十栋市政建筑的计算能耗与实测能耗对比：数据分辨率与能效证书的诊断局限性

《ENERGY AND BUILDINGS》：Calculated versus measured energy in ten municipal buildings: Data resolution and the diagnostic limits of energy performance certificates

　　

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  在十栋建筑中以三种数据分辨率对计算能耗与实测能耗进行了比较——总体一致性掩盖了互为抵消的用能分项误差。
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  抵消指数 C = 0.66——仅经核实的地面面积误差就使一栋建筑看似合规——能源绩效证书校验的诊断价值取决于数据分辨率而非差距大小——十栋建筑中有八栋实测能耗超过其能源绩效证书计算值。
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  投资组合平均偏差 +28%。

引言

建筑约占欧盟最终能耗的 40%。欧盟建筑能源政策通过多项工具加以实施，其中包括最低能源绩效要求以及近零能耗和零排放建筑标准。能源绩效证书（EPC）是对单栋建筑能效进行评级、比较并日益纳入监管的主要手段 [1], [2]。《建筑能效指令》修订版将评级本身与法律后果挂钩：最低能源绩效标准将要求能效最差的非住宅建筑按固定时间表进行升级 [2]。修订版带来的变化不止于此。它还统一了各成员国的评级标准，将其等级锚定于各国既有建筑群的绩效水平，并拓宽了须出具证书的情形以及证书须载明的信息范围 [2]。具有重大经济影响的决策（哪些建筑应优先改造、新建建筑是否达到了业主所采购的效能水平、公共资金是否买到了其支付的能效水平）直接地或间接地取决于证书数值。因此，能效差距在某种意义上不仅是一个研究发现，更是一个运营和财政问题：当实测能耗超过计算值时，基于证书数值构建的能源预算和排放清单在总体上就是错误的，而基于评级确定的改造优先级也可能指向错误的建筑。

然而，证书是一项计算结果，而非测量值。它在标准化条件下编制，其中人员占用情况、内部负荷、运行时间表和气候数据均按建筑类别以规范性方式固定（第 2.1 节）。本文中始终将证书数值称为EPC 计算交付能耗，而实测值一词专门用于经计量的运营能耗。这一区分至关重要：两者之间的差异可能反映的是建筑的实际运行方式、标准化计算对建筑的表征方式，或者两者兼有；而每一种解读所指向的责任主体和补救措施各不相同。

这一差异（即能效差距）是建筑能源研究中最可靠记录的发现之一，其报告幅度从数十到数百个百分点不等，且呈现出系统性、与评级相关的结构性特征（第 2.2 节）。然而，专门针对 EPC 与实测能耗进行对比的研究，几乎无一例外地都是对整栋建筑总量的数据库比较（第 2.2 节）。自 20 世纪 90 年代末的 PROBE 研究以来，建筑绩效评价领域的另一支研究传统已表明，查明绩效不达标的根本原因需要在系统和用能分项层面进行能源计量 [3], [4], [5], [6]，而经校准的模拟方法可以识别出哪些计算输入存在偏差 [7]。这些分项化方法很少被用于 EPC 验证；据我们所知，Burman 等人 [8] 的分项计量学校研究是最接近的一个例外（第 2.2 节）。

本研究将上述两者结合起来。它对挪威桑德斯市十栋近期完工的市政建筑中 EPC 计算交付能耗与实测交付能耗进行了比较：这是该市 2015 年至 2022 年间完工的所有专用建筑的普查，而非抽样（第 3.2 节）。每栋建筑的建筑面积、计量范围和计算基准均与一手资料进行了核实。随后，比较工作在三种数据分辨率层面展开：全部十栋建筑在整栋层面比较、一栋在能源载体层面比较、一栋在用能分项层面比较。本研究的贡献不在于又一个差距幅度的估计值——差距幅度已有充分记录——而在于揭示数据分辨率如何决定任何此类比较所能得出的结论，这一贡献具有三重含义。第一，它将建筑绩效评价领域的分项化方法应用于经核实公共投资组合的 EPC 验证，并报告了核实工作本身：即那些经核实的地面面积误差、计量边界模糊性以及运行细节澄清，正是这些工作产生了清晰的数据序列；而数据库比较无论其统计筛选如何，都无法对一手资料执行此类工作，因此必须假定其前提已经成立，而这些工作对本研究的结论起到了决定性作用。第二，它证明整栋层面的计算值与实测值之间的吻合可能是虚假吻合（由互为抵消的用能分项误差或错误输入所造成），并引入了抵消指数——这是校准实践中将净偏差与离散度配对的空间对应方法——用以量化总体值掩盖了多少信息。第三，它表明一个组织性结论：关于能效差距能够诊断出什么，取决于所采用的数据分辨率。

分析围绕两个研究问题展开。研究问题 1：对计算输入进行一手资料核实以及用能分项分析，揭示了整栋比较所掩盖的 EPC 计算值与实测能耗之间的哪些差异？研究问题 2：可用的数据分辨率如何决定哪些偏差可归因于标准化计算，哪些可归因于建筑运行？

本文其余部分按如下结构展开。第 2 节回顾了证书编制方法、能效差距文献、建筑绩效评价文献以及数据分辨率视角。第 3 节描述了投资组合情况、输入的核实工作、现场发电和边界情况的处理方式、用能分项分析以及抵消指数。第 4 节在三种分辨率层面呈现实验结果。第 5 节讨论了对验证研究、实践和政策的启示，并陈述研究局限。第 6 节为结论。

各节摘要

能源绩效证书作为一项法定计算

在欧盟范围内，《建筑能效指令》强制要求提供能源绩效证书；在挪威，则依据国家能源标签制度签发 [2], [9]。挪威通过 2018 年修订的 2010 版《欧洲经济区协定》适用该指令；2024 年修订版 [2] 尚未纳入《欧洲经济区协定》。挪威的证书依据建筑每单位供暖建筑面积的计算交付能耗在 A–G 等级中分配评级，其计算基于

研究设计

本研究是对挪威某市政建筑投资组合的案例研究。选择桑德斯市是出于务实考量：该市能够提供近期完工建筑的实测运营能耗数据和原始文件；而选择近期建筑则是因为目前仅有这些建筑存在相应数据（普查标准见第 3.2 节）。

分析在三个数据分辨率层面展开，这取决于建筑所承载的数据类型。整栋层面交付能耗

整栋层面：投资组合

表 3 和图 1 比较了十栋建筑的 EPC 计算值（当地气候条件）与实测交付能耗。十栋建筑中有八栋的实测能耗超过了计算值。投资组合平均偏差为 +28%（仅取超过计算值的八栋建筑计算，平均偏差为 +37%），偏差范围为 ?8% 至 +102%。

偏差模式与系统复杂程度相关。五所学校最接近其计算值，偏差范围为 ?8% 至 +20%，而五栋系统更复杂或连续运行的建筑

分辨率梯度

本研究的组织性结论是：同一比较——EPC 计算值对实测能耗——随着数据分辨率的提高，支撑的结论逐步增强：在整栋层面可得出幅度和模式（与更广泛的非住宅建筑文献一致 [8], [16]），在能源载体层面可归因于负荷类别和计算范围，在用能分项层面可进行组件级归因，包括抵消效应（第 4.4 节）。

这并非声称数据越多总是

结论

本研究对经核实的十栋市政建筑普查中 EPC 计算交付能耗与实测交付能耗进行了比较，涉及三个数据分辨率层面。其贡献不在于差距的大小——差距大小已有充分记录——而在于展示了数据分辨率如何决定任何此类比较所能得出的结论。

在整栋层面，十栋建筑中有八栋的实测能耗超过了证书计算值，投资组合平均偏差为 +28%（范围 ?8% 至 +102%），最大

资助

本研究获得了挪威研究理事会通过未来能源枢纽项目的支持 [资助编号：280458]。

稿件准备过程中生成式 AI 及 AI 辅助技术的声明

在本工作准备过程中，作者使用 Claude（Anthropic 公司；Claude Fable 5 模型及更早的 Claude 版本，2025–2026 年）协助起草和编辑稿件文本、组织内容以及将文本与原始文档进行比对核查。使用完该工具后，作者对内容进行了审阅和编辑，并对发表文章的内容承担全部责任。

利益冲突声明

作者声明不存在已知的可能影响本文所报告工作的竞争性财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢桑德斯市，特别是其能源与环境部门工作人员，提供了数据访问权限、耐心澄清计量范围和建筑文件，并许可发表研究结果。

. 各建筑逐年与 EPC 计算值（当地气候条件）的偏差。?

建筑	年份	逐年偏差	均值
Bogafjell 中学（初中部）	2022–2024	+4% / +6% / +7%	+6%
Kleivane 学校	2022–2024	（建筑层面伪影；在特定能耗中报告，见第 3.6 节）	≈0
Malmheim 小学

Helleik R. Syse|Homam Nikpey Somehsaraei|Harald N. R?stvik|Anders Riel Müller