第一章 緒論 第一節 研究緣起與背景 壹、研究緣起
公共建築具有耗能密度高，管理相對集中的特點，是建築節能管理的重點推動對象。建築 能源主管部門或管理者往往考慮採用各項節能技術措施來提高自身節能運轉管理水準。這種管 理模式稱之為「手段導向」的建築節能管理模式。手段導向的管理模式重點在於有沒有採用節 能設備，各種節能手段是否能達標?以及往往採取以投資回收期要在可接受的年限內做為選擇節 能改造措施的依據。手段導向的管理方式具有較強的可操作性和較低的管理成本，因為忽視了 對建築實際能耗水準和節能手段實際節能效果的評價，不容易達到直接約束實際能耗量。
隨著建築節能事業的不斷發展，節能管理的內容不再是簡單的促進幾項具體節能技術的落 實，而是涵蓋了增強節能理念、引導節能生活方式、加強節能運行調節、合理選擇節能技術等 多個方面的內容。在建築能源管理模式，因此出現了以實際能耗量為管理目標的管理行為，稱 為「效果導向」的建築節能管理模式。這種管理模式的具體內容為由政府或大樓主管部門對建 築能源管理者下達以一定的百分比逐年降低建築總能耗。在建築中推行效果導向的公共建築節 能管理模式，具有兩個方面的意義。一方面，以實際能耗資料或者單位面積能耗(EUI)作為量尺，
客觀的衡量建築的能耗水準，科學的判斷節能潛力大小，對能耗水準偏高的建築和節能潛力較 大的設備或系統採取針對性的措施，使得節能手段的應用真正做到對症下藥和因地制宜；另一 方面，通過衡量節能效果，在具體節能手段和實際節能效果之間建立聯繫和回饋，為節能控制 者提供真實可靠的資訊，從而保障實際節能效果，同時提高節能改造在設計、運轉等環節的技 術與管理水準。
在效果導向節能管理模式下，對建築進行節能診斷和節能改造的主要途徑不單單只是要從 數量上看其總能耗或單位面積能耗(EUI)，更要看建築物內系統設備的能量利用效率。在這種情 況下，特別是在公共建築節能管理領域，傳統的手段導向的管理模式漸漸出現了不適應的情況。
要做好公共建築的節能工作，必須從結合「節能管理」和「節能技術」方面入手，做到讓這兩 方面相輔相成，才能順利解決存在的問題。換句話說，就是要通過對某些不合理環節的設備與
系統的改造，以及在此基礎上進行科學的運轉與管理，方可以產生很大的節能效果。諸多公共 建築節能管理領域中的問題，無法順利解決，可以歸結為以下兩個原因：(1)管理者未完全瞭解 建築各設備系統的實際用能水準；(2)設計者不瞭解各項節能技術的實際節能效果。
造成管理者未完全瞭解建築各設備系統的實際用能水準主要有二個方面的原因：
(1)公共建築自身缺乏翔詳實的能耗資料積累
公共建築能耗計量的基礎普遍比較薄弱，往往只有計量收費用的總表，沒有各設備系統的 分項能耗資料，難以分別評價各設備系統的用能水準。以內政部建築研究所 2014 年對綠建築節 能成效調查[1]，如圖 1-1 所示在同意查閱用電資料的 209 案樣本中，有裝設獨立電表的樣本僅 有 72 件，甚至比未裝設獨立電表的樣本數 105 件還要少。
(2)建築之間缺少有效的能耗資料交流；
作為單一棟建築的能源管理者，如果不與其它同類建築用能水準的對比，就無法對自身用 能水準做出客觀的評價。建築用能水準包括兩個方面的內容：實際運行能耗和能源利用效率，
只有實際運行總能耗是無法說明建築的用能水準的，唯有建構如圖 1-2 所示之建築分項能耗結 構，才能完整說明建築的用能水準。但是目前能反應各用能系統用能水準的建築分項計量的應 用和推廣還比較欠缺成熟的經驗可供借鑒。
圖 1-1 綠建築節能成效調查樣本無效原因統計
(資料來源：參考文獻[1])
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圖 1-2 建築分項能耗結構示意圖 (資料來源：參考文獻[1])
導致設計者不瞭解各項節能技術的實際節能效果現象發生的原因，源自於缺乏長期的、可 信的能耗數據作為實際運轉能耗資料的回饋，節能技術應用之後，其實際節能效果無法給予科 學性、客觀性的量化。往往只能按照節能技術產品宣稱的節能率計算出節能量，而不是計量出 節能量。這導致設計者對節能技術的認識存在偏差。譬如，一些建築設計採用了大量所謂的節 能技術，但並沒有收到理想的節能效果，於是節能建築成了節能技術的堆砌。這可能和一些原 本只在一定條件內適用的節能技術手段被盲目的廣泛應用，但在其響亮的節能宣傳，使得很多 廠家和經銷商盲目的蜂擁而上有關係。反而，一些雖然效果顯著，但概念不夠響亮的節能技術 手段無法得到應有的重視，僅得到少數人的關心。
由於第一個問題的存在，管理者不能判斷哪些設備系統有節能潛力、有多大的節能潛力、
是否應該實施節能改造；由於第二個問題的存在，設計者不能科學的選擇節能技術手段，也難 以從技術上保障實際節能效果。再加上建築種類繁多，各具不同的使用功能，特別是大型公共 建築，其耗能系統繁多。各種不同的使用功能對應不同的用能系統，而各用能系統又歸不同的 管理單位所負責。如果只針對建築的總能耗來進行計量，就很難確定每一個用能系統的實際能 耗情況，從而無法準確有效地指導與制定節能管理措施。因此，只有對各用能子系統的能耗狀 況採取分項計量，才能獲得其真實準確的能耗狀況及能耗數據。因此，分項計量是公共建築節 能工作基礎的工作項目。
建築總耗能
常規總能耗 特殊區域能耗
空調系統能耗 照明系統能耗 辦公設備能耗 其他能耗
另外，隨著智慧城市的構建，建築能源管理已不再只是針對單一個建築物而言，而是積極
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能耗統計：它是能耗監管體系中不可缺少的基礎性工作。其內容是對建築物的基本資訊、
能源結構資訊及能耗費用資訊進行收集，並應用資訊化手段，通過科學方法對建築能源 使用情況、能耗資料進行有效的採集、整理以及歸類。若能將建築物能耗統計整理工作 變為常規化、長效性的機制，並不斷加強各類相關資料共用工作，則通過能耗統計能夠 明確的掌握建築能耗的基本狀況。
能源審計：主要是瞭解建築物的基本資訊及能源利用現狀，它是建築節能的重要內容。
簡單的講，能源審計就要把能源像管理鈔票一樣管理起來的認知，對能源使用的合理性 要進行審計，並通過分項計量技術驗證能源使用合理性的思想。審計報告應對建築物的 用能情況進行分析匯總，並提出該建築物節能的改進意見。
分項計量：分項計量是指依用電性質分類，對建築物中的各用電回路分別進行計量，即 對照明、動力、辦公設備、中央空調及其系統中單體耗能大的設備分別進行計量。再分 項計量的基礎上我們可以統計出各個系統的分項能耗，繼而繼續補充健全能耗統計資料，
使其更全面真實反應建築物的用電特點。
能耗計量能夠掌握即時的建築能源消耗的狀況，通過分項計量可以進一步發現建築節能 中不合理之處，針對各薄弱環節可以提出改進措施，發掘更大的節能潛力。
通過計量可以獲得各項能耗指標的變化與曲線，由此檢驗已經實施的節能措施的效果，
為執行能源服務公司(ESCO)合同管理提供了依據。
通過能耗計量才能為能源消耗收費提供唯一的依據。能耗計量將能源消耗與用戶之間的 經濟利益緊密聯繫起來。對不同的建築物件，電力使用者應該按規定進行計量與繳費，
以此達到通過經濟手段最佳化資源配置的目的。
計量收費一方面可以使管理者及時發現問題，進行相應的節能改造工作以提高能源利用 率，一方面可以促使用戶向管理者要求提供大家優質價廉的能源，使其不斷的改進以最 大程度地滿足用戶的需求，從整體上提高建築的能源管理水準。
貮、研究目的
儘管內政部建築研究所和國內很多學者已經對現有的大型公共建築的能耗情況進行了大量 的統計、分析和評價，為提高公共建築的節能改造、提高用能效率、節約運營成本提供了具有 參考價值的資料。但是在眾多的大型公共建築中，不同類型的建築物其能耗特點和使用情況是 不同的，固在審計方法和計量方式上也是有差異的，只有通過分項計量手段才能提出具有針對 性的節能改造方案。雖然分項計量系統有其的重要性，但是在：(1)建築物業主、管理者受節能 效果與投入不成正比的傳統思想束縛；(2)安裝調整過程需要大量的施工，日後維護費用也大；
(3)安裝過程影響正常的工作或學習生活等幾點原因的作用下，目前它在國內建築中尚未得到普 遍性的應用。因此，本計畫目的希望藉由完成底下三項工作，來促成分項計量系統在大型公共 建築的普及應用。
完成國內、外之分項計量系統研究與進展，以及與建築節能的關係探討。
完成各國實施分項計量政策以及對分項計量功能要求的分析比較。
完成各國實施分項計量政策以及對分項計量功能要求的分析比較。