某公共建筑地處夏熱冬冷地區，框架結構，建筑面積為6000m2,室內外高差0.45m,底層3.6m,2~7層為3.2m,8層為3.6m,總高度H=29.4m.墻體采用200厚加氣砼磚，窗框為鋁合金窗框，玻璃為普通透明白玻。各朝向窗墻比為南向0.43,北向0.22,東向0.1,西向0.1.外窗面積/建筑面積=0.27,外墻面積/建筑面積=0.45,屋面面積/建筑面積=0.1;房間功能主要是辦公室和會議室。
該建筑設有中央空調系統，冷熱源為雙效直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機組，制冷時提供7℃/12℃低溫冷凍水，供熱時提供60℃/55℃的空調熱水，主機額定工況下制冷系數1.43,制熱系數1.18,均滿足標準要求。末端全部是風機盤管系統。但是主機在實際運行中有相關資料顯示，主機的真空度不好，導致實際運行中設備的效率很低。
一、研究方法
通過對包括建筑圍護結構特性參數、幾何尺寸、建筑全年逐月（逐時）能耗數據（建筑使用的電、柴油、天然氣等能源）、空調系統和其他系統的使用功率、運行時間表、部分空調系統和其他系統的現場測試數據、氣象參數和建筑內辦公使用人數等現場數據的調查，將所收集的數據輸入軟件，建立模型。建模時可以按照適當考慮空調、采暖區域的原則對模型進行簡化。模擬計算建筑能耗，根據調查獲取的建筑逐月能耗進行比較，修正參數設置，使模擬結果與實際能耗數據的誤差保持在允許的誤差范圍內。改造前模型表示與審計數據滿足誤差精度要求的模型，改造后模型表示在改造前模型基礎上，進行節能改造措施之后的建筑模型。節能量等于改造前模型的能耗減去改造后模型的能耗，根據計算出的節能量和現行的改造投資成本，計算節能改造的投資回收期，評價改造措施的可行性，比選改造技術措施。
二、建筑用能現狀及分析
根據該大樓能耗分項計量的耗電量與用氣量結果，建筑的能耗指標及各主要用能系統指標見表1.【1】
三、節能改造措施比選
根據調查了解的情況以及相關設備的運行記錄，建立能耗分析模型。設置模型圍護結構、空調系統、室內人員、照明、設備等系統參數，認定室內的溫度、濕度、空氣品質符合實際情況，年建筑運行能耗與審計結果誤差絕對值小于5%的模型為建筑的參考模型（改造前的模型）。相關參數設置見表2.【2】
在上述模型的基礎上采用以下改造措施，對比分析節能效果。
改造措施：
1.外墻和屋面做保溫隔熱處理，使外墻的傳熱系數K達到0.56 W/（m2·K），屋面的傳熱系數K達到0.65W/（m2·K）；2.增設外遮陽，在現有外窗設置外遮陽裝置，僅夏季使用；3.貼膜，在現有外窗內側貼節能膜（傳熱系數基本不變，SGHC=0.35）；4.更換外窗，將外窗更換為低輻射中空玻璃窗，窗戶傳熱系數K降為2.4 W/（m2·K），SHGC=0.46;5.綜合2增設外遮陽和4更換外窗二種措施；6.更換照明燈具，將現有低效光源更換為節能高效光源，照明降至6W/m2,照度值不改變；7.中央空調系統改造，更換現有的冷熱源主機，對中央空調系統管道設備等維修，使系統能效達到節能設計標準；8.綜合1外墻和屋面做保溫隔熱處理、2增設外遮陽、6更換照明燈具和7中央空調系統改造四種措施；9.綜合1外墻和屋面做保溫隔熱處理、4更換外窗、6更換照明燈具和7中央空調系統改造四種措施；10.綜合1外墻和屋面做保溫隔熱處理、2增設外遮陽、4更換外窗、6更換照明燈具和7中央空調系統改造五種措施；11.綜合2增設外遮陽、6更換照明燈具和7中央空調系統改造三種措施；12.綜合4更換外窗、6更換照明燈具和7中央空調系統改造三種措施；13.綜合2增設外遮陽、4更換外窗、6更換照明燈具和7中央空調系統改造四種措施。
通過計算機模擬各措施的建筑全年運行能耗，可以計算其節能效果。結合市場相關產品的報價：外墻外保溫200元/m2（外墻面積），屋面改造120元/m2（屋面面積），外窗更換為中空窗（內置遮陽）650元/m2（玻璃面積），外窗更換為低輻射中空窗500元/m2（窗戶面積），窗貼膜200元/m2（膜面積），活動外遮陽200~550元/m2（產品面積），照明系統30元/m2（建筑面積，僅考慮照明燈具的更換，不涉及線路的重新調整），變配電系統15~25元/m2（建筑面積，未考慮變壓器的更換費用），分體空調設備更換65元/m2（建筑面積），中央空調水泵、風機變頻改造+增設平衡閥+保溫層修復+系統重新調試110元/m2（建筑面積，未考慮冷熱源設備的更換費用），分項計量系統15~25元/m2（建筑面積），并綜合設計、材料漲價等不確定因素和貸款的利息因素，計算得出各個措施的投資成本，這樣就可以計算出各個措施投資回收期，通過回收期的比較，確定改造技術的經濟性。各措施的技術分析見表3.
四、結論
綜上所述，可以得出如下分析結果：1.對于圍護結構改造技術，外墻和屋面保溫綜合單價116.8元/m2,回收期9.8年，建筑節能率8.5%;2.外窗外遮陽，綜合單價55.8元/m2,回收期6年，建筑節能率6.62%;3.外窗貼膜，綜合單價55.8元/m2,回收期20.7年，建筑節能率1.1%（存在夏季節能但是冬季耗能的節能效果抵消現象）；4.換窗，綜合單價79.7元/m2,回收期9.1年，建筑節能率6.24%;5.更換外窗和外遮陽，綜合單價103.7元/m2,回收期7.4年，建筑節能率10%;6.對照明改造，更換節能燈效果明顯。綜合單價40.4元/m2,回收期4.7年，建筑節能率6.15%;7.對于空調系統，由于現有設備存在的一些問題，導致設備的實際能效比偏低，加上設備的使用年限，建議更換冷熱源設備，并對管道保溫層、水力配件進行修繕，使設備的效率達到節能標準的要求。此措施的節能效果也非常明顯，綜合單價148元/m2,回收期3.83年，建筑節能率27.55%.
對于上述改造范圍內的技術組合，進行綜合改造（圍護結構綜合改造、照明系統、中央空調系統，本樓已經安裝分項計量系統），則改造的綜合單價為438元/m2,回收期7年，建筑節能率44.9%;如果選擇中層次的改造（圍護結構局部+照明+中央空調），則圍護結構選擇外遮陽的措施回收期最短，綜合投資252元/m2,回收期4.8年，建筑節能率37.16%.但是此措施不能很好解決冬季窗戶的散熱損失和舒適度的問題，選擇更換低輻射外窗或者帶遮陽功能外窗的措施，投資回收期在5.5年左右，建筑節能率在38%左右，是比較合理的措施。
綜合上述分析，建議選擇更換外窗+照明更換節能燈+空調系統改造的技術組合措施，建筑節能率38%,綜合單價在306元/m2.
