聚焦绿色建筑实际运行性能后评估，且听林波荣教授详解

林波荣，清华大学建筑学院 教授、院长助理

“近年来我国绿色建筑领域发展迅速，获得绿色建筑标识认证的建筑数量飞速增长，但建筑的实际运行与设计往往存在偏差。因此，人们越来越关注绿色建筑实际运行的性能究竟如何。本文基于“后评估”（Post Occupancy Evaluation，缩写为POE）方法，对我国典型气候区的绿色建筑进行了长期的使用者满意度调研、室内环境质量测试与建筑能耗监测，综合评价绿色建筑的实际运行性能，分析其运行过程中存在的问题，为进一步提升我国绿色建筑运行阶段的整体性能提供参考。

-1-  研究背景

随着绿色建筑的大力推广，我国获得绿色建筑标识认证的绿色建筑数量在近十年间增长迅猛，如下图所示。然而，随着绿色建筑的不断发展，人们逐渐发现建筑的实际运行情况与其设计目标不完全相符，绿色建筑实际运行性能的优劣逐渐成为人们的关注焦点。建筑运行后评估（post occupancy evaluation，缩写为POE）从20世纪60年代从美国开始逐渐兴起，Preiser 等在《Post Occupancy Evaluation》一书中给POE的定义是“在建筑建成和使用一段时间后采用系统、严密的方法对建筑进行评估的过程。”

-我国绿色建筑项目数量发展情况-

国外很多学者采用这项研究方法对建筑运行效果（包括能耗、室内环境质量与使用者满意度）进行研究。McDonald M.K.，S. Lau 等通过对单体建筑在自然采光、照明系统、热舒适、能耗情况、系统运行能效、投资回报率等多个角度进行测试调研，发现测试建筑中存在的具体问题，从而可以进行针对性的改善。Abbaszadeh等人以获得LEED标识的绿色建筑来研究对比用户对室内环境质量各方面的满意度，发现用户IEQ满意度与LEED认证等级无明确相关性，在光环境、声环境等方面，其平均满意度并未优于普通建筑；而在Grady和Korkmaz实施的一项研究表明，获得LEED认证的建筑中，哮喘、抑郁等症状和用户自我认知的工作效率有较为明显的改善。Young S. Lee and Suk-Kyung Kim（2008）发现获得LEED认证的建筑在办公室家具质量、空气质量、清洁和维护等方面优于常规建筑；而Gou Z.等对位于同一城市的2栋LEED办公建筑和一系列常规办公建筑的研究则表明，案例用户的室内环境品质整体满意度没有显著区分。Guy R. Newsham 和Cathy T等对获得LEED认证的绿色建筑的能耗水平进行了综合对比及讨论，对7个办公建筑的实际运行能耗进行比较，其中3个建筑运行能耗高出设计值，4个建筑运行能耗低于根据相关节能标准计算得到的参考基准，5个建筑的能耗在Energy Star能耗数据库的50th至90th之间。

在国内研究中，针对绿色建筑运行性能后评估的系统性研究较少，多为从建筑学、行为学、环境心理学出发，从人居环境、建筑空间、用户心理等角度进行分析，对建筑使用后及建设项目完成后进行评估。

综合来看，国内缺乏实测可靠的从运行数据出发对绿色建筑运行性能的综合研究，对于目前我国绿色建筑普遍存在的“绿色建筑在实际运行中是否按照设计情况运行、具体实施效果如何”等问题未能进行解答，因此开展绿色办公建筑整体性能（包括能耗、室内环境质量与使用者满意度）的调研与分析，发现实际运行中的问题，总结成功的建设和管理经验，对于我国绿色建筑持续良好的发展具有重要意义。

-2-绿色建筑能耗现状及分析

-我国31栋绿色建筑能耗调研结果-

上图显示了国内31栋绿色建筑案例的总能耗，从左至右的三个线框依次表示严寒/ 寒冷地区、夏热冬冷地区与夏热冬暖地区。对于严寒/ 寒冷地区的建筑，橘黄色柱形表示采用地源热泵系统的全年总电耗（即包含冬季采暖），蓝色柱形表示采用集中采暖（如市政热网等）建筑的全年总电耗，红色柱形表示冬季集中采暖的等效电耗。

结果表明，位于严寒/ 寒冷地区的15栋绿色建筑总能耗在50~140kWh/(m2·a)，总电耗的平均值为87kWh/(m2·a)，其中BJ-6，TJ-3，TJ-4 三个建筑的总电耗较高，经调研发现可能的原因是商业办公建筑的内区过大，全天24小时运行等，若排除这三个特殊案例重新计算，则总电耗的平均值为73kWh/(m2·a) ；位于夏热冬冷地区的10栋绿色建筑总能耗在52~110kWh/(m2·a)，总电耗的平均值为72kWh/(m2·a) ；位于夏热冬暖地区的6栋绿色建筑总能耗在50~120kWh/(m2·a)，总电耗的平均值为77kWh/(m2·a)。

将能耗调研结果与《民用建筑能耗标准》中的办公建筑能耗指标进行对比，可以发现，严寒/ 寒冷地区的大部分绿色办公建筑总电耗达到约束值水平，部分建筑甚至到达目标值水平，去除特殊案例的总电耗，平均值位于目标值与约束值之间；夏热冬冷地区的绿色办公建筑总电耗平均值低于目标值；夏热冬暖地区的大部分绿色办公建筑总电耗达到约束值且接近目标值，平均值略高于目标值。

-调研绿色建筑的供暖空调能耗-

文献显示，在公共建筑中，空调采暖系统的能耗约占建筑总能耗的50~60%，因此本文将相应建筑空调采暖能耗拆分，得到建筑空调采暖电耗如上图所示（红色柱形表示空调采暖的耗电量，蓝色柱形表示区域集中采暖的等效耗电量），可以看到，严寒/ 寒冷地区绿色办公建筑空调采暖电耗处于16~73kWh/(m2·a) 不等，平均电耗为44.6kWh/(m2·a)，若排除三栋异常高的楼之后平均值为39.5kWh/(m2·a) ；夏热冬冷地区绿色办公建筑空调采暖电耗处于12~47kWh/(m2·a) 不等，平均值为33.6 kWh/(m2·a) ；夏热冬暖地区绿色办公建筑空调采暖电耗处于21~34kWh/(m2·a) 不等，平均值为27.4kWh/(m2·a)。

将拆分的空调采暖电耗与对应的建筑总电耗对比可知，总电耗高的建筑，并不一定是因为空调采暖电耗高，也可能是由其他原因导致，如BJ-6、Su-3等；有些建筑总电耗高的原因的确是空调采暖电耗高，如TJ-3、TJ-4 ；而有些建筑总体能耗水平尚可，但拆分出的空调采暖能耗较高，有进一步节能优化的空间，如BJ-4 等。

通过对部分案例空调采暖系统进行详细调研、分析可知，影响空调采暖能耗的主要因素有以下几点：1）空调设备或系统的能效是影响建筑能耗的重要因素，但不是唯一因素；2）新风能耗偏高对空调采暖系统能耗影响巨大；3）、空调系统分区设计和优化控制策略是降低能耗、提升满意度的重要方法。

-3-绿色建筑室内环境质量测试

绿色建筑室内环境质量是评价其运行性能的重要内容，不同的环境品质会导致能耗水平的差异，同时用户对室内环境质量也有着越来越高的需求。因此为了了解我国绿色建筑室内真实的环境质量，笔者带领研究生，从2010开始，对我国典型气候区的绿色建筑开展了长期的环境参数监测，包括建筑室内的热环境、光环境、声环境与空气品质等方面。

下面两张图分别展示了寒冷地区与夏热冬冷地区绿色办公建筑的开放办公区在冬季、夏季及过渡季典型周的室内热环境。可以发现，室内的温度变化曲线以周为周期呈现规律性变动，并且周中工作日与周末有显著区别，温度分布基本达到《公共建筑节能设计标准》中规定的温度情况。

-寒冷地区各季节开放办公区典型周温度分布-

-夏热冬冷地区各季节开放办公区典型周温度分布-

下图展示了某绿色建筑典型周室内二氧化碳浓度变化曲线，从变化曲线可以看到，室内二氧化碳浓度从上午上班时间开始随着人员的增多及工作停留时间的延长而逐步升高，至工作时段的尾声基本达到峰值（一般随着中午人员外出吃饭休息，下午返回上班而出现一个下降又上升的过程）。根据《室内空气中二氧化碳卫生标准GB/T 17094-1997》，这些建筑的室内二氧化碳浓度基本达到了标准要求。

-某绿色建筑典型周室内二氧化碳浓度变化曲线-

下面两图分别表示了调研建筑的光环境及声环境参数测试结果，图中的黑色线条为《绿色建筑评价标准》中对相应区域的光环境最低限度及声环境最高限度要求。从测试结果可以看到，对于光环境和声环境而言，均存在一定的不达标情况，尤其是光环境，不达标比例较高。进一步分析原因，这些建筑的用户在光环境控制上可以自行开启或关闭遮光帘，同时可以调节各类灯具等多样照明控制设备，因此用户根据自己的需求进行调节，不一定达到照度的标准规定，却依然满意。

-调研建筑的室内光环境测试结果-

-调研建筑的室内声环境测试结果-

-4-绿色建筑用户满意度调研

为对目前国内绿色建筑用户的实际满意度有一个较为清晰的了解，近年来笔者组织研究生多次对绿色建筑用户进行室内环境品质及服务质量的满意度进行调研，共回收1000余份满意度问卷（每栋建筑的问卷数量不少于总用户的20%，且问卷数量大于20份）。以下选取不同气候区几个典型绿色办公建筑A（寒冷地区）、C（寒冷地区）、D（夏热冬冷地区）和E（夏热冬暖地区），对比分析用户满意度，如下面两图所示。可以发现，调研绿色建筑的各项环境质量用户满意度相差不大，平均值基本都在0.2~0.6之间，处于“较满意”状态。通过与文献对比发现，各建筑平均满意度均优于普通建筑的满意度。

-调研建筑的各项环境质量满意度分布-

-调研建筑的各项环境质量满意率-

此外，笔者还调研了用户对绿色建筑服务性能的满意度，如下面两图所示。在所调研的各项中，视觉私密性的平均满意度均较低，满意率不高于80%，其他项满意度和满意率均较高。

-调研建筑的各项服务性能满意度分布-

-调研建筑的各项服务性能满意率-

-5-总结与展望

近年来国内绿色建筑领域取得了飞速发展，获得绿色建筑标识认证的建筑数量呈指数型增长，而建筑实际运行与设计往往存在偏差。鉴于国内目前对建筑实际运行性能的综合研究较少，本文对我国典型气候区的绿色建筑进行了长期的使用者满意度调研、室内环境质量测试与建筑能耗监测，并结合具体的案例，综合评价绿色建筑的实际运行性能，分析其运行过程中存在的问题。

研究发现，我国各气候区获得绿色建筑标识认证的办公建筑整体能耗水平较低，大多数调研建筑已达到《民用建筑能耗标准》中的能耗约束值水平，部分建筑达到或接近能耗目标值水平，但各建筑之间能耗差异较大，部分建筑能耗存在优化空间。

在室内环境品质方面，通过长期对客观环境参数的监测与用户满意度的调研发现，绿色建筑室内环境的物理参数基本达到相关标准要求，各项环境质量与服务性能的用户满意度基本处于“较满意”水平，且高于普通建筑的用户满意度。

以上研究成果将服务于我国绿色建筑设计、施工和运营维护，“十三五”期间还应进一步推广绿色建筑实际运行性能的后评估研究，以性能数据为导向，实现从技术措施评价向实际性能效果的转变，有效地促进绿色建筑的可持续发展，为我国规模化绿色建筑发展提供全面的基础数据支持，进一步显著提升我国绿色建筑“四节一环保”的效果。

林波荣，耿阳 / 文