式运行，然后寻找改造后的运行模式下独立变量与改造前运行模式下独立变量相似的一天。这两天的能耗（能效）分别作为基准能耗（能效）和当前能耗（能效）。
适用场合：当改造前分表计量能耗数据完全或部分缺失时，且改造部分可恢复至改造前运行状态，比如水泵变频，机房整体优化等。
应用前景：目前国内绝大多数既有建筑并没有进行能源分项计量，在没有分表计量历史数据、且为局部改造时，相似日法利用实际测量获取基准能耗，易于操作。
某工厂冷冻机房改造，由于没有任何能耗记录，采用相似日测量方法确定节能量。
节能量评估：
测量与验证方法节能量计算典型应用方法A：部分变量测量，改造部分隔离它规定单项节能措施的节能量必须单独计算和评估，并将该单项节能改造的系统或设备与其他部分的能源使用隔离开来。计算节能量的部分变量须测量，而另一部分可以通过约定而非测量的方式来确定。可通过改造前后设备性能变化和运行时间计算得到。基准能耗量和当前能耗量可通过改造前后短期测量与计算得到，基准能耗量也可通过约定对改造前能耗进行调整后得到。照明设备改造、更换、定荷载电动机改造的改造、更换。方法B：全部变量测量，改造部分隔离它规定单项节能措施的节能量必须单独计算和评估，并将该单项节能措施改造的系统或设备与其他部分的能源使用隔离开来。计算节能量的变量必须全部通过测量来确定，而不得通过约定的方式来确定。如果改造前分表计量能耗数据和改造前运行条件记录数据完整，可通过建立能耗和独立变量之间的函数关系计算得到基准能耗，当前能耗为改造后分表计量数据。如果改造前分表计量能耗数据完全或部分缺失时，可采用相似日测量法得到基准能耗和当前能耗。风机、水泵变频改造、冷水机组更换等。方法C：全楼宇验证该方法采用对比整幢大楼的能源表计（如电能表、燃气表等）或分表在改造前后的读数并结合简单的计算来确定全年节能效果。节能量通过回归模型或改造前后的帐单、能源表计读数来计算。包含多项节能措施的建筑物的全面节能改造，且节能量预计超过建筑全年能耗的10%。方法D：校验模拟验证它是指建立能耗模型模拟建筑能耗状况、并采用电力公司逐时或逐月收费单据或终端用户的计量数据对模型进行校验的方法。计算节能量的基准能耗和当前能耗分别为改造前后能耗模拟输出的能耗值。包含多项节能措施的建筑物的全面节能改造，但因基准年能耗数据缺失等原因无法用方法C 中的回归方式建立基准能耗模型的场合。也可应用于新建建筑。案例1：风机变频改造案例
工程概况：
对上海的某商场内一台空调箱进行风机变频改造。
此项目为单项节能改造，改造前无独立的计量电表和运行记录，且改造前风机功率需约定不变，故采用方法A验证。
测量验证方案：
基准能耗：约定改造前风机功率基本恒定。通过短期测量改造后空调箱工频运行时的功率得到，乘以变频器累计运行时间，得到基准能耗。
当前能耗：可以通过改造后安装的三相功率表测量。
节能量：
节电量（E）= Q工频 - Q实际 = PAHU×tAHU - Q实际 = 770kWh
项目(当月）表记数据单位来源空调箱风机的测量功率（PAHU）9kW短期测量确定空调箱风机使用时间（TAHU）360h来自变频器读数空调箱工频工况用电量(Q工频)3240kWhQ工频=PAHU×tAHU空调箱实际用电量(Q实际)2470kWh来自变频器读数空调箱节电量（E）770kWhE=Q工频-Q实际空调箱节能率23.8%E/Q工频工程概况：
对北京的某酒店建筑，对冷冻机房实现自动运行基础上的整体节能优化改造。
此项目为整体节能改造，由于缺乏改造前能耗记录，且改造能恢复至改造前状态运行，故采用方法B中相似日测量方法确定节能量。
测量验证方案：
基准能耗和当前能耗：采用相似日测量法，每月挑选三天按照改造前方式运行，其余时间以改造后的方式运行，从改造后运行记录中找出与改造前运行测试工况独立变量相似的日子，计算各自三天冷冻机房耗电量的平均值，分别代表当月的基准能耗和当前能耗。
节能量：
来源：暖通南社
