程
骞1，郑
浩2
（1.安阳工学院土木与建筑工程学院，安阳455000；
2.江苏省绿建筑工程技术研究中心有限公司，南京210000）
摘要：以常州市某高校新校区为例，该校区为绿建筑二星级运行标识建筑（其中部分为三星级运行标识），运用了大量绿建筑技术措施，计算分析了该校区2018年全年碳排放水平，得出其单位建筑面积碳排放强度为18.5kg/m 2CO 2e ，在本地区及全国处于领先地位，说明了绿建筑具有突出的节能潜力。
关键词：绿建筑；碳排放；节能分析中图分类号：TU244.3
文献标志码：A
文章编号：1673-2928（2021）02-0034-04
收稿日期：2020-06-15
作者简介：程骞（1989-），男，河南南阳人，硕士研究生，工程师/助教，研究方向：绿建筑与建筑节能、海绵城市。
DOI:10.19329/jki.1673-2928.2021.02.009
2021年3月第20卷第2期（总第110期）
安阳工学院学报
Journal of Anyang Institute of Technology
Mar,2021
Vol.20No.2（Gen.No.110）
近年来，随着我国高等教育事业持续发展，高
校数量逐步增加。截至2019年6月15日，教育部公布中国大学数量总数为2956所。相对1997年的1020所，增长了约2.9倍。同时，高校的迅速扩张，使得高校能源消耗不断攀升，其能耗约占全国社会总能耗的8％[1]。高校能耗涵盖了教学、科研、生活等方面，而其中建筑能耗占高校总能耗的 80％以上[2]
，因此高校节能的重点在于建筑节能。为促进建筑可持续发展，从根本上降低建筑能耗，我国于2013年颁布了《绿建筑行动方案》，为建筑节能工作奠定了坚实基础。
本文以夏热冬冷地区常州某高校为例，在对2018年全年实际运行能耗数据采集的基础上，分别进行了碳排放量计算，并进行了绿地固碳量计算，分析了实际绿建筑技术的节能水平。
1校区概况
常州某高校位于江苏省常州市区西郊。规划总用地面积约54×104m 2，规划总建筑面积约38×104m 2。截至2018年底，已建成教学楼、图书馆、宿舍楼、行政楼、科研楼等19栋楼，整体按照绿建筑二星级设计（其中科研楼、行政楼为三星级）。经过多年运行，已于2019年12月获得绿建筑二星级运行标识（其中科研楼、行政楼获得三星级运行标识）。
2绿建筑技术
为打造绿节能新校园，本校区运用了多种绿建筑技术。其中较为典型的绿建筑技术措施如表1所示。
此外，还采用了高性能屋顶、外墙外保温，中置百叶断热铝合金窗等多种被动式节能技术（图1）。
表1常州市某高校典型绿建筑技术措施统计表
序号123456
技术措施名称高效冷热源机组热回收式空气处理机组
照明节能设计节能电梯太阳能光伏发电系统
屋顶绿化
主要参数
4台螺杆式地源热泵机组，一级能效
15台，全热回收型
所有部位照明按照《建筑照明设计标准》GB 50034-2013中相应建筑类型目标值进行设计光伏总容量2208.44kW ，21台不同型号光伏并网逆变器
2355m 2，乔灌草复合种植
位置
教育技术中心地下室
行政楼整个校区
整个校区各建筑屋面或墙面行政楼、科研楼、图书馆等屋顶
3建筑碳排放数据分析
3.1建筑能耗数据统计分析
本项目为二星级（部分三星级）运行标识绿建筑，因此按照标准建设了能耗分项计量系统，记
录数据包含电力、水等分项数据。天然气消耗量
则按照每月燃气公司提供的缴费单据进行统计。2018年全年电、水、天然气消耗量如表2所示。
第二期
表2常州市某高校2018年能耗数据统计表月份
123456789101112
电力*
/kWh 950493340450627882574151583857787719352177318550893020555087608175953864
天然气/m 3
10790020062198901650997810019260161902088621913
水**
/m 3
5375177932015715494181251204643601890523969191751882114308
注：*本项目光伏发电直接并入用户侧，供校区的负载用
电，因此本用电数据为采用太阳能光伏发电后实际用电量
**本项目采用雨水回用系统，因此本用水数据为采用雨水回用后的实际用水量
从以上数据可以看出，三种能源消耗变化幅度近似。其中，冬季电力消耗量明显较夏季为大，最大月（12月）达到最小月（8月）的近3倍。这主要是因为项目位于夏热冬冷地区，冬季采暖依靠电力驱动的空调系统，因此12月和1月份电耗最大；而2月份虽全年最冷，但为学校寒假期间，学校在校人数较少，因此其电耗相对低很多。同样原因，由于7月份和8月份学生放假，因此电耗较低，夏季最大值出现在9月，与当地气候条件相吻合。其他过渡季节，由于空调关闭，则用电量相对较低。另外，天然气、水消耗量与在校人数、假期等因素密切正相关，波动与电耗相似，只是峰值不同。防伪打印机
3.2建筑碳排放数据核算分析
建筑运行阶段碳排放量应根据各系统不同类型能源消耗量和不同类型能源的碳排放因子确
定，计算公式参考式（1）和（2）[3]
电量控制
。
C M =版权评估
[]Σ()E i
EF i
-C p
i =1
n y
A
（1）
E i =Σj =1
n
()E i ,j -ER i ,j （2）
式中，C M -建筑运行阶段单位建筑面积碳排放量（kg ·m -2CO 2）；
E i -建筑第i 类能源年消耗量（a ）；E
F i -第i 类能源的碳排放因子，按相关标准取值；
E i ,j -j 类系统的第i 类能源消耗量（a ）；
ER i ,j -j 类系统消耗由可再生能源系统提供的
第i 类能源量（a ）；
i -建筑消耗终端能源类型，包括电力、燃气、石油、市政热力等；
j -建筑用能系统类型，包括供暖空调、照明、生活热水等；
C p -建筑绿地碳汇系统年减碳量（kg ·a -1CO 2）；y -建筑设计寿命（a ）；A -建筑面积（m 2）。根据公式（1）和（2）的计算方法，核算电力、天然气、水产生的碳排放量，及绿地系统减碳量，每月及全年汇总结果分别见图2和表3
。
图2常州市某高校2018年逐月碳排放量
4节能水平分析
全息图像
本次碳排放核算建筑面积246146.65m 2，
碳排
图1本项目部分绿建筑技术措施
程骞，郑浩：基于碳排放数据的高校绿建筑节能水平分析
35
安阳工学院学报2021年
量为4559.12t CO2e，则碳排放强度为18.52kg/m2 CO2e。该碳排放强度是按照绿建筑标准采取了
相应的节能减排措施后的情况。
常州市2018年发布了常建〔2018〕177号文件（《关于印发常州市机关办公建筑、文化教育建筑、医疗卫生建筑、宾馆饭店建筑、商场建筑合理用能指南的通知》）。通过对本市179家文化教育建筑的能耗分析研究，制定了如表4所示的能耗约束性
表3常州市某高校2018年碳排放量汇总表
项目
总量
碳排放/固定因子
单位
碳排放/固定量/t
汇总/t
电力/kWh
7545425
0.67845
t·MWh-1CO2
5119.19
4559.12
天然气/m3
冯代存
155281
2.1622
kg·m3CO2e
335.75
水/m3
226904
0.168
kg·t-1CO2e
38.12
曲柄销绿地/m2
182055
5.13
kg·m-2a-1CO2e
933.94
注：相关数据分别引自文献[4]、[5]、[3]和[6]
表4常州市文化教育建筑综合能耗指标
和引导性指标。
根据国家发改委推荐值，燃烧一吨标煤释放大约2.46吨二氧化碳。则从上述文件中给出的常州市高等院校单位建筑面积年综合能耗，折算到碳强度分别为29.52kg·m-2CO2e和24.60kg·m-2 CO2e，本研究项目达到了引导性指标值。
同时，根据《中国建筑节能年度发展研究报告（2020）》[7]，2018年全国公共建筑能耗（不含北方地区供暖）约为26kg·m-2CO2e，可以看出通过一系列绿建筑技术的实施，碳排放强度处于较为先进的水平，达到较高的节能水平。
5结论
通过对常州某高校新校区2018年全年能耗数据和碳排放水平进行统计计算，对应用绿建筑技术的节能效果进行分析，得出以下结论：
①本项目建筑全年运行碳排放主要为电力，本项目电力碳排放量占全部的93.19%，可见电力消耗是建筑能耗的绝对主力。而本项目电力消耗中空调和照明占85%左右。所以，绿建筑和建筑节能领域主要应着力提升空调系统和照明系统的节能水平。
②本项目采用了场地和屋顶乔灌草复合绿化，整体绿地率达到37.5%，为项目整体碳排放减少了17.00%，相当可观。因此，绿建筑提倡的高绿地率，复合绿化具有重要的节能固碳作用。特别是条件适宜的夏热冬冷及更加温暖湿润地区，绿化的综合效益十分突出。
③本项目2018年碳排放强度约为全国公共建筑平均水平的71.23%。因此，从整体看，绿建筑的节能水平在全部建筑中处于相对领先的地位。这也说明，我国大力发展绿建筑具有重大的意义。参考文献：
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[5]中华人民共和国国家发展改革委应对气候变化司.省级温室气体清单编制指南（试行）[Z].
[6]聂梅生，秦佑国，江亿.中国绿低碳住区技术评估手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2011:76
[7]清华大学建筑节能研究中心.中国建筑节能年度发展研究报告[R].北京：中国建筑工业出版社，2020.
学校分类幼儿园、小学
中学
高等院校
指标单位
单位建筑面积年综合能
耗/kg·m-2a-1CO2e
约束性指标值
9
11
12
引导性指标值
7
9
10
36
第二期
The Energy-Saving Level Analysis of Green Universities Building
on Carbon Emission Data
CHENG Qian1,ZHENG Hao2
（Anyang Institute of Technology，School of Civil and Architectural Engineering，Anyang455000，China；2.Jiangsu Green
Building Research Center Co.Ltd，Nanjing210000,China）
Abstract:Taking a new campus of a university in Changzhou as an example,the campus is a two-star operation sign building of green building(some of which are three-star operation signs).A large number of green building technical measures are used to calculate and analyze the carbon emission level of the campus in2018.It is con⁃cluded that the carbon emission intensity of its single building area is18.52kgCO2e/m2,which is in the leading po⁃sition in the region and the country.It is clear that green building has outstanding energy saving potential.
Key words:green building;carbon emission;energy saving analysis
（责任编辑：郝安林）(上接第33页)
[8]SEGEV G,MITTELMAN G,KRIBUS A.Equivalent circuit models for triple-junction concentrator solar cells[J].Solar En⁃ergy Materials&Solar Cell，2012,98(aone):57-65. [9]刘默，唐吉玉，刘祥.基于Simulink的三结聚光太阳能电池建模与仿真研究[J].电子设计工程，2019，27（10）:1-5. [10]施岳，饶蕾，王小晗，等.三结聚光太阳能电池的建模与仿真[J].技术与市场，2015，22（07）:11-13.
Effect of Different Factors on Solar Cell Output Performance
YUAN WenLong a，MA Fan b
(Anhui Agricultural University，Hefei230036,China)
Abstract:Based on the mathematical model of solar cell,the simulation model of solar cell is established by us⁃ing MATLAB/Simulink toolbox,and the simulation analysis of the factors affecting the output performance of the solar cell(operating temperature,light intensity)is carried out,and the simulation results show that the output characteristics of solar cells are nonlinear,under the same light intensity,the operating temperature is raised,the solar open circuit voltage is reduced,the maximum output value is decreased,and its performance is gradually decreasing.At the same operating temperature,the light intensity is increased,the open-circuit voltage is in⁃creased,the maximum output value is increased,and the output performance of the solar cell is improved.
Key words:MATLAB/Simulink;solar cells;output performance;simulation
（责任编辑：郝安林）
程骞，郑浩：基于碳排放数据的高校绿建筑节能水平分析37
