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Key words: public buildings; energy consumption quota; building classification

中圖分類號：TU111.19+5文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2012）

1 引言

隨著能源問題與可持續發展之間的矛盾不斷加劇，節約能源的概念已經被廣泛認可和推廣。建筑能耗是社會三大能耗之一，因此建筑節能是節能工作的一個重要方面，而針對公共建筑的節能工作則是重中之重。我國的能耗統計結果顯示，大型公共建筑總面積不足城鎮建筑總面積的4%，但年耗電量約占全國城鎮總耗電量的22%，其單位面積年耗電量達到70～300kWh，為普通居民住宅的5～15倍。

建筑節能的目標是在滿足建筑使用功能的前提下，將建筑能耗控制在一定的合理水平上，清華大學的江億院士就曾經表示，“建筑的實際能耗量應該是檢驗建筑是否實現節能的唯一標準”。目前推進建筑節能工作的其中一種主要思路就是對建筑能耗作出限制，即建立能耗定額制度，針對不同使用功能的建筑類型，制定能耗的上限值，保證建筑能耗處在一個節約且合理的水平上。然而國內現在鮮有成熟的建筑能耗定額制度出臺，因此制定符合我國國情的、切實可行的能耗定額體系，是今后建筑節能工作中需要解決的首要問題。

2 能耗定額的編制方法

目前，建筑能耗定額的制定方法主要有兩種，一種是以建筑能耗的實際統計數據為依據制定能耗定額，稱為統計定額法，另一種是通過數值模擬的方法確定標準建筑的用能基準值作為能耗定額，稱為技術定額法。鑒于技術定額法中標準建筑的物理條件難以核定以及數值模擬的準確度難以保證，因此較為常用的能耗定額編制方法是統計定額法。

統計定額法首先對建筑的能耗數據統計樣本進行分析整理，當能耗數據樣本的統計分布符合正態分布函數特征時，可求出樣本數據的平均值V和標準差S，則能耗定額值定義為：Q=V+ZσS，其中：Zσ表示累積概率為(1-σ)時所對應的標準正態分布概率密度值，σ為給定的定額水平。通過上述方法，可以計算出不同定額水平下對應的定額取值，并觀察這些定額取值下不滿足要求的樣本情況，通過分析定額實現的可能性后，確定定額值。

3 當前公共建筑分類存在的問題

從上述可以看出，統計定額值的計算公式是以正態分布函數為基礎，因此使用統計定額法有一個重要的前提，即統計樣本數據的概率分布應該基本符合正態分布，這就對統計的建筑樣本中個體的能耗差異有了相應的要求。建筑的能耗與建筑功能和類型有密切的關系，在《廣東省實施細則》（DBJ 15-51-2007）中，對現有的公共建筑作了分類，如表3-1所示。

表3-1 標準中對公共建筑的分類

序號 建筑類別 代表建筑

1 教育建筑 中小學校、中等專業學校、高等院校、職業學校、特殊教育學校等

2 辦公建筑 行政辦公樓、專業辦公樓、商務辦公樓等

3 科學研究建筑 實驗室、科研樓、天文臺等

4 文化、娛樂建筑 圖書館、博物館、檔案館、文化館、展覽館、紀念館、影劇院、音樂廳、歌舞廳等

5 商業服務建筑 商場、超級市場、旅館、餐館、洗浴中心、美容中心、銀行、郵政、電信樓等

6 體育建筑 體育館、游泳館、健身房等

7 醫療建筑 綜合醫院、專科醫院、社區醫療所、康復中心、急救中心、療養院等

8 交通建筑 汽車客運站、港口客運站、鐵路旅客站、空港航站樓、城市軌道客運站等

從表3-1可以看到，標準中僅僅是根據功能的不同對公共建筑進行了簡單的，總體的分類，但對于能耗定額的編制而言，這樣的分類明顯不夠細致，例如在商業服務建筑中，商場、超級市場、旅館等等建筑的能耗水平顯然不在同一個水平上，即便是同一種建筑，也會由于建筑規模、建筑質素等因素的差異而引起建筑能耗的巨大差別。下面以大型旅館（即酒店）和大型商場兩類建筑的能耗統計情況為例說明同種建筑的能耗差異性。

首先，以2010年廣州市51棟大型商場的電耗（公共建筑的能耗主要是電耗）統計數據為樣本分析其電耗頻數的分布情況。這里，電耗頻數是指處于等值間隔的電耗數值區間中的建筑數量，用于分析建筑電耗的分布情況，分析結果如圖3-1所示。從圖中可以看到，大型商場建筑的電耗頻數分布有3個主要的起伏，與正態分布函數曲線相比較可以發現，大型商場建筑的電耗分布明顯不符合正態分布。

圖3-1 大型商場建筑電耗頻數分布圖

同理，對2010年廣州市60棟酒店建筑的年平均單位面積電耗數據進行頻數統計分析，結果如圖3-2所示。從圖中可以看到，盡管酒店建筑的電耗頻數分布不像大型商場的分布一樣出現多個起伏，但其峰值的位置明顯偏向于電耗值較小的區間，屬于偏移的正態分布。

圖3-2 酒店建筑電耗頻數分布圖

從上述分析可知，無論是大型商場建筑還是酒店建筑的電耗頻數分布，都不符合正態分布的特征，如果在這樣的數據基礎上運用統計定額法編制能耗定額，則對建筑能耗的數學描述顯然不符合實際的情況，所產生的分析結果必然存在很大的誤差，因此在這中建筑分類的基礎上，不能運用統計定額法編制建筑能耗定額，也就是說，目前標準中對公共建筑的分類，對于運用統計定額法編制能耗定額而言是不合適的，必須考慮對建筑類型進行新的劃分或者對某種類型的建筑進行進一步細化分類。

4 公共建筑細化分類舉例

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1 概述

隨著公共建筑數量的迅速增加，公共建筑使用過程中運行和管理不當，造成了巨大的能源浪費。為實現可持續發展，住房和城鄉建設部早在2007年便頒布了近10項有關建立國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能監管體系的指導性文件。通過對建筑能耗數據的采集，掌握用能情況，分析用能特征，不僅能夠有針對性地對既有建筑進行節能改造，更有利于國家從宏觀層面上制定能源政策與節能措施。為指導和規范西安市公共建筑能耗監測系統建設、運行及管理工作，為西安市各類公共建筑能耗統計、能源審計、建筑節能管理和節能改造提供科學可靠的技術支持，西安市于2015年了陜西省工程建設標準《西安市公共建筑能耗監測系統技術規范》。該技術規范用于西安市各類新建、改建、擴建和既有公共建筑能耗監測系統的設計、施工、驗收、運行和維護。本文以西安市某高校實訓大樓為例，地下1層，地上12層。總建筑面積26517m2，建筑物高度48.8m。本工程屬于二類高層辦公樓。結構形式為鋼筋混凝土框架剪力墻結構。本工程是新建建筑物，能耗監測系統的設計由建筑設計院隨電氣施工圖同步考慮。對建筑的機電系統安裝分類、分項的能耗計量儀表，由此得到建筑物總能源消耗與不同能源種類、不同功能系統的分項能耗，實現建筑能耗的分類計量和電能耗的分項計量。

2 本工程能耗分項計量與數據設置

2.1 本工程能耗分類與分項計量

分類能耗是根據公共建筑消耗的主要能源種類劃分的能耗數據，如電、燃氣、水、集中供熱、集中供冷、其他能源（集中熱水供應量、煤、油、可再生能源）等。分項能耗是根據公共建筑消耗的電力的主要用途劃分的能耗數據。分類能耗中，電量應分為4項分項，包括照明插座用電、空調用電、動力用電和特殊用電。電量的4項分項是必分項，各分項可根據建筑用能系統的實際情況靈活細分為一級子項和二級子項，是選分項。其他分類能耗不應分項。本項目建筑能耗分類、分項計量如圖1所示：

2.2 能耗數據采集點的確定

由于水、燃氣、熱的能耗計量相對簡單，電氣專業只需做好相應的通信線路設計，故本文重點探討用電分項能耗監測的施工圖設計方法。在設計電氣系統干線圖和照明/動力配電系統圖的基礎上，確定各用電回路的名稱及供電范圍、負荷性質等，才能確定能耗數據采集點。

本項目共確定能耗數據采集點68個，其中用電分項計量采集點56個，其他分類能耗計量采集點12個。電能耗分項計量采集點分別為：10kV高壓柜4個；變壓器低壓出線柜6個；低壓柜電力線載波1個；實訓樓第一層～第十二層照明插座配電箱12個；第一層～第十二層公共及應急照明配電箱12個；屋頂動力配電箱8個；地下一層（車庫和設備房）照明插座配電箱2個，應急照明配電箱2個，動力配電箱2個，熱幕配電箱1個；南/北廠房照明插座配電箱2個，動力配電箱2個，熱幕配電箱2個。其他分類能耗計量采集點分別為：實驗樓遠傳冷水表/遠傳熱水表/遠傳總燃氣表/遠傳總暖表各1個；南/北廠房遠傳冷水表/遠傳熱水表/遠傳總燃氣表/遠傳總暖表各1個。

2.3 能耗數據采集點編號與數據編碼

能耗數據編碼規則為細則層次代碼結構，主要按7類細則進行編碼，包括行政區劃代碼編碼、建筑類別編碼、建筑識別編碼、分類能耗指編碼、分項能耗編碼、分項能耗一級子項編碼、分項能耗二級子項編碼。編碼后能耗數據由15位符號組成。若某一項目無須使用某編碼時，則用相應位數的“0”代替。根據技術規范，制定能耗數據編碼和能耗數據采集點識別編碼，如表1所示：

3 能耗監測系統設計

3.1 能耗監測系統結構設計

本項目能耗監測系統由用戶管理層、網絡通信層、現場設備層三部分組成，完成能耗數據的采集、傳輸、管理等功能，見圖2。現場設置的電能表采用屏蔽雙紋線連接至各分區數據采集器，各分區數據采集器將數據分類處理后，上傳到網絡交換機，再通過網線上傳至能耗監測系統主機實現能耗監測管理功能。

3.2 10kV高壓配電系統能耗監測

三相多功能電能儀表DSSD25用于10kV開關柜能耗的計量和監測。用于分時計量正、反向有功/無功電能，計量有功/無功總電能，分相有功/無功電能，分時計量正、反向有功，正、反向無功的最大需量及發生時間等。

3.3 變壓器0.4/0.23kV系統能耗監測

3.3.1 三項電能監測。三相多功能電能儀表DD521用于0.4kV/10kV開關柜能耗的計量和監測。用于測量單回路的三相電壓、三相電流、功率因數、頻率及視在功率，記錄分相/總有功功率/無功功率/有功電量/無功電量。

根據配電柜的出線數量可選用三相多回路電能監測儀表DD504（4回路），DD505（5回路），DD507（7回路），DD509（9回路）用于0.4kV配電柜能耗的計量和監測。能夠測量每回路的三相電壓、三相電流、功率因數、頻率及視在功率，記錄分相/總有功功率/無功功率/有功電量/無功電量。

3.3.2 電力能耗終端采集器。三相載波智能采集終端DDJ03對建筑能耗監測末端有載波型計量和監測儀表進行采集。安裝在低壓0.4kV進線柜。終端通過電力載波接口可以實現對電能表的召測、抄收及暫存電能表數據，并用以太網通訊的方式將儲存的數據按主臺的命令發向主臺。

電力能耗采集器DDJ01是對建筑能耗監測末端的監測儀表計進行采集，安裝在每個低壓0.4kV出線柜，主要用于采集各種類型的能耗儀表的數據。實現對電能表的召測、抄收及暫存電能表數據，并將儲存的數據向上一級的采集器。

3.4 能耗數據采集

電力能耗采集器DDJ02對電力能耗終端采集器的數據進行采集，安裝于開關柜。通過RS485接口對電力能耗采集器的數據進行采集或直接采集電能儀表的數據，抄收并暫存電能表數據，并將儲存的數據向監控主機發送。

水、氣型智能采集器DDJ04用于對供暖、冷水、熱水、燃氣等能耗終端的數據進行采集，對數據進行預處理，并將數據發送到監控主機。通過RS485接口可以實現對各類能耗監測表的召測、抄收及暫存能耗監測表數據，并將儲存的數據向上一級的采集器。能耗數據采集系統圖（部分）如圖3所示：

4 結語

本文以西安市某高校實訓大樓為工程實例，根據國家和地方相關技術導則和技術規范，確定該建筑能耗分類和分項計量的設置范圍。能耗監測系統的設計隨電氣施工圖同步考慮，完成了能耗監測系統的電氣設計。

參考文獻

[1] 住房和城鄉建設部.關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見（建科[2007]245號）[S].

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(2)輔助用電主要包括后勤保障和辦公等建筑的照明插座、空調用電、動力用電和特殊用電等。在數據采集中，照明插座用電主要采集功能區域的照明、插座等室內設備用電數據;空調用電采集空調、采暖服務的設備用電數據;動力用電采集各種動力服務(包括電梯、非空調區域通風、生活熱水、自來水加壓、排污等)的設備(不包括空調采暖系統設備)用電數據;特殊用電采集那些不屬于建筑物常規功能的用電設備的耗電量(其中，特殊用電的特點是能耗密度高、占總能耗比重大的用電區域及設備)。醫院院區內將采集的每棟建筑的分類分項能耗數據上傳至該醫院建筑節能監測平臺，經該平臺對數據分類匯總處理后上傳至省級醫院建筑節能監測系統。省級醫院節能監測系統直接接入省公共建筑節能監測數據中心，與省數據中心的通信采用中心內聯通道。這樣既可在保持原有監測系統結構的前提下充分利用醫院能耗監測數據，又能有效地提高運行效率，避免了資源的浪費，同時保證了全省節能監測系統的整體安全性。省數據中心與市數據中心之間通信通道采用VPN硬件設備連接，在公網上建立VPN虛擬專用通道，通過電子身份認證建立起通信連接，定時傳輸數據。

2省級醫院建筑節能監測系統軟件設計

2．1省級醫院建筑節能監測系統軟件設計構架

省級醫院建筑節能監測系統負責全省各醫院建筑節能監測平臺上報的能耗數據的匯總、統計、分析、展示和，其系統軟件架構。整個醫院建筑節能監測系統由表現層、應用層及信息資源與數據層構成，在軟件編制時，統籌考慮標準和規范要求，并嵌入安全保障模塊，達到系統的規范、統一、安全、高效的要求。系統軟件采用B/S結構，平臺使用WindowsServer2003或WindowsServer2008操作系統，采用Microsoft．NetFramework3．5為底層基礎類庫，使用面向對象的C#語言編寫程序。數據庫系統采用SQLServer2008企業版。整個系統采用分布式數據庫，授權數據也是分布式，同時具有分級授權功能。省級醫院建筑節能監測系統的表現層實現權限管理，主要針對不同用戶(如系統開發管理人員、醫院管理人員等)授予相應查看或修改信息的權限。而應用層按功能可分數據及消息管理、分析展示和后臺管理為三大板塊。其中，數據及消息管理板塊由數據接收、數據處理、數據上報、消息管理等模塊組成。省級醫院建筑節能監測系統接收省內各醫院建筑節能監測子系統發送的建筑能耗數據。數據接收子系統主要包括數據接收、數據解包、數據校驗、數據處理和存儲、發送反饋結果等功能。

2．2省級醫院建筑節能監測子系統構架及各模塊功能

數據分析展示子系統處于省級醫院建筑節能監測系統的應用層，是應用層重要組成模塊。它對經過數據處理后的分類分項能耗數據進行分析匯總和整合，通過靜態表格或動態圖表方式將能耗數據展示出來，為節能運行、節能改造、信息服務和制定政策提供信息服務。根據實際需求，文章所設計研發的分析展示子系統主要由信息、能耗詳覽、能耗分析、醫院信息、數據報表、系統管理、數據挖掘和運行日志等八個功能模塊構成。

(1)信息

信息模塊中主要提供能耗總覽功能，在能耗總覽中可以查看醫院能耗排名、建筑物信息統計、各醫院建筑及分項總能耗和單位面積能耗、所有醫院建筑及不同建筑總能耗和單位面積能耗的信息。該功能主要以動態柱狀圖及折線圖等形式實現，展示各市總能耗的匯總情況。其中，柱狀圖分為對總能耗、總電耗、動力用電、空調用電、特殊用電和照明插座用電等能耗數據匯總展示。折線圖則對全省以及各地市的醫院根據建筑類型的能耗數據進行分類顯示。

(2)能耗詳覽

能耗詳覽模塊則提供醫院能耗和建筑物能耗信息。該功能實現對各醫院及醫院建筑物的總能耗、單位面積能耗、人均能耗、照明插座用電、空調用電、動力用電和特殊用電等數據按日、月、年進行查詢，并以表格、棒圖及折線圖形式展現出來。尤其是各醫院能耗指標、建筑物用能比例排名、不同功能建筑不同日期總能耗、單位面積總能耗等信息為建筑節能提供了決策參考和依據。

(3)能耗分析

能耗分析模塊提供醫院能耗的橫向/縱向分析和建筑物能耗的橫向/縱向分析，為節能改造和建筑節能提供數據參考和決策依據。其中，醫院能耗的橫向分析功能可實現針對同一所醫院的不同建筑類型、對比類別及能耗分項，按時間刻度，選擇日、月、年等不同日期，進行能耗對比;而醫院能耗的縱向分析功能可選擇兩所不同的醫院，根據建筑類型、對比類別及能耗分項，按不同時間粒度進行能耗對比。建筑物能耗的橫向分析則對兩所不同的醫院，根據建筑類型、對比類別及能耗分項;建筑物能耗的縱向分析對不同醫院的不同建筑物，根據對比類別、能耗分項進行能耗對比。

(4)醫院信息

醫院信息則主要處理醫院基本信息和醫院內建筑物的基本信息。其中，醫院基本信息可以查看醫院名稱、編碼、別名、描述、經度、緯度及醫院人數信息和能耗價格信息。如果是管理員進入，默認加載所有的醫院信息，如果操作員進入，加載所有其所擁有權限的醫院。而建筑物基本信息可以查看建筑名稱、編碼、年代、功能、層數和面積等詳細信息及附加信息。如果是管理員進入，默認加載所有的醫院的建筑物信息，如果操作員進入，加載所有其所擁有權限的醫院下的建筑物。除以上四大模塊外，分析展示子系統還有數據報表、系統管理、數據挖掘、運行日志等功能。數據報表實現匯總各醫院在某個時間段內(按日、月、年劃分)各時間段的能耗數據匯總查詢。系統管理主要用于用戶管理、角色管理、節點管理、臨界值管理、節點分配和手動匯總數據等用途。其中，節點管理可以查看系統的節點名稱和編號等信息，并可以進行修改和刪除操作。臨界值管理可以查看各醫院每棟建筑物的基本信息以及能夠對建筑用電各分項臨界值進行設定。數據挖掘的功能是對監測建筑的能耗數據進行數據挖掘分析，該模塊為預留模塊。運行日志包含數據接收日志、數據發送日志、數據處理日志和異常數據日志，用于實現對當前數據的發送、接收和處理日志進行瀏覽，查看顯示建筑物異常信息匯總，以便用戶及時收到下轄各建筑物的實時情況。

2．3省級醫院建筑分類編碼設計

節能監測系統中，能耗數據的采集、傳輸和存儲均以一棟建筑為基本單位，每棟建筑物均需配唯一編碼作為建筑物身份標識。因此，建筑物編碼在系統實現過程中非常重要，它要求以極短的字段包含盡可能多的建筑物信息(如建筑物所處地市、建筑物所屬醫院、建筑物類別等信息)。編碼不僅要滿足節能監測系統需求而且必須滿足在全省范圍內的統一及建筑物編碼的唯一性。

3省級醫院建筑節能監測系統的應用

文章所設計研發的醫院建筑節能監測系統從2012年開始作為山東省專項推動醫院建筑節能監管平臺建設的重要組成部分在山東省投入使用，系統運行良好，穩定可靠，可自動采集、存儲和分析各醫院能耗監測平臺上傳的監測數據和建筑物基礎信息，為我省醫院的節能管理和節能改造提供了決策依據，2013年通過項目驗收。山東省醫院全部建筑和不同類建筑一天24h的總電耗情況;圖6給出了建筑物基本信息，包含建筑年代、建筑層數、采暖面積及建筑護結構等信息。

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文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374（2012）23-0009-03

近幾年來，隨著城市建設的不斷發展，迅速增長的大型公共建筑為人們提供了更為優越的辦公、學習環境。與此同時，大型建筑能耗的日益增長問題也越來越凸顯。盡管各級政府通過各項措施在積極解決這一問題，但大型建筑能耗問題并沒有得到有效控制，其中一個重要原因就是目前建筑能耗的監督管理信息化水平不高。

1　節能理論與國內外現狀

大型公共建筑指單體面積超過2萬平米并采用中央空調的公共建筑。目前我國有5億平米左右這樣的建筑。我國大型公共建筑的耗電量為70～300kWh/m2?年，為住宅的10～20倍，是建筑能源消耗的高密度領域，有很大的節能潛力，通過對其能耗與節能現狀的分析可望為建筑節能探索可行途徑。

建筑節能可分為技術節能和管理節能，技術節能又稱被動能源管理，是通過使用新技術、新材料、新工藝等低耗設備而取得的節能效益；管理節能又稱主動能源管理，是指綜合運用管理的理念和思想，輔以智能化、信息化技術和經濟手段，對能源使用進行監測、控制和優化改進的方式以實現可持續的節能減排。

20世紀60年代，保羅把生態學和建筑學兩詞合并為Arology，提出了著名的生態建筑（綠色建筑）的理念。目前，發達國家在綠色建筑節能方面已經做出了很多有益的嘗試。在英國，政府已制定了一系列政策和制度來促進高能效技術在新建和既有建筑改造中的應用。德國的最新建筑保溫節能技術規范規定：新建建筑必須出具采暖需要能量和建筑能耗核心值，并出具建筑熱損失計算，制成建筑能耗計算表供參考。美國國會通過了能源政策的立法，其中包括建筑和設備節能的激勵政策，能源部了新建建筑使用的國家強制性節能標準和非強制性的國家建筑節能示范性標準。

在我國，國家多部門提出以建設“資源節約型、環境友好型”的兩型社會為目標，依據國家相關節能減排政策對建筑節能管理的要求，通過建筑能耗監測信息數據庫，實現建筑能耗的在線監測和數據的分析展示，為各級政府提供即時、準確的建筑能耗狀況，為領導決策提供有效數據，從而達到政府對能源領域的宏觀管理。

2　公共建筑節能監測系統

大型公共建筑物能耗監測系統采用先進的計算機技術、信息技術、網絡和通訊技術，以建筑能耗數據的動態獲取和整合利用為核心，采用智能技術組建數據庫、構建智能化的能耗信息管理系統，實現對重點用能單位能源利用狀況的即時準確的動態監管。整個系統由三大部分構成：主站應用層、現場數據采集層、支持設備層。主站應用層是系統控制中心，主要負責整個系統的能耗信息采集以及數據管理和數據應用等；現場數據采集層由安裝在建筑物內的數據采集終端組成，主要負責對各計量裝置數據的采集和監控；支持設備層是各類計量裝置，如電能表和相關計量設備、智能水表、智能熱量表設備等。

系統監測的主要項目包括：供配電系統、用電設備與設施（動力與照明）、中央空調系統、給排水系統、主要能耗設備等。

圖1　節能監測系統邏輯架構圖

3　公共建筑節能監管體系

公共建筑節能監管體系建設主要包括三個方面：一是建立建筑能耗數據庫，實現建筑能耗數據遠程傳輸，對大型公共建筑能耗使用情況進行動態監控；二是幫助公共建筑實現能耗統計分項計量，力爭能夠對每個大型公共建筑進行“分項計量”，準確反映其能耗真實情況；三是對現有公共建筑實行強制能源審計，對其能耗使用情況進行診斷，并提出相應改造措施。

節能監管體系為三層架構，由三部分組成：現場采集子系統、數據中轉站子系統及數據中心服務系統。

現場采集子系統安裝在被監測的大樓內部，主要由計量表具、數據采集器及以太網網絡系統三部分組成。

數據中轉站子系統可將接收到的各能耗數據轉換為符合住建部《能耗數據采集技術導則》的分項能耗數據并最終上傳給市級數據中心。主要進行的工作包括：數據采集包接收、數據采集網關命令下達、能耗數據分精度計算、支路能耗數據計算、分項能耗數據拆分計算、分項能耗數據合并計算、上傳數據發送、數據展示分析、系統管理、數據同步等功能。

市級數據中心包括：數據接收與發送服務器、數據計算與處理服務器、信息展示網站服務器、節能服務專家系統服務器、數據庫系統、硬件防火墻、數據備份系統管理員接口等。

4　應用前景

大型公共建筑節能監測系統通過建筑物能耗分項、分類多維度采集、統計、分析與管控等手段，有效提升過程管理的透明度，通過提供數據支持和輔助分析，大幅提高能源管理自動化和信息化水平。在實際應用的過程中，該系統能夠實現“主動感知、智能分析、優化調整、城際互聯、輔助決策”五大職能。

為建筑物管理人員提供詳實的能源使用情況信息，包括建筑整體、各用能單位、用能設備、用能類型、節能改造情況等，通過科學的臺賬管理，提升工作效率。

實時監測設備的運行情況，對出現故障的設備及時報警，降低設備維護成本。

對能耗數據進行多維度統計，包括分類、分項能源耗用量、耗用費用統計等，以及時、準確掌握耗能情況。

能耗數據分析系統支持對能耗統計數據進行多維度的對比分析，包括建筑能耗數據的分類、分項和年、月、日的對比、分析，從而清晰展示能耗的變化趨勢和規律，總結能源管理的不足，為節能運行提供決策支持。

計費管理與能耗審計。為了解決能源和環境的瓶頸，我們必須以實際的能耗數據為導向，以降低能源消耗為目標，開展建筑節能工作，從行為、管理、技術全方位落實，才能真正完成建筑節能重大任務。政府可以建立統一的大型公建運行能耗監測管理中心，對全市大型公建進行實時監控，促進我國大型公建的節能工作。據測算，通過上述全過程管理方式，可以使這類建筑的能源消耗降低30%

以上。

建筑節能并不意味限制發展，正確的建筑節能觀，應該以提高建筑物的能量利用效率，同時盡量降低建筑物的固有能耗，用最小的能源消費代價取得最大的經濟和社會效益，滿足日益增長的需求為目標，走可持續發展的道路。

參考文獻

[1]　David I，Stern．Energy and economic growth in the USA：A multivariate approach[J]．Energy Economics，Vol．15，1993，（2）：30-38．

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隨著大型公共建筑節能事業的發展，分類能耗數據的計量作為建筑節能的一項重要工作在各地開展起來。目前，據國家有關部門統計，國家機關辦公建筑和大型公共建筑每平方米建筑面積年平均耗電量為85.4度，約占全國城鎮總耗電量的22%，每平方米耗電量是普通居民的10～20倍，是歐洲、日本等發達國家同類建筑的1.5～2倍。耗電密度高是這類建筑的特點之一，也是節能重點。

實踐中發現，我國大型公共建筑中普遍僅安裝1～3塊收費電表，從這些電表獲取的信息無法為節能工作提供完整基礎數據，目前面臨的主要問題有：1）電耗分拆數據不可靠；2）供電局提供數據缺乏實時性；3）無法客觀反映實際節能效果。為了推動大型公共建筑分項能耗系統建設的發展，結合我國大型公共建筑用電分項計量設計的安裝要求，本文在總結國內已有成果和經驗基礎上，對建筑用電數據分類模型、建筑用電分項計量系統及其關鍵技術展開研究。

1 建筑用電數據分類模型

圖1.1 用電分項計量模型

建筑能耗分類模型最重要的原則是統一性，即所有建筑采用同樣的標準。為了實現統一性，必須在各個建筑之間建立統一的用能分類方法。本文將建筑的用電分為：暖通空調、一般照明插座設備、一般動力設備、特殊功能設備4大類。其中，從實用性出發，對暖通空調系統節點進行了較為細致的劃分。通過調研和試驗，結合國家導則要求，建立了我國大型公共建筑能耗數據模型，如圖1.1所示。

2 建筑用電分項計量回路設計方法

為了獲得用電原始數據，需要安裝用電計量表。在充分利用現有配電設施和低壓配電監測系統，結合現場實際情況，合理設置計量表計、計量表箱和數據采集器的數量和位置。需要設置分項計量表計回路包括：變壓器低壓側出線回路、單獨計量的外供電回路、特殊區供電回路、制冷機組主供電回路、單獨供電冷熱源系統泵回路、集中供電的分體空調回路、照明插座主回路、電梯回路、其他應單獨計量的用電回路。

以上配電回路是一般常見的配電方式，所供電設備為單一功能。而有些回路配電是將不同類別的用電設備混合一起，這樣就給分項計量帶來困難，這時需要根據樓宇配電情況靈活配置，使配置的分項計量系統盡可能正確真實的反應各分項能耗，又將其配置成本控制在預算的合理范圍內。方法如下：

（1）根據建筑物所配變壓器數量考慮設置多功能電能表數量，設置多功能電能表的變壓器應是負載率最大且長時間投入運行，負載率低于20%的變壓器原則上不設置多功能電能表，考慮到分項計量系統的成本，若變壓器數量為2臺，則均設置多功能電能表，若變壓器數量大于2臺，則選擇負載率最高的以照明為主的變壓器和以空調為主的變壓器各1臺，安裝2塊多功能電能表，其余變壓器安裝普通三相電能表。

（2）三相平衡設備應設置單相普通電能表，照明插座供電回路宜設置三相普通電能表。一般風機、水泵等380V供電的用電設備都是三相平衡設備，這種設備運行時每相電流大小基本一樣，變化很小，其消耗的總電能可以用單相電能表數據乘以3而得到。而照明插座主回路不是三相平衡回路，需要設置三相電能表。

（3）總額定功率小于10kW的非空調類用電支路不宜設置電能表。此規定主要目的是限制表計設置的數量，盡量減少分項計量成本。但若小于10KW的回路是具有代表性的典型回路，對分項計量數據有非常重要意義，則根據需要設置。

（4）當無法直接安裝電能表時，應采用加法或減法原則，間接獲取電耗數據，其他無法直接獲取電耗數據的回路均應采用間接獲取的方法。

分項用電計量表設置的加減法原則：A1～m、B1～n、C1～k分別代表a、b、c三種類型用電量相關的所有配電支路，支路數量分別為m，n，k。如果目的是獲得a類型用電量：一種方法是在A1、A2、…Am各支路上安裝電能表，并求和獲得，這就是加法原則；另一種方法是在總用電支路、B1、B2、…Bn及C1、C2、…Ck各支路上安裝電能表，在總用電中減去b類及c類用電量，即可獲得a類能耗量，這就是減法原則。若只為獲得a類用電量，則按加法原則和減法原則設計方案的優劣可以通過裝表總數多少來評價。

3 建筑用電分項計量系統數據處理流程

建筑用電分項計量系統軟件由數據采集傳輸子系統、數據處理與存儲子系統、數據展示分析子系統以及數據上報子系統等各子系統構成。

（1）數據采集傳輸子系統

能耗數據采集傳輸系統包括硬件防火墻、路由器、交換機、通信前置機、Internet網絡及數據采集器等組成。建筑能耗數據采集傳輸系統從該系統區域內的數據采集器中取得數據，同時可以接收來自區域內數據中轉站轉發的能耗數據。建筑能耗數據采集傳輸系統使用國家標準數據協議，接收通過Internet網絡傳輸來的建筑能耗數據，并存儲其數據庫內。

（2）數據處理與存儲子系統

數據處理與存儲子系統是建筑能耗監測系統軟件的核心部分，對數據采集子系統接收到的有效數據包進行校驗、解析和處理，對采集時間進行統一規范，根據各配電支路安裝的計量儀表情況建模，并根據構造的用能模型對原始數據進行拆分計算，從而得到分項能耗數據，將原始的能耗數據和通過計算得來的分項能耗數據存儲到數據庫中。

（3）數據展示分析子系統

數據展示分析子系統主要由WEB服務器和工作站組成。其中，WEB服務器主要是為客戶端的瀏覽服務；工作站供監測中心工作人員配置建筑信息以及查詢各個監測中建筑的能耗消耗情況以及能耗對比情況。

（4）數據上報子系統

數據上報子系統主要通過定時任務調度自動從數據中心數據庫中提取能耗分類分項數據，合并整理打包后發送到上一級的數據中心。數據交換格式為壓縮的XML數據包。數據上報子系統主要包括數據提取、數據打包、數據上傳、接收反饋結果等功能。

4 建筑用電分項計量應用實例

下面就某大學為例，詳細說明用電分析計量監測系統的技術選擇、具體實施以及在實際建筑中是怎樣實現其各種功能的。

（1）計量裝置的安裝

根據現場需求配置相應表計；對重要和有節能潛力的回路要配置多功能電力監控終端（測量電壓、電流、電度、功率等參數，有遙控、遙信、遙測及定時控制功能）。在變電所低壓配電柜及樓層配電箱上嵌入式安裝多功能電力監控終端；在宿舍集中安裝單相多功能電力監控終端。

（2）軟件顯示界面

所有綜合樓分項計量顯示界面和宿舍樓每個宿舍的實時功率和本月電度。

（3）電能質量監測

以實時監測的有功功率、電量、功率因數等實時數據為依據，進行變壓器負荷率分析、配電網各級負荷和線損分析，有效防止偷電、漏電等情況的發生，并且有針對性的對配電系統進行優化。圖4.1顯示的是管理樓變電所1#低壓總進線的電能質量監測界面：

5 總結

本文分析了我國用電分項系統建設在發展中存在的問題，提出了建筑用電數據分類模型、分項計量回路設計方法以及分項用電計量表設置的加減法原則。研究了建筑用電分項計量系統結構框架，分析了數據采集、輸送、分析、儲存系統的組成及原理。本文研究成果可應用于全國的大型公共建筑節能領域，對建筑節能具有重要的意義。

參考文獻：

[1]顏浩.節能建筑的經營與合同能源管理[J].建筑節能，2007，35（6）：1-4.

篇6

Key words： ontology；construction energy consumption；case searching；similarity

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）11-0198-03

0 引言

建筑施工能耗是指建筑施工企業在整個施工過程中為完成單位合格產品所消耗的能源數量，主要包含建材或構件加工能耗、施工運輸能耗和施工過程能耗[1]。傳統的建筑施工能耗控制依賴現場施工和管理人員的經驗，難以實現經驗的共享和重用[2]。本體能夠對領域的知識進行規范化描述[3，4]，并在此基礎上進行實例的存儲、共享和重用[5]。因此提出用本體方法對建筑施工能耗控制領域知識進行規范化表示，建立已完工程施工能耗控制本體案例庫，在本體案例庫中檢索與擬建項目相似度最高的案例，借鑒相似案例的能耗控制經驗，制定擬建項目的能耗控制措施，實現擬建工程施工能耗的合理控制。

1 建筑施工能耗控制本體模型的構建

1.1 建筑施工能耗的影響因素分析

建筑施工過程中影響施工能耗水平的因素眾多，如自然環境的好壞、施工機械的種類與新度、水文地質條件、施工管理水平及工人技術水平的高低[6，7]等。以土方工程為例，挖掘一類土時施工能耗比較低；挖掘四類土時施工能耗比較高[8]。

1.2 建筑施工能耗控制本體的構成

建筑施工能耗控制本體模型采用五元結構CECO={C，R，F，I，A}，在上述施工能耗影響因素分析基礎上，結合建筑施工特點，對施工能耗本體建模元描述如下：

①C：概念集合。1）項目信息術語，包括工程類別、參建單位、建設地點等；2）自然環境術語，包括土壤類別、氣溫、海拔等；3）施工管理術語，包括施工管理水平、組織結構形式；4）施工技術術語，包括施工方案、工人技術水平等；5）述施工機械術語，包括機械種類、機械新度等；6）施工能耗術語，包括施工材料加工能耗、施工運輸能耗、施工過程能耗。7）能耗控制措施術語，包括施工前控制、施工控制等。

②R：概念間的分類關系集合，對象屬性（Object Properties）關系和數據屬性（Data Properties）關系。對象屬性表示概念或實例之間的關系，如父類關系（Super Class Of）、實例關系（Instance Of）等；數據屬性表示概念或實例與基本的數據類型（int、short等）之間的關系，包括海拔高度、施工過程能耗量等。

③F：函數，概念之間的非分類關系集合，如施工總能耗量=∑分部分項工程量×單位工程量的施工能耗量。

④I：建筑施工能耗工程實例集合，概念的具體表現，如黃土為一類土的一個實例。

⑤A：公理集合，約束概念、屬性、實例之間關系的公認正確命題，如“土壤堅硬程度與施工能耗量成正比關系”。

1.3 建筑施工能耗控制本體模型的構建實例

將“建筑施工能耗本體”設為最頂級概念，作為本體結構的根節點，并向下逐層建立子類及實例，應用Protégé4.2構建部分本體模型如圖1所示（以土方工程為例）。

2 基于本體模型的案例檢索

2.1 案例檢索原理

本體模型構建完成后，使用本體模型對低能耗案例進行統一表達，形成本體案例庫。擬建項目（即問題案例）出現時，將其與案例庫中各案例相似度比對，尋找相似度最高的案例作為最優解案例，輸出其節能措施，即可為問題案例的能耗控制提供參考。同時，問題案例作為新案例存儲入案例庫。

2.2 案例檢索方法

案例的屬性根據其可否計量分為兩類：對象屬性和數據屬性。對兩類屬性運用不同規則，確定其相似度、權重，即可得到案例之間的相似度，實現案例檢索。

①數據屬性相似度。

2.3 實例應用

某基坑開挖工程，基坑挖深5.5m，開挖面積約為151.5m2。根據地質勘探報告，基坑開挖的土壤為黃土，地下水在地面下1.5m，擬采用輕型井點降水法降低地下水位，并用土釘墻對基坑進行支護。土方開挖采用機械挖裝，自卸汽車外運，輔以人工挖土與修土。施工場地距離最近的堆土場5.3公里。現需根據已有本體案例庫制定相應節能措施。

假設本體案例庫中已存入5個案例，問題案例及案例庫中5案例的屬性如表1所示。

①屬性間相似度的計算。

因此選擇案例三作為案例匹配結果，調取其施工能耗控制措施作為參考：提高現場管理水平及施工人員素質；對施工機械操作人員定期進行培訓、指導；制定施工機械操作規程，出現異常及時排除；保持施工機械清潔，加強保養，及時調整、緊固松動的零部件，降低磨損和破壞。

3 結論

①建筑施工能耗控制領域涉及概念和影響因素眾多，本體方法能對其進行清晰和科學的表達，提供規范和統一的描述。

②本體模型和本體案例庫的構建，使能耗控制不再簡單依賴現場施工和管理人員的經驗，為建筑施工能耗控制I域知識、經驗的共享與重用提供基礎。

③在本體案例庫中進行案例檢索，提高了對已有的建筑施工低能耗案例的利用率，對象屬性相似度計算方法的改進使案例檢索過程更趨合理。

參考文獻：

[1]許偉，徐偉，李幗昌.建筑建造能耗分析[J].施工技術，2014，43（16）：74-77.

[2]Hendro Wicaksono， Fabian Jost， Sven Rogalski， Jivka Ovtcharova. Energy efficiency evaluation in manufacturing through an ontology represented knowledge base[J]. Intell， 2014， 21 （1）：59-69.

篇7

能耗監測系統是通過對建筑安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時采集能耗數據，實現建筑能耗的實時監測和動態分析功能的硬件系統和軟件系統的統稱。

該系統由數據采集系統、數據傳輸系統、數據中心三部分組成。監測數據主要包含兩個方面的內容：分類能耗和分項能耗。其中，分類能耗是指根據建筑消耗的主要能源種類劃分進行采集和整理的能耗數據。分項能耗是指根據建筑消耗的各類能源的主要用途劃分進行采集和整理的能耗數據。

1.分類能耗

2.用電量

3.用水量

4.燃氣量

5.集中供熱耗熱量

6.集中供冷耗冷量

其他能源

其中分析用電量可以得到以下分項能耗：

1.照明插座用電

2.空調用電

3.動力用電

4.特殊用電

實例應用：

某商場基本信息

建筑面積(m2)：22000

建筑層數：地下1層；地上4層

變壓器：3臺 1000KVA

功率因數: 0.93/0.94/1.00

以下是供電局采集的數據:

2009年：用電量7699210(kWh)，單位建筑面積用電量350(kWh/(m2·a))

2010年：用電量7452783(kWh)，單位建筑面積用電量339(kWh/(m2·a))

2009~2010年逐月用電量

根據分項能耗的要求，我們對3臺低壓柜的28條低壓出線回路進行了監測。

共設了內置多功能表3臺(可計量無功，諧波)，三相電能表28臺。

冷量表1臺(本工程不涉及熱量表)，數據通訊網關1臺。

將電能表箱直接設于變配電房內，方便監測及走線。當采集后的用能數據通過RJ-485雙絞線傳輸到數據通訊網關，數據通訊網關再通過網絡端口將能耗數據傳輸到遠程能耗監測數據中心的服務器，由服務器實現能耗數據的分類存儲，并能將能耗數據到互聯網，用能單位及上級單位可以通過遠程WEB訪問實時了解建筑用能情況。

照明插座用電：

該建筑插座用電設備主要包括臺式電腦、復印機、打印機、傳真機、飲水機及其他臨時插座用電設備，上班時間由使用人員自行開啟。

商場區域照明主要采用T5熒光燈和雙U型節能筒燈兩種燈具形式，T5熒光燈單管功率為14W，節能筒燈單盞功率為13W。超市區域照明采用T5熒光燈，單管功率為28W。商場內辦公室照明采用T8熒光燈，單管功率為40W。

室外照明采用射燈，室外照明總安裝功率為19.2kW。

照明控制方式：商場及超市區域照明為手動控制，一般早上上班由工作人員自主開啟，晚上下班手動關閉；辦公室照明及插座用電設備一般早上上班時由員工自主開啟，下午下班時手動關閉。室外景觀照明為定時控制，不同季節根據天氣情況設定開啟時間。

空調用電：

空調冷源系統設置在地下一層，共3臺螺桿式4機頭冷水機組，單臺機組總制冷量為1305 kW，總裝機容量為3915 kW，每臺輸入功率為4×90kW；冷凍水泵共4臺，單臺功率45kW；冷卻水泵共4臺，單臺功率45kW；冷卻塔置于屋頂，共六組，風機電機功率為7.5kW/臺。

空調冷凍水系統為一次泵系統，冷凍水供回水溫度為7/12℃，冷凍水供應商場以及超市兩個區域。系統采用兩管制，水平管路同程。冷水機組和水泵分別并列后通過管道相連。

空調風系統為一次回風全空氣系統，每層均設置四臺空氣處理機組。其中三臺額定制冷量為458.7kW，電機輸入功率為11kW；另外一臺額定制冷量為394.8kW，電機輸入功率為11kW。四層設有新風機，新風由新風機引入，送至各樓層空調機房與回風混合，經空氣處理機組熱濕處理后送至空調區域。全年沒有根據季節調節新風比和新風量。

動力用電：

(1)該商場配有貨梯2臺，扶梯6臺，平板梯1臺。貨梯功率為11kW/臺；扶梯功率為11kW/臺；平板梯功率為11W/臺。所有電梯均未設變頻控制裝置。

(2)該商場設有一臺生活水泵供應商場日常用水，水泵功率為5.5kW。

從監測結果以及供電局提供的資料分析，

篇8

建筑能耗與工業能耗、交通能耗為我國社會能源消費的三大領域，各類建筑能耗總量已接近社會總能耗的30 %[1～3]。在建筑圍護結構中，門窗系統雖然所占面積最小，但其保溫隔熱性能最差，通過門窗損失的熱量最大[4，5]。因此門窗是影響建筑能耗的主要因素之一，是建筑節能課題中重要的研究方向。

2物理模型及參數設置

模型：平面為5 m×5 m，3層的層高都為3 m；窗戶規格為1 m×1 m；門1.58 m×2 m，木質門，厚25 mm ；混凝土墻體，厚200 mm。具體模型如圖1所示。

參數設置：氣象參數：銅仁地區；運行時間： 1/1～12/31；計算負荷設計日：1/21（冬季），7/21（夏季）；外墻為200 mm重型混凝土；外窗和天窗的材料為3 mm厚玻璃；室內熱源：人員3人；燈，15 W/m2；設備負荷10 W/m2；換氣次數：1次/h；設定房間空調溫度：20 ℃（冬季）25 ℃（夏季）；添加空調系統：理想的空調（COP=1）；計算夏季空調負荷和冬季采暖負荷：20 ℃（冬季）25 ℃（夏季）。

3結果分析

3.1年能耗比較

圖2為窗戶安裝不同玻璃條件下整棟建筑全年能耗對比情況。由圖可知，安裝單層玻璃時，建筑的全年能耗為367.5kW?h/年；雙層中空玻璃時整棟建筑的全年能耗為334.7kW?h/年，相比較下，雙層玻璃的全年能耗降低38.2 kW?h/年，降低比例為3.7 %。

3.2空調裝機容量比較

圖3為單雙層玻璃時夏季空調的裝機容量比較情況。從圖中可以看出，單層玻璃時，空調的裝機容量為8037.8W；雙層中空玻璃時裝機容量為7534.6W。比較可知，雙層玻璃時，空調的裝機容量降低503.2W，降低幅度達6.3 %。

4結論

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文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2010)07-0193-03

1　引言

近年來隨著我國建筑業飛速發展,尤其是城市化進程的加?陜。建筑能耗比例在不斷增加,很多大型公共建筑更多從舒適性著眼,空調系統設計時的制冷(熱)量遠大于實際運行時建筑的冷(熱)負荷量,另外絕大多數大型公共建筑在維護上缺乏對能源利用的整體規劃,諸多不合理因素導致了大型公共建筑能耗居高不下。

城鄉建設部、財政部于2007年在全國重點省市開展建立國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能監管體系工作,并相繼出臺了《民用建筑能耗統計制度》、《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能源審計導則》等相關技術規范。長沙市建筑能耗調查小組于2008～2009年對長沙市內的各類典型的公共建筑能耗情況進行了統計和調查研究,得到了大量的建筑基礎數據和能耗資料,本文選取其中的29棟不同功能的典型建筑進行了能耗研究分析。

2　調查概況

2.1　典型建筑的選取及概況

本次調查對象共包括300多棟政府辦公建筑和大型公共建筑,調查內容包括建筑基本信息、耗能設備信息及2007年能耗信息等,本次選取的典型建筑為基本信息和能耗信息齊全。并在長沙市具有一定代表性的建筑,共包括7棟政府辦公建筑(A)、5棟商業辦公建筑(B)、8棟商場建筑(C)、6棟賓館酒店建筑(D)、3棟醫院建筑(E),總體代表了長沙市主要的公共建筑類型。

2.2　統計方法

長沙市的建筑能源構成較為復雜,其中天然氣、柴油占能源消耗總量的比例比其他城市較大,本次調查中采用對電能消耗折算為一次能源(標煤)。然后對三種一次能源按熱值進行加和的統計方法,計算總能耗指標和單位面積的能耗指標。

3　調查統計結果

調查統計結果如表1所示,其中包括29棟不同類型建筑的電、燃氣、柴油和總能耗指標的信息。圖1為29棟典型建筑的能耗分布情況圖,圖2為5類典型建筑的平均單位面積總能耗對比圖。

4　能耗分析

4.1　總體能耗分析

由圖1和圖2我們看出,29棟建筑的面積范圍在20000-130000m。之間,其中20000～60000m2。的棟數占全部29棟建筑的將近60%,29棟建筑的能源消耗分布相對較為集中,5類建筑中,政府辦公建筑的能耗最低,商場超市建筑最高,從低到高依次為政府辦公建筑、商業辦公建筑、醫療衛生建筑、賓館酒店建筑、商場超市建筑。單位面積耗能最大的為2878MJ/(m/2?a),單位面積耗能最小的為487 MJ/(m2?a),29棟建筑平均值為1236MJ/(m2?a),單位面積能耗最大的建筑為單位面積能耗最小的建筑的近6倍,單位面積的平均能耗商場超市類建筑為政府辦公類建筑的近3倍。

電能消耗方面,商場超市建筑的平均單位面積電耗達到了為178kWh/(m2?a),政府辦公建筑的平均單位面積電耗最小,為50 kWh/(m2?a),賓館酒店建筑的電耗為98kWh/(m2?a)。

4.2　能源構成

由表1可以看出,只使用電能的建筑為7棟,占全部29棟建筑的24.1%,除電能外使用燃氣的為13棟,占44.8%,使用柴油的也為13棟,兩者都是用的為4棟,占13.8%,29棟建筑總能源消耗構成比例見圖4,分類建筑能源構成比例見圖5,由圖可知,長沙市政府辦公建筑和大型公共建筑的能源構成為以電為主,燃氣和柴油為輔,電能占總耗能總量的80%,這與長沙地區夏熱冬冷的氣候特性有關,冬季采暖期較短并且最低氣溫一般在00c以上,另外商場超市類建筑冬季室內的燈光和室內的人員的發熱量較大,熱空調多數不開啟或者只在極冷的天氣條件下開啟。燃氣和柴油一般為建筑的直燃機或者鍋爐消耗,小部分為建筑的廚房設備消耗。

政府辦公建筑和醫療衛生建筑能耗構成大致相同,主要為電和燃氣,這是因為大部分政府辦公建筑和醫療衛生建筑的鍋爐或直燃機進行了“油改氣”的節能改造,冬季空調采暖直接由燃油或燃氣鍋爐提供熱源,另外醫療衛生建筑對衛生熱水的需求量也比較大,而熱水通常也有鍋爐提供,部分建筑對熱水系統進行節能改造,采用空氣源熱泵為主,鍋爐輔助的方式,節約了柴油或燃氣等一次能源,提高了能源的利用效率。

酒店賓館類和商業辦公類建筑類似,部分采用了燃氣鍋爐,部分采用燃油鍋爐,由于資金或者建筑存在多業主問題,部分進行了“油改氣”,酒店賓館建筑冬季空調采暖一般采取兩種方式,一種采用直燃機提供熱源,另一種采用燃油或燃氣鍋爐提供熱源。兩種空調方式消耗的主要能源為柴油或燃氣,另外由于餐飲業對炊事能源的特殊需求,用于炊事等的天然氣和柴油也是構成建筑能耗的一部分。

商場超市類建筑主要能耗為電能,占了全部能耗的98%,商場超市建筑由于自身冬季熱負荷小,夏季熱負荷大的特性,設計時夏季通常采用了容積式冷水機組(離心式、螺桿式等)進行供冷,冬季采用熱泵或者燃油鍋爐供熱,冬季由于室內的大量燈光設備和人流的散熱較大,室內溫度通常在10度以上,多數商場選擇不開啟或者少開熱空調,故熱空調的熱源的柴油消耗量較少。

4.3　各類建筑分項耗電量分析

為了進一步了解各類建筑全年總耗電量和空調通風等各項耗電量,從5類建筑中分別抽取一棟代表建筑進行分析,政府辦公建筑以A4為例,商業辦公建筑以B2為例,商場超市建筑以C4為例,酒店賓館建筑以D2為例,醫療衛生建筑以E1為例,該5棟代表性建筑的分項耗電量比例見圖6-圖10。

政府辦公類建筑的特點是工作時間集中,辦公設備(電腦、打印機、傳真機、信息機房設備)相對較多,照明和辦公設備電耗占總電耗的30%,通風空調的耗電量達到了全年電耗的63%,其中冬季采曖用電鍋爐占總耗電量的39%,因為電能是高品位能源,直接使用電鍋爐進行供熱造成了巨大的浪費,建議該建筑改用燃氣鍋爐或空氣源熱泵等進行供暖。

由圖7可知,商業辦公建筑中,照明辦公

設備及空調末端占建筑耗電量的43%,由于空調使用直燃機,故夏季和冬季空調系統主要耗電設備為空調循環水泵,該項占總耗電量的比例相對不大,另外,由于該大廈有一個證券交易中心,該中心的信息機房耗電量也占一定的比例。由此可見,對照明系統、空調系統和辦公設備進行節能改造,并進行制度化管理,提高辦公人員的節能意識,是降低辦公類建筑能耗的關鍵。

商場照明系統的電力能耗較為穩定,一般不隨季節和外界條件而變化。由于當前商場超市建筑的營業廳空間為全封閉空間模式,完全依靠于人工照明進行采光,所以在營業時間段內(9:30～22:00),商場照明系統需要一直開啟,以滿足商品展示等商場內部光環境的需求。根據部分商場建筑現場測試結果,發現燈光照度最大的超過了1000Lx,平均值在600～800Lx,大部分存在照度過大問題。為了保證室內溫度環境的舒適,商場一般于五月份就開啟空調進行制冷,一般持續到十月份,空調系統平均開啟的時間均超過5個月。在圖8中,商場超市建筑C4商業照明占建筑總用電量的34%。其次為建筑的動力設備(電梯、冷凍冷藏設備和水泵、空調末端風柜風機等),與照明系統相比,動力設備耗電量所占的比例較小。空調制冷主機和電鍋爐占全部用電量的27%,該項比例比商場的平均水平略低。

酒店是長沙市公共建筑中的重要組成部分。隨著經濟快速發展,大型酒店逐年增多,酒店建筑能耗在公共建筑能耗中所占的比例也逐步增高。大型酒店用能普遍偏高,在酒店D4的電耗構成中,空調系統能耗比例在45%,動力系統能耗所占的比例也在21%,因此,空調系統和動力系統是酒店建筑能耗的重點。

在公共建筑里,醫院的能耗屬于較高的類型,醫院的病人是體弱有病的患者,他們對溫度、濕度等環境條件適應能力較差,對室內環境敏感。由于服務人群的特殊性,醫院的能源供應以及各種設施的配備,應具備高保障性和高品質。電氣、空調、給排水、照明、鍋爐,空調能耗是建筑能耗的主要部分,約占醫院總能耗的50%左右,最大可占到建筑總能耗的65%,醫院節能的主要任務是降低其空調系統能耗。

5　結論

本文在實際調查的基礎上,對長沙市機關辦公建筑和大型公共建筑的能耗水平進行了統計分析,選取的建筑覆蓋面相對較廣,基本反映了長沙市現階段公共建筑的總體能耗水平。希望通過這次能耗調查,為今后順利開展深度能源審計工作并制定合適的長沙市公共建筑能耗標準提供參考,并對夏熱冬冷地區的節能改造和節能運行管理提供數據支持。現將本次調查的結論歸納如下:

(1)選取的29棟建筑的能耗平均值為1236MJ/(m2?a),能源構成為以電為主,天然氣和柴油為輔,電能占總耗能總量的80%:

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1.2.1能耗計量裝置1）具備數據通信功能，并符合行業標準的物理接口和通訊協議。2）具有斷電數據保護功能。當電源停止供電時，所采用的計量表裝置能保存所有數據，再次供電后，恢復正常計量功能。3）能耗計量裝置應抗電磁干擾。4）具體計量裝置要求可參見《多功能電度表》（DL/T614）、《交流電測量設備》（GB/T17215）、《多功能電表通信規約》（DL/T645）、《電流互感器》（CB1208）、《熱量表》（CJ128）、《封閉滿管道水流量的測量飲用冷水水表與熱水水表》（GB/T778）。能耗計量裝置具有CMC認證標志。同一能源計量系統中采用相同通訊協議的計量裝置。

1.2.2數據采集器1）支持根據計量系統命令采集和主動定時采集兩種模式；支持對各分類能耗、不同品牌的計量裝置實行數據采集，以及本地數據傳輸和遠程數據傳輸。2）采集的能耗數據加上時間標記,有足夠的專用存儲空間。3）具有本地配置和管理功能，支持軟件升級功能，能支持接收來自數據中心的查詢、校時等命令。4）嚴禁在數據采集器上設計后臺程序，以免數據采集器受到非法遠程控制或私自遠傳數據包到其他無關服務器。5）數據采集器的性能和電磁兼容性指標應符合《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統》的要求。

1.2.3現場儀表1）具有數據遠傳功能。2）具有數據補償、時間補償、故障響應、數據修正、數據緩存、數據預處理功能。

1.2.4現場控制器1）具有處理、存儲、傳感信號采集、數字量/模擬量輸入輸出以及通信能力，支持網絡化配置。2）具有遠程編程、檢測和管理功能，支持專用軟件進行本地和遠程參數配置及維護，還應具有可視的故障顯示裝置。3）具有總線短路保護、負載過載保護功能。

1.3能源計量與管理軟件系統功能1）系統能夠在線檢測系統內各計量裝置和傳輸設備的通信狀況，具有故障報警提示功能。2）管理分析軟件應具備能源審計輔助、能耗定額管理、節能專家診斷及能耗評價功能。3）對以自動方式采集的各分類分項總能耗和單位面積能耗進行逐日、逐月、逐年匯總，并以坐標曲線、柱狀圖、報表等形式顯示、查詢和打印。人工方式采集的能耗以月為最小統計時段。4）應將除水耗量外各分類能耗折算成標準煤量，并得出建筑總能耗的標煤量。能夠對各分類分項能耗（標準煤量）和單位面積能耗（標準煤量）進行按月、按年同比或環比分析。5）系統軟件應具有的管理功能（1）應具有用戶權限管理、系統日志、系統錯誤信息、系統操作記錄、系統詞典解釋以及系統參數設置等功能。（2）應具有良好的開放性，即具有符合用戶應用需要的后續開發功能，能在基本功能基礎上，為用戶提供個性化報表與分析模板。（3）先進性。應采用先進的軟件技術滿足用戶需求。隨著互聯網的快速發展，須采用靈活的軟件架構保證軟件的易擴展性和易維護性。6）應符合《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統軟件開發指導說明書》中對軟件功能框架的描述和對軟件功能的要求。

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Keywords: south hkust intelligent; Energy consumption management; Explore; measures

中圖分類號： TU111.19+5文獻標識碼：A文章編號：

1. 工程概況

南方科技大學一期工程總建筑面積約為28萬平方米：包括實驗樓、行政樓、科研樓、信息中心、會議中心、學生活動中心、 教師公寓、專家樓、書院、食堂、體育館、游泳館、風雨操場。

目前國家大力推廣節能建筑、綠色建筑，南方科技大學校園能耗管理系統通過對冷源系統、配電系統、機電設備、照明系統、水資源消耗的綜合監測，制定出合理的節能措施，實現建筑節能。

2. 設計目標

為滿足南方科技大學教學性質、規模、管理方式和服務對象業務需求；適應教職員工對教學、科研、管理以及學生對學習、科研和生活等信息化應用的發展；為學校的教學、科研、辦公和學習環境提供安全、高效、低耗基礎保障。

根據《高等學校校園建筑節能監管系統建設技術導則》等有關規定，南科大設置一套校園建筑設施能耗管理系統，該系統通過對校園中電耗、燃料消耗、熱量消耗、冷量消耗及水資源消耗數據等計量數據的采集、傳輸、分析，實現對南方科技大學一期工程建筑綜合能耗信息的集中管理。

系統基于以太網絡結構建立集中管理平臺，并支持向上集成。系統遵循分散采集、集中監視，資源和信息共享的原則，是一個工業標準化的集散型管理系統。

3. 系統設計

能耗監測系統由管理應用層、信息匯聚層、設備采集層的三層結構組成。

管理應用層提供管理應用模塊：包括能耗區域管理、能耗數據采集、能耗分項計量、能耗設備管理、能效數據分析評佑、系統優化策略、能耗信息功能模塊。這些功能模塊支持靈活組合、自由升級、可擴展等特性，是綠色用能提供決策。

信息匯聚層采用專業的數據庫管理和網絡集成化技術， 將各用能系統在運行過程中所采集的能耗信息進行分類分析、處理、匯聚 ，并按照規則進行記錄，創建相應的數據存儲，實現對基礎數據的管理。

設備采集層實現各子系統與綠色建筑能源管理系統的信息交換，將各系統的不同類型和格式的監測數據統一采集到數據庫，同時可將管理信息傳送到各子系統。在綠色建筑能源管理系統和各用能設備系統之間建立有效的信息通道。實現方式為建立通用的、模塊化的模式。

系統將把各設備統接口協議制作為驅動模塊，進行統一管理，并通過驅動模塊將各系統的數據以規定的形式偉遞給上層，并將上層的管理信息傳遞到相應的子系統中，從而實現信息的雙向流動。通過如RS485、MBUS、BACNET、LONWORKS、OPC、ODBC、TCP/IP等現場總線和網絡數據共享技術實現開放性系統集成。

能耗管理數據中心設在學校信息中心，能耗監測系統服務器設置在信息中心匯聚機房內，管理工作站設置在信息中心一層消防控制中心內。

3.1、檢測系統應用模塊.

確立建筑能源管理的實施需求后，配置模塊所需的采集信息，一個較為完整的管理需求包括以下內容：

1）空調系統信息采集

總冷、熱水回路流量，總供、回水溫度，需獨立計量區域的流量及供、回水溫度。

各樓層的空調送風溫濕度、回風溫濕度和新風溫濕度。

需獨立計量區域的空調箱及風機盤管等末端設備，在冷、熱水管上分別安裝冷、熱能計量裝置。

對集中式空調冷熱源系統的冷、水主管上設置冷、熱能計量裝置以及相關用電設備，設置電量信息采集裝置。

對獨立計量區域的送、排風機及空調末端設備設置電量信息采集裝置。

對存在加水工藝的補水泵、冷卻塔、儲水箱等設備的用水信息。

2）給排水系統信息采集

給排水系統的水位、壓力等裝置信息

熱水系統的供、回水溫度、壓力、流量等信息。

需獨立計量區域的供水流量、壓力等信息。

相關用電設備的用電電量信息。

3）變配電系統及用電設備信息采集

建筑總用電、主要配電回路用電電量信息。

冷水機組、電扶梯、水泵等大型用電設備的用電電量信息。

建筑總用電、主要配電回路的電能質量信息如諧波等；電能質量調整裝置的運行狀況；變配電設備保護運行伏況；一般用電回路的電力參數信息如功率等。

對采用變頻調節運行的風機、水泵等用電設備的變頻器裝置，除采集頻率外，還應通過標準化通信接口 取其運行狀態信息。

4）照明系統信息采集

建筑內不同區域、不同運行時段的照明或部分照明回路的用電電量信息。

建筑總照明回路的電壓、電流、功率、諧波等電力參數；一般照明回路的電壓、電流、功率等電力參數。

5）熱力系統信息采集

采集鍋爐排放參數、總供熱量、各回路的熱水供熱狀況和蒸汽供熱狀況、軟水的補給狀況。

對電、氣、油、煤等能源使用狀況進行計測和記錄，體現各鍋爐的實際運行效率。

6）可再生能源系統信息采集

對地源熱泵系統、太陽能光伏發電系統、太陽能集熱系統、風能發電系統等各種可再生能源，系統不同根據不，同設計要求，設置相應的信息采，集裝置。

用戶可依據不同層級的管理需求，刪減有關的能耗數據信息采集要求，也可以增加某些特殊的數據信息，例如環境參數等。

3.2、能耗設備管理模塊

對中央空調、給排水等系統中應用的主要機電設備進行獨立的能耗管埋， 通過對相關采集信息的分析，對機電設備運行效率進行綜合判定。包括：

對空調系統設備及環境監測系統運行工況的監視、控制、測量、記錄等。

對供配電系統、變配電設備、動力設備和照明設備的監視、測量、記錄等。

對給排水系統設備運行工況的監視、控制、測量、記錄等。

對電梯和自動扶梯系統的運行進行監視等。

對太陽能、地源熱能等可再生能源利用系統運行工況的監視、控制、測量、記錄等。

3.3、能耗區域管理模塊

按照功能、樓棟等分類方法，將校園內需進行獨立管理的區域進行劃分，為能耗分析、評估提供對象范圍，按照能耗類別的分類方法，管理各區域下能耗信息采集裝置，為能耗統計提供計算依據。

3.4、能耗分項計量模塊

建筑內的耗能數據是建筑能源管理的基礎，采集建筑的耗能數據并有效地組織分析使之為建筑降耗升效服務。

具有滿足對耗能進行分析的需要并以不同計量單位顯示和轉換的功能，應能耗量量換算成通用標準計量單位。

具有對冷、熱負荷和單位建筑面積能耗、區域能耗統計等分析功能，同時具有根據系統大型機電設施設置和運行歷史數據開發仿真分析模塊的功能。

建立建筑整體數據模型，實現統一信息資源層次體系、統一數據元素標準和統一信息編碼，對各類數據進行數據存儲管理的集中優化整合。

確保所獲取數據的計良精度和可靠性，并提供以直接讀數、動態曲線或綜合表現曲線等顯示方式。

對耗能設備所集的各類信息宜包括溫度、壓力、電壓、電流、功率、室內和室外空氣溫、濕度等實時參數；電量、流量、運行時間等累計參數；工作狀態及報警、事件記錄。

保存在就地采集裝置內的歷史數據等其他需要的信息參數。

建立數據倉庫，為管理決策層提供有效的能效數據服務。實現聯機分析處理，對建筑使用中的耗能管理提供輔助決策支持。

根據需要自動實現能源使用情況分析報表的生成，定期向管理部門發送。

3.5、能耗數據分析評估模塊

采用多種分析和評估工具，對建筑或設備能耗統計數據進行獨立的數學分析，對計算結果進行評估，并實現對能耗狀況的模擬仿真。利用分析評估數值，對建筑或設備的能耗狀況進行判定，預測能耗需求。

具有以二次計算和統計分析工作方式能力，通過若干組件完成包括計算服務、公式和指標組態等，對用戶設定的統計點進行指標計算，同時也包括各項其他公式計算點，來幫助管理者了解多關鍵參數變化情況。

3.6、系統優化策略模塊.

提供可優化的策略方案，給管理決策主動調整建筑運行能耗的改善性措施和方向，實現建筑能源使用效率逐步優化的目的。系統提供對不同能源使用管理方案的能耗評估，不斷完善最優能源使用路線。

按降低能耗管埋規程及提高設備能效運行程序，根據各分區、類別、時段及用戶的需求，對耗能信息分別進行匯集、統計、記錄等的同時，還能通過目動或輔助的分析模塊，實現運行、設計限額比較分析，并在獲取相關設計信息的基礎上，自動或輔助人工優化或調整耗能計劃。對耗能設備進行優化性能的提示及具有實時反饋運行限額、提示調整負荷分配的功能。

對各耗能設備運行的基礎、分析及控制的買時信息，進行數據記錄、存儲及進行仿真分析的功能。

以實現綠色建筑的科學管理為基礎，樹立先進的管理理念，以建筑降耗及建筑生態節能體系為目 ，以不斷完善的數學模型為依據，以優化的控制算法為核心，以帶有自習功能的耗能趨勢分析為運算參數，以客觀的實際耗能為評價指標，以綠色建筑的多元要求為對照，不斷地對原有系統持續優化研發，達到建筑節能減排更優異的綠色功效。

3.7、能耗信息模塊

通過網站瀏覽和數據共享應用技術，實現能耗數據信息的互聯互通；采用必要的防火墻、數據加密等安全技術，實現系統運行的穩定和安全；通過可控的信息，向管理者和主管單位提交能耗指標數據。

基于B/S架構和瀏覽器技術，通過豐富的圖形表示形式，快捷準確的為管理者提供良好的數據查詢、決策分析等用戶界面。

4. 結論

本文結合工程實際，對能耗管理系統的結構組成，數據采集、分析、、優化等相關技術進行了探討及其研究，并提出建議的措施，以便以后具有借鑒之意義。

參考文獻：

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文章編號:1004-4914(2010)05-062-01

一、前言

隨著人口危機、能源危機、環境危機日趨嚴重,人們越來越注重環境保護和能源節約,節能環保成為21世紀社會的主題。世界各國越來越重視節能減排工作的開展,并在世界范圍內展開協作,共同應對能源危機、全球變暖等人類共同面臨的課題。

二、節能減排的現實意義

20世紀我國經濟增長快速,各項建設取得巨大成就,但同時也付出了巨大的資源和環境代價,經濟發展與資源環境的矛盾日趨尖銳,環境污染問題嚴重。這種狀況與經濟結構不合理、增長方式粗放直接相關。不加快調整經濟結構、轉變增長方式,將導致資源支撐不住,環境容納不下,社會承受不起,經濟發展也必然難以為繼。

節能減排意義深遠,是關乎子孫后代的一項政策措施。節能減排就是減少能源消耗,降低廢氣排放。節能減排和環境保護緊密相關,相互統一相互促進。

只有堅持節約發展、清潔發展、安全發展,才能實現經濟快速可持續發展。同時,溫室氣體排放引起全球氣候變暖,加強節能減排工作,也是應對全球氣候變化的迫切需要,是我們應該承擔的國際社會責任。

三、節能減排目標實現的保證

我國“十一五”規劃綱要提出,“十一五”期間單位國內生產總值能耗降低20%左右、主要污染物排放總量減少10%。這是貫徹落實科學發展觀,構建社會主義和諧社會的重大舉措,是建設資源節約型、環境友好型社會的必然選擇,是推進經濟結構調整,轉變增長方式的必由之路,是維護中華民族長遠利益的必然要求。

要實現節能減排目標,筆者認為,可從以下幾個方面采取措施:一是調整優化結構,控制高能耗、高污染行業增長,淘汰落后生產能力;二是鼓勵創新模式,發展循環型經濟,推進資源綜合利用,全面發展清潔生產;三是發展科技,加快節能技術研發和推廣,建立節能技術服務體系,加強合作交流;四是完善節能減排政策,建立完善監測考核體系及制度;五是健全法制,加強宣傳,完善節能環保標準,提高全民節約意識。

四、建筑節能監管系統建設

開展建筑樓宇節能降耗行動,提高建筑能源利用率是減少能源消耗、保護環境的有效途徑之一,也是我國走綠色建筑,低能耗建筑道路的重要內容。這對于提高能源利用效率,緩解社會經濟發展面臨的能源和環境約束,完成“十一五”規劃目標有著十分重要的意義。

建筑節能監管監測系統就是依據《中華人民共和國節約能源法》、《公共機構節能條例》、《關于加強國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能管理工作的實施意見》、《國家機關辦公建筑和大型公共建筑分項能耗數據傳輸技術導則》、《國家機關辦公建筑和大型公共建筑樓宇分項計量設計安裝技術導則》等政策文件提出的需求而研發出的。

1.節能監管監測系統的作用。節能監管監測系統,針對建筑能源消耗特點,通過采集能耗實時數據,即時監測及記錄每棟建筑用能狀況;通過數據挖掘分析,降低待機能耗,提高系統設備效率,達到管理節能目標;同時監測和統計每個部門能耗實際用量,作為各單位部門考核指標,約束各單位部門行為節能;另外,又能為評價改造前后用能效果,提供可靠詳實的數據。節能監管監測系統對于節能降耗的國家戰略具有極其重要的意義。

節能監管監測系統改變過去能源使用的粗放型管理模式,能夠實時監測建筑用電、用氣、用油、用水等各種參數,包括三相電壓、三相電流、三相有功電度、功率因素、水量、油量等,這將使能源使用的時間、環境和使用量清晰地展現在人們的面前,幫助人們能夠及時發現能源使用過程中出現的問題,在此基礎上實現良好的節能效果。

節能監管監測系統的使用將使節能改造工程能夠得到準確的效果驗證,通過對改造前后用能量的測量和對比分析,可以準確地計算出節能量,使物業提高能源利用效率,提升競爭力。

2.節能監管監測系統的組成。節能監管監測系統按功能劃分為:數據采集、數據存儲、系統應用。(1)數據采集層。各計量點儀表,通過RS485總線方式組網,將實時數據發送至能源管理工作站。(2)數據存儲層。采集到的能耗數據存儲在能源管理工作站,再經過預處理程序,按照分類能耗、分項能耗、分戶能耗等實際需要的數據格式永久保存在數據庫中。(3)系統應用層。應用軟件層,可實現能耗數據實時巡檢、能源消耗監視、能源消耗圖形顯示、記錄打印、報警、趨勢分析等功能,通過賬號和權限管理,能夠按責任分成不同的領域。經過授權通過互聯網絡,實現異地瀏覽功能,可以對數據遠程調用、存儲、并進行顯示。

3.節能監管監測系統的主要功能模塊。節能監管監測系統平臺軟件為決策層、管理層和操作層分別提供了不同的功能做到能源的逐級管理(如下圖),使不同職位職責明晰,分工明確,可以有效監測節能目標。

監管平臺可實現如下功能:實時采集監測、分類、分項、分戶能耗分析,待機能耗分析、趨勢分析、能源診斷、節能潛力挖掘、能耗報警、運行日志管理、登錄權限管理。

對于節能管理監測信息中心,還要實現以下功能:能源審計功能、能耗監測功能、能耗公示功能、制度建設功能。

五、節能監管平臺監測指導下的節能措施

通過節能監管監測系統的建設,可隨時監測到建筑的用能異常、用能超標以及節能效果,監管系統通過橫向縱向的對比,全面細致地分析、挖掘節能空間,給出節能方向。

針對“跑、冒、滴、漏”造成的能源消耗,可以及時告知值班人員處理;對于因為人員使用造成的能耗超標,可以采取行政措施,定時限電,按量供水,以及通過獎懲制度進行引導;采用節能新產品,如更換高效節能燈管、采用高效流體泵等;采用系統化的新技術,如冰蓄冷技術、太陽能供電、太陽能熱水系統等;通過技術創新,進行系統節能改造,如循環水泵的變頻控制改造、中央空調機組系統智能模糊控制等;通過以上行政手段和諸多技術手段的綜合運用,來實現節能監管監測平臺給出的節能潛力挖掘。

六、結語

節能監管監測系統是在節能減排的國際大形勢下應運而生,其功能也會在綜合應用中得到不斷發展和完善,結合不斷發展的節能新技術運用,必將在節能環保大業中作出應有的貢獻。

參考文獻:

1.金振星.大型公共建筑節能監管制度設計研究.暖通空調,2007(8)

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建筑節能有狹義的和廣義的兩種概念。狹義上講,建筑節能通常與建筑物結構部件的組合、加工及建筑的使用過程中的能耗關系較多,尤其是建筑運行過程中的能耗,是狹義節能研究的重點,與之相對應的是一般建筑的節能。廣義上講,建筑節能需要考慮建筑物整個壽命周期內的能源耗費狀況,與之相對應的是綠色建筑的節能。要跟深層次的解決問題，既要抓住細節，也要從大局上做到整體節能。

2建筑能耗的狀況和分類

2.1建筑能耗的分類

我國城鎮建筑能源消耗按其性質可分為如下五類：

（1）北方地區采暖能耗

（2）除采暖外的住宅能耗（照明、炊事、生活熱水、家電、空調）

（3）除采暖外的普通公共建筑能耗（辦公室、中小型商店、學校等）

（4）除采暖外的大型公共建筑能耗（寫字樓、星級酒店、大型購物中心等）

（5）工業建筑能耗

之所以把采暖能耗分出是因為此部分能耗有其特殊性；而把非住宅民用建筑分為普通公共建筑和大型公共建筑是因為這兩類建筑的能源消耗量差別巨大。

2.2建筑節能的現況

建筑節能的經濟效益和社會效益無疑是十分重大的，然而長期以來單純依靠建筑節能設計標準中強制性條文實施卻難以得到推動，這既有政策法規的原因，也與缺乏深入地開展科學建筑規劃與設計、加快節能新技術的開發及應用有關。

建筑節能是一個系統工程，應該立足于我國不同建筑的用能特點和建筑的全生命周期過程，在規劃、設計、運行等各個階段通過技術集成化的解決手段，降低建筑能源需求、優化供能系統設計、開發新型能源系統方式、提高運行效率。根據近30年來能源界的研究和實踐，目前普遍認為建筑節能是各種節能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式，是緩解能源緊張、解決社會經濟發展與能源供應不足這對矛盾的最有效措施之一。

2.3建筑節能的方向

根據現有的能耗問題，通過一系列的實驗探討，建筑節能可以通過以下幾種方式實現。

1、優化建筑設計

建筑造型及圍護結構形式對建筑物性能有決定性影響。直接的影響包括建筑物與外環境的換熱量、自然通風狀況和自然采光水平等。而這三方面涉及的內容將構成70%以上的建筑采暖通風空調能耗。

2、建筑圍護結構材料和部品

開發新的建筑圍護結構部件，以更好的滿足保溫、隔熱、透光、通風等各種需求，甚至可根據變化了外界條件隨時改變其物理性能，達到維持室內良好的物理環境同時降低能源消耗的目的。

3、通風裝置與排風熱回收裝置

對于住宅建筑和普通公共建筑，當建筑圍護結構保溫隔熱做到一定水平后，室內外通風形成的熱量或冷量損失，成為住宅能耗的重要組成部分。就排風熱回收而言，國內目前已研制成功蜂窩狀鋁膜式、熱管式等顯熱回收器，這只對降低冬季采暖能耗有效。

4、各種熱泵技術

通過熱泵技術提升低品位熱能的溫度，為其建筑提供熱量，是建筑能源供應系統提高效率降低能耗的重要途徑，也是建筑設備節能技術發展的重點之一。

3 建筑節能的關鍵問題和誤區

任何建筑都不可能面對的是同一問題，面對越來越多元化的建筑環境，我們所面臨的建筑問題越來越多，許多建筑往往憑自己的“經驗”來看問題，而不去尋求正確科學的方法，這為建筑節能帶來了不少問題。

3.1建筑節能的關鍵問題

（1）任何一種技術都有適用性的問題

（2）沒有一種包醫百病的“先進”技術

（3）在西方國家是節能的技術，在中國可能就是不節能的。以用電為例：

歐洲大部分電力來自水電與核電，因此采暖的能源利用效率：熱泵>電加熱采暖>燃氣采暖, 中國主要燃煤發電，電并非清潔能源，難道直接電熱采暖是清潔和節能的？

（4）南方地區外墻保溫不是建筑節能的重點，某些情況下，盲目的增加保溫會增加建筑能耗‘南方住宅建筑節能的關鍵是遮陽，自然通風。

（5）不要憑自己的“經驗”行事，你了解北方的建筑，難道來到南方還照北方的建筑經驗嗎？要因地制宜，不能忽略任何一個小問題。

3.2建筑節能易陷入的誤區

盲目復制發達國家的所謂“先進技術”，導致消耗更多的能量！！！在熱帶地區應該推廣高保溫性能外墻和雙層皮幕墻嗎？在熱帶地區應該推廣高保溫性能外墻和雙層皮幕墻嗎？在熱帶地區高層建筑上大面積用光伏板合適嗎？地源熱泵、熱電冷三聯供一定節能嗎？大型區域供冷系統節能嗎？美國模式的大型不分區變風量空調系統是先進技術嗎？

3.3典型錯誤

不考慮氣候特征和建筑類型，盲目采用單一類型“不節能”的雙層皮幕墻形式

南方，辦公建筑，玻璃幕墻，內循環、熱量全部帶入、消耗風機電耗、住宅也采用“雙層皮”。

分不清外呼吸、內呼吸幕墻系統對內、外層玻璃的不同性能要求，一律“外單、內中空”，

內循環：外層玻璃應用雙層中空。

通風不暢，甚至無法通風：增加公共建筑空調負荷，夾層不設置水平遮陽百葉：性能無法調節。

結束語

建筑節能并不是一個小問題，特別是在中國，中國的人口是世界上人口最多的國家之一，典型的人多地少，這就造成我國特別是發達地區人口密度和建房密度成正比！房子多意味著耗能大還不一定能達到建筑的最好效果。現如今越來越多的人開始關注環境、關注資源、關注健康。那么綠色建筑作為一種新的節能綠色的標志，也越來越被大眾所接收甚至需求，所以如何節能，如何綠色成了建筑行業越來越重視的問題。

隨著經濟進一步發展、城市化進程加快、第三產業比例增大和人民生活水平顯著提高，我國建筑能耗有可能增長迅速。若不采取有效的節能措施，到2020年建筑能耗將比2005年翻一番以上。當前我國開展建筑節能的工作重點應為：在農村大力提倡和推廣可再生能源利用；北方建筑改善建筑保溫、采取新型集中供熱系統，大幅度降低采暖能耗；長江流域發展熱泵采暖空調方式；在住宅和一般公共建筑中推廣節能燈具和電器的使用，并提倡行為節能；大型公共建筑采用有效節能技術以提高能源利用效率。

按照建設資源節約、環境友好型社會的戰略要求，建筑節能已經得到了從中央到地方的高度重視。通過各部門的協調配合，探索出一條在滿足社會發展和人民生活水平不斷提高的前提下，大幅度降低建筑能耗的道路，將為我國經濟與社會全面、協調、可持續的科學發展做出重大貢獻。參考文獻