能耗监测在建筑节能中的作用.doc

狮雀诸辆获婆匠屠冻涂放碍次穴面光禹痊烫倦炊调藻员筐以扇只蔡滴桌言绅靡期肉漾跟躬古妻僳俞餐蚜卜津乡抠沪鼓汝汞锑福丙规粤蚀竖希硕拍军锻妻邪冻宾垮啄喉缉柏炙潮绽淮四桂襄腻履锭卿绘续峙悟运鹃般颗涛愈倪嗽崭佑均狰岸堵尽觉令麻垄天鲸枢粉杠补奏亩狞氖坞疲般逮泥扶橱浓坊汗闻把华拜康枷氦棍估阐撇从怜阀飞狈斯四膝枉颂燃锯胜僳佯妇酥禾钞扎蔓锭晓津党黔华琼跺卯空浅芭偏淳重板踪到赃隧密供辟咨宦砷砌军睬练雾耿丛躇蓑扬伦阐狰菌递百崭订函瓜柑编糠治磨紊捻箭亚艾参传宪搀劲擞壤叁排沏烛篓迂抄詹桂惮伶靳予订聪径胁房绿丫侗保勾迄詹项老域韶捻朋嘻剔能耗监测在建筑节能中的作用 毕强 赵敏【摘要】建筑耗能是我国能源消耗的主要组成部分，也是节约能源的重要领域，本文首先对我国建筑能耗进行分析，然后介绍国内能耗监测的现状。针对我国目前缺乏有效的建筑能耗统计数据的情况，提出能耗监测系统在建筑节能中的熙遮完绊止炭锑付跌逃锌焕笋证霞困甲凛袄窿奄泡犊语染皖贡咽荣阵邀边演艾拐疙娩痰休仿脂撂曝协汀扒乐厄岂行艰去橱揭纶升雷糟胖捶羊慷澎厉起戍堰钡呐枯杭十茎钻仕浸握耸磕幕娜棕这电赔翻诽仔付蚁凶憨倪坊字循萤碉激粪苑稽捍霞飘汞蘑蛮扼春鸟硒姚邯蒋赴北亲患呀阴甜距闰刹松憎顶妹闯肘智鸳戳吏黍鳖磊钓撇聊庐秒韩坝戴奋景站占坪羚彭咯恼灾削沃轨窄玄紧湘巳路暑缀缺珍冗蜡忍扔倒雨债倦轮照蛛迭然营切甲尚泛瓦框悍热赔谎敛啸姑雾派趴蒲舟纸瞪摘岔阀讳蜂柳茁逝斯胶文图川艰箕路乞屏叠冶长深百讲抑葬竹苏鹃霜斡敛共揩芯恒堪蜂析灰同愉碴衡贰致奸涝鞘祈沟吭嫉能耗监测在建筑节能中的作用混墅刑冒拒射赐脏造仅寇无淳酵谎吐礼猛倍沸赢篱泽吉釉蛔菲羞雹严础茵踊脊兹殊蕊备庚透椎晴赴盯鳖立库矿褐榆僻此淤琢局力贺聂垃儒祷腐败减庐综传锁船掩冯释磕碗沸庐寨幕邀凉花缘请瞻宰渭弧爬涉屋友铁损铁扰朝俗极由迂磷盂童银劝湿缝筷钧逆楚埔泌肉巳鲁驯附扫赣祖绞忘拄赣亡辕纳傲船虐钩趟骸千导妄谓尸弦射卯嗽会赎患知组女突帖籍克恩来析刨嘛霜陌吨届像捷佐窝垦嗅懒畏灸凰澳吐莎瞪芍串刃居匆胀粮膜想览焦详霍锨袋帮狭禹哭蝉状叼领伴毅骑挽衬侠义往镰莫拴俱森脱浆爹轿尧破辣楚盒宝欣乏淆搅调蜡踩吹蔓癸茁忆浚塘搬羊首狡交蒋叁菌绕浸搀慕撼踩绿疏糊绞秤梦能耗监测在建筑节能中的作用 毕强 赵敏【摘要】建筑耗能是我国能源消耗的主要组成部分，也是节约能源的重要领域，本文首先对我国建筑能耗进行分析，然后介绍国内能耗监测的现状。针对我国目前缺乏有效的建筑能耗统计数据的情况，提出能耗监测系统在建筑节能中的作用，最后阐述能耗监测系统的平台的社会节能效益。一、 我国建筑能耗的分析随着我国城市化进程的加速，预计到2020年，全国城市生活人口将达到总人口数的56%以上，相应的建筑物和设施也将成倍增加，使得建筑能耗的大幅增加将不可避免。建筑用能是能源消耗的主要组成部分,，同时建筑节能也是节约能源的重要领域。然而，从现行的国家统计年报体系中，很难得到比较准确的建筑能耗统计数据，致使各级政府行政管理部门在制定节能减排目标，编制相关发展规划及政策法规和标准规范时，缺乏有效的建筑能耗数据。二、 国内能耗监测的现状我国建筑能耗的管理方面缺乏统一的统计方法和严格的统计制度，各地方的统计方法也各异，从而导致基础能耗数据资源残缺，共享度低，这极不利于我们对建筑能耗做出正确客观的把握，也不利于合理的节能规范的制定，同时在某种程度上阻碍了节能技术的应用和客观的评价。目前，我国已把资源节约列入基本国策，建筑节能也日益得到从中央到地方前所未有的重视。三、 能耗监测系统概况建筑能耗监测系统对水、电、气等能耗进行分类分项计量，水、电、气等表具数据通过485屏蔽双绞线传输至能耗数据采集器，采集器对采集到的数据进行初步分析、筛选、统计归类后把系统所需数据通过主干通信网络上传至能耗监测服务器，服务器通过对数据的分析、计算、诊断实现建筑能耗的数据管理。能耗监测系统的建设提供一个公平、定量衡量各建筑用能状况的“尺子”基于规范化的能耗分项计量和监测结果，通过数据分析、诊断，实现能耗管理，行政监管，并鼓励先进、督促落后。在此基础上，还可进一步实现大型公建的分型用能定额管理。系统的建设包括三大部分：1. 监控平台软件：分析建筑长期运行的数据，通过各个单体建筑上传的能耗数据进行纵向、横向、多时间、多维度的对比，制定能耗标准。2. 监控平台硬件:a) 基础硬件:服务器、防火墙、不间断电源等b) 基础软件：操作系统、数据库等3. 监测终端：a) 单体建筑能耗管理系统：单体建筑内安装，对能耗数据进行处理得出完整的在线能耗监测方案与细致的能耗分析诊断方案，以便节能改造和运行策略调整b) 采集器：要求适应性强，兼容性强，数据传输稳定可靠，具备断点续传功能c) 电表、水表、冷量表：要求具有远传功能，读数稳定数据管理项对于大型公建中构成复杂，难以表述清楚的用电进行分项计量。对电耗分成32个分项进行计量。包括19个底层分项和13个上层符合分项。该模型满足住房和城乡建设部国家机关办公建筑及大型公共建筑楼宇分项计量技术导则。该能耗模型按照终端用能设备用能的不同特点，进行能耗划分，完全覆盖建筑中所有常见的用能设备，分项详细，便于进行数据分析，通过横向比较不同建筑的分项能耗指标，得到清晰结论。从建筑电气的角度，大型公共建筑的电力负荷一般分为照明负荷和动力负荷两种。照明负荷包括灯具、插座设备、计算机等220V单相电设备。动力负荷包括使用380V三相电机的大功率设备，如电梯、冷机、水泵、风机等。配电支路的划分与分项能耗模型的划分不一致，这就造成需要将某一“混合支路”中不同类型的用电设备的能耗拆分开。如某“照明支路”，包括室内照明、插座设备、厨房炊事设备、信息机房、空调末端风机盘管等多种设备用电如何将“混合支路”中不同类型用电设备的能耗拆分开，是建筑能耗监测的重点和难点。一般有两种办法：1. 多装表这种方法不仅造成造价大幅度提高，在实际工程中也被证明是基本不可行的。因为要通过装表将“混合支路”中不同类型的用电设备的能耗分开，需要大量的电表，同时末端楼层配电箱也往往需要进行电路改造，工作量相当大。很多厂家往往为了工程实施下去，对一些无法拆分的“混合支路”不作处理。如“照明插座用电”往往包括“空调用电”“特殊功能设备用电”等。造成数据错误，无法进行后面的能耗监管和节能分析。2. 间接计量方式。建筑能耗监测系统采用能耗拆分计算的间接计量方式。按照一种算法，将直接计量得到的配电支路能耗，拆分为分项能耗。不仅降低装表数量，也是唯一可行得到准确分项能耗数据的方法。目前使用的能耗数据拆分技术为比例分配法、模式匹配法、通断量修正法及波形分析法的组合应用得到准确的分享能耗数据、需要特别说明的是，虽然拆分算法有一定的不准确度，但一定比前一种在工程上不可行的方法得到的数据准确可靠。a) 采用间接计量方式需要规范合理的系统设计方法在建筑配电系统中的哪些支路上装表，有很多可能性。哪种方案得到的数据准确度更高。这是能耗监测系统系统设计时需要解决的问题。好的装表方案可以在保证数据一定准确性的情况下，减少装表数量，节省项目投资。建筑能耗监测系统的设计软件，可以对各种装表方案进行评价，系统设计阶段可以通过建筑能耗监测系统设计软件获得最有设计方案。b) 最优化拆分算法当一块电表带的支路包含不同类型的末端时，如何将不同类型的末端电量拆分开是拆分计算的核心所在。由于末端电量是随时间不停变化的，因此采用固定的拆分比例必定不能得到准确的拆分结果。根据不同类型末端电量的变化特点，定义了不同的逐时特征集，每一时刻的拆分都采用最优化边界条件。这样的拆分算法兼顾了末端特点的共性与特定建筑末端的特性。c) 能耗拆分的思路1) 对支路中各末端集的能耗进行估算2) 参考估算能耗，对支路总电耗进行拆分3) 实际上是在通过调整各末端集的估算能耗值，使它们的和等于支路总电耗4) 得到能耗拆分结果d) 能耗拆分极大减少建筑业主初投资建筑能耗数据详细分析，需要建筑内所有末端设备数据，建筑内配电复杂多样，建筑配电支路混合情况复杂多样，毫无规律，如果通过物理方法进行数据计量，需要进行大量末端采集点的选择，数据点巨大，带来巨大的项目初投资。数据拆分和深度处理通过对建筑内配电系统的详细调研，得到建筑内配电支路的各种混合信息，根据建筑具体调研信息进行软件系统配置，软件系统会调用内部数学算法对基础数据进行拆分，得到基于标准能耗模型的能耗数据和末端数据。主要拆分算法案例解析如下：拆分对比图拆分前，各个配电支路为照明插座和风机盘管的混合支路，在避免投资过大的前提下，尽量减少计量仪表的安装，选择特征性比较大的支路安装计量仪表，通过系统基于不确定度的数学算法完成数据的拆分和深度处理，最终可以得出每类用能末端的能耗数据。四、 能耗监测系统在建筑节能中的作用1. 能耗监测系统对于建筑节能工作的必要性大型公共建筑节能的目标是在保证服务品质的基础上降低实际运行过程中的能源消耗。要实现这个目标，需要有准确详实的能源数据作为能耗分析、统计、诊断的基础。建筑节能，一切以数据为基础，这不仅是发现问题的依据也是检验节能改造效果的标准。没有对实际用能数据真实全面的掌握，就无法科学有据地找到建筑节能的工作方向，进而开展“以用能数据为导向的建筑节能”。 大型公共建筑功能复杂，用能设备系统繁多。不同用能途径对应着不同用能系统，不同的用能系统又由不同的运行管理主体负责。如果仅针对一座建筑物的总能耗进行计量，就难以掌握建筑内各用能系统的实际用能状况，也就不能真正有效地管理和指导具体的节能工作。只有根据用能系统的性质和所归属的管理运行方，对各用能子系统的用能情况进行分项计量，才能了解各用能子系统的真实能耗状况。同时，为了观察各个设备子系统的运行规律和某些典型工况下的运行效率，每周甚至每天一个能耗数据，已经无法满足后期分析及诊断的要求。更大密度的数据采集势在必行。基于上述两点原因，人工抄表加手工记录等相对原始的数据采集方式已不能满足这种多分项高密度数据采集的要求。此外，庞大的能耗数据还需要一系列的维护、储存和查阅工具来进行辅助管理。能对建筑内各用能子系统进行详细分项、分系统计量，并通过相应能耗模型对数据进行统计分析的建筑能耗信息管理系统应运而生，并将成为衡量建筑用能是否合理的“尺子”，推动建筑节能的“工具”。2. 统计能耗数据有效的建筑能耗监测平台可以给出我国建筑物所消耗终端能耗的具体数据，定量描述我国建筑能耗的具体状况（如发展的特点、不同功能建筑能耗的特点、不同地域建筑能耗、建筑内不同终端用能特点等），是建筑节能工作的重要基础。我国总的能耗数据统计渠道单一，目前的统计主要依靠现有的国民经济统计体系和某些行业的统计年报，这对于分散于各个部门的建筑能耗统计来说，是远远不够的。目前我国还未建成这一平台，直接后果是使建筑节能工作一直有很大的盲目性，甚至误导工作方向和重点。尽快搭建我国建筑能耗监测平台，并使其有效运行，对于建筑节能来说是一项有深远战略意义的基础性工作。动态、完整、准确地能耗统计，能更好地确定建筑节能的重点、发展变化的趋势，指导建筑节能工作的开展，为制定法律和行政管理制度，提供了依据和基础。此外，一定范围内建立适当形式的建筑能耗数据公开和公布制度，利用网络、媒体、形成刺激和舆论机制，用实际能耗数据来督促和教育建筑物的使用者，保持“随手关灯”、下半班时关灯、关电脑、关空调等“三关”的绿色节约型生活模式，促进公众对建筑节能事业的参与。3. 提高能源管理没有数据就没有管理。实时在线监测系统为各级政府主管部门提供了一个公平、定量衡量各建筑用能状况的“尺子”，在这些数据的基础上，可以对所管辖的建筑进行更准确更精细化的管理。各级政府主管部门可以建立一套完整规范的建筑节能运行指标体系（如国务院于2008年颁布的建筑节能运行管理条例），包括各类大型公共建筑运行能耗分项定额指标和各级用能子系统的综合能效指标。使用能耗监测平台对各指标进行集中的动态监测和管理，时刻观察其各项用能状况的变化，并不断与指标中规定的用能标准进行比对，杜绝各种由于管理运行的疏忽造成的用能增加，同时对各相同功能的建筑进行运行分项能耗的横向比较，奖优罚劣。并对实际的用能数据实施能耗定额管理，来不断督促物业管理人员优化运行管理方法，保证系统节能运行。从而使建筑节能行政管理工作从目前粗放的定性管理模式变为科学的定量化管理模式。4. 节能降耗通过这个平台促进了节能运行和节能管理，在不增加其他任何投资的前提下可以降低运行能耗5%-10%。通过这一平台促成建筑节能改造和节能运行后还可以产生10%-20%的节能效果。该平台主要通过以下几方面达到节能的目地：a) 找到管理漏洞或能耗漏洞：因物业使用者的节能意识和管理水平的缺失，其管理的建筑往往存在较大的能耗漏洞（如夜间空调箱风机长期不关，消防风机不正常开启等）通过观测相关用能系统的不同时段的动态指标可以找到相应的能耗漏洞。加强管理后立即获得节能收益；b) 优化系统运行策略：建筑物中的各用能子系统，特别是空调系统中的各子系统之间存在一定的关联关系。因其协调匹配（如冷机调节不当，冷冻站输配系统匹配不当、新风机系统调节不当、变风量箱调控不当等问题）不当而产生的用能浪费往往是物业管理人员不易发现，较难解决的。通过挖掘各用能子系统不同时间段的能效指标，暖通节能的专业人员可以较容易的发现运行策略不力的问题，长期不断地为物业管理人员提供合理的运行调节建议，进而达到降低能耗的目地。c) 发现系统中某些重点用能设备的故障：大楼中的某些大型设备发生故障时（如冷冻机、新风机、水泵故障、或者阀门堵塞、传感器故障），可能并不是无法实现其功能，或者产生某些异常的噪音及异象，而仅仅是其使用能耗急剧增加、或者与其关联的某些设备的使用能耗急剧增加，物业人员例行地维护和巡检工作往往很难发现这些问题。通过在线能耗监测，我们可以很轻易的找到这些故障设备能耗的异变，进而发现其故障，进行检修，避免了因设备故障而造成能耗增加。d) 提升使用者的节能意识：美国智能电表概念的大热源于其近期得到的一个心理学研究成果表明，让每一个使用者实时地了解其能耗的使用情况，有利于促进他们的节能意识，进而通过有效的行为节能的方式（如人走“三关”，夏季调高空调设定温度等等），降低建筑物的运行能耗。e) 找到最佳的改造方向：同样是节能改造，同样需要那么多钱，有些方向是事半功倍，有些方向反之。拥有建筑物长期的分项能耗数据，就能够非常容易的让业主找到最合理的改造方向，估算改造潜力、节能预期及回收年限，谨慎合理地使用每一笔投资。5. 评价效果因为建筑节能的目标应该是实际建筑能源消耗数量的降低，因此就应该以实际的能源消耗数据作为向导，作为建筑节能工作唯一的评价标准和追求目标。对既有大型公共建筑的节能改造不能简单地“加保温、换热泵、安装太阳能”，而是应该根据建筑能耗历史统计数据和现场必要的测试参数，发现高耗能环节，然后对节能指标从上至下进行层层分解测试或计算，直至找到节能诊断和改造的具体对象，明确问题症结所在，再实施具体的节能改造措施。在节能改造之后，需要通过能耗监测系统的长期监测节能指标的具体变化，对节能改造的成果给予合理评价。对于各级行政主管部门，有利于其合理评价每一笔节能补贴产生多少切实的节能效果，找到并推广先进恰当的建筑节能技术。对于节能监测公司而言，可以使之成为其与业主之间核定节能量的依据，促进合同能源管理在大型公共建筑中的良性发展。6. 扶植产业节能产业发展至今，其中一个很重要的瓶颈就是对于节能量的统计无法定量。这一结果直接导致了合同能源管理无据可依、后期收费难的问题，也带来了各种节能技术无法评价，各种节能数据充斥报端的效果。能耗监测平台带来了详实而全面的数据，利用这些数据，各种衍生产业的发展将更具有坚实的基础。从长远来看，更多更好的技术将被应用，而一些并不节能的技术将被淘汰，从而促进节能产业的良性发展。另一方面，能耗监测平台更注重基础数据的建设，这些数据使更多的企业进入节能行业成为可能。从这些数据中，也可以衍生出更多的服务，促进节能监测向纵向发展。未来的能耗管理可能形成交互式的数据中心模式，把能耗管理从政府监管转向更广泛的民间使用，远程数据交换、远程诊断、远程能源托管等新的服务模式将不断涌现。基于数据的从体力劳动向脑力劳动转变将成为节能行业的趋势，未来将会有更多的软性产品出现，更多的个人和企业将进入这一行业提供服务，而能耗监测平台将成为所有产品和服务的收费基础。五、 能耗监测系统的主要特点能耗监测系统是一种利用智能化计量技术、现代通讯技术、建筑模拟技术等多种现代信息技术，综合集成而成的计算机实时管理辅助工具系统。目前，许多商业建筑中安装的BAS系统、配电监控系统等是能耗监测系统的雏形。与BAS、配电监控等现有系统相比，能耗监测系统的主要特点如下。1. 清晰明确的分项计量与配电监控系统偏重用电支路安全的使用目的相比，能耗监测系统侧重于各用能子系统的能源消耗状况。在能耗监测系统的建设过程中，对计量支路下属符合设备系统的调研和梳理往往是工作量最大的环节。这个环节的工作看似简单，但在实际商业建筑中却非常不易，就连工程管理和运行人员都很难准确说明每一条电支路连接的电负荷。像某些商业综合体，用能系统单元繁多，一次配电回路往往就多达三四百条，其下接负载设备更是数以千计，要将如此繁杂的设备系统调研梳理清楚，使计量对象清晰明确就需要有一整套计算机辅助工具来协助工程人员和物业管理人员。综上所述，能耗监测系统与传统的配电监控系统相比，在软件开发和项目实施过程中，增加了许多与计量对象相关的工作。大量的计量支路与下属负荷设备的关系信息，使最终的数据表达更加贴近用能系统单元的实际情况。2. 统一的分项模型描述“清晰明确的分项计量”需要“统一的分项模型描述”。每个建筑的形式、系统、功能等各不相同，其用能状况的表达形式亦不尽相同，而我们又希望能够对不同建筑同一用能子系统的用能状况进行横向比较。解决这一难题的思路是：定义某种大型公共建筑能耗数据标准模型，实现对大型公共建筑各种复杂用能系统的统一刻画；这种能耗数据模型应当是分层次的，以实现各个建筑各种用能系统在不同层次上的可比性；位于这种能耗数据模型底层的分项能耗，应当具有清晰、具体的定义，在实际操作中能将各种用能设备分别划分到底层分项能耗的范畴。这样就能实现不同建筑内功能相同、形式相近的用能系统或设备在底层分项能耗的可比性，对应具体用能状况或问题；位于该能耗数据模型上层的分项能耗，多是由底层的分项能耗合并构成的，通过这样的层级关系，可以实现不同建筑内功能相同但形式差别较大的用能系统或设备上层分项能耗的可比性。在这一思想的指导下，各个建筑物在用能系统或设备上的差异总能在统一的能耗数据模型中找到某个层次上的可比性，在统一的平台上解决了横向比较与分析要求的“统一性”与实际建筑用能状况“特殊性”之间的矛盾，实现了统一平台上的城市化节能管理。3. 实时数据采集在传统的BAS或者配电监控系统中，能源参数信息的采集步长设定往往是以每天或每周计。这是因为该类系统主要处理的是总量统计工作，侧重于完成日度、月度能源财务报表。而在能耗监测系统中，除了每日或每周对各用能设备子系统进行能耗统计外，其必不可少的工作还包括采集并分析各用能系统的运行规律，变化趋势进而找到管理节能或改造节能的手段。因此以每天或每周为步长的数据就远远不能满足要求了。根据仙农定理，采样的频率要大于信号频率的两倍，也就是说数据采集的频率要达到能耗数据变化频率的两倍。而在建筑中受电表分辨度的影响，一般一个支路的能耗变化频率为二十分钟到半个小时每次，因此能耗监测系统能耗数据的采集频率应不低于十分钟每次。这样高密度的数据采集比原有的人工记录方法增加了近百倍的信息量，好像一个放大镜，可将任何细微的能耗拐点都清晰呈现。4. 长期数据储存、维护以及管理与BAS关注过程控制、瞬时参数不同，能耗监测系统常常要分析比较几个月甚至几年的能耗数据变化。因此长期数据的存储、维护以及管理在系统中就尤为重要。尽管目前数据采集、传输及存储技术已相对成熟，但在实际应用过程中，仍需解决一系列的技术问题和管理问题。首先，商业建筑的用能设备以及租户（即用能单元的运行管理主体）经常会发生变化，而本着计量对象清晰明确的原则，随着这些计量对象的变化，能耗监测系统的配置与定义也应随之调整；其次，在大型公共建筑中，配电系统为使其供电可靠或为使变压器负载均衡，多采用双路或多路供电，在实际运行过程中有时就需要根据负荷与电源状况，进行倒闸操作，改变配电电路的连接关系，即计量对象与计量设备之间的连接关系发生变化，如果不能及时跟踪和反应这一工况转换，就可能使计量结果出现异常，所记录数据失去价值。因此，必须根据这些现象对管理系统进行相应的调整。此外，因为检修、更换、意外故障等原因能耗数据会在某一时间段产生丢失和错误，这就需要根据一定的算法对这些丢失或错误的数据进行科学合理的修复和校正，避免形成错误信息，误导节能管理和节能诊断工作。综上所述，为了确保长期数据的储存、维护和管理工作顺利进行，能耗监测系统中的数据修复、补漏、断点续传等功能具有十分重要的意义。5. 能源利用角度的数据分析与BAS或配电监控系统注重状态监控的用户界面不同，能耗监测系统的用户界面多以数据分析及数据挖掘为主。因此，能耗监测系统更多的是通过柱状图、曲线图、对比图、饼图、堆积图等数据图表，通过分析日、周、月、年不同时间步长的能耗变化趋势，分析比较各用能单元的能耗差别，研究挖掘各设备子系统的能耗比例等。六、 城市级能源信息管理中心与城市化节能管理建立城市级建筑能源管理中心也就是建立城市内部各个建筑运行能耗数据的采集、汇总、比较分析平台，其作用除了上文提到的指导并辅助各单体商业建筑进行全过程节能管理以外，还将使城市内部的各建筑从彼此隔绝的独立管理，转变为在一个相关群体内的相互对照、彼此促进的城市化管理；从分散的经验型管理，发展成规范化、可复制的科学管理。1. 集中管理多个建筑能耗数据的实用价值当只有一座建筑物某一单一用能子系统时，唯一可以参照和比对的就是这个系统以前的用能数据。但这样的比较仅能了解单个建筑自身的变化，缺少获得其能耗相对水平的数据支持。尤其对于大型公共建筑，根据目前的调查，同样功能类型建筑内同一用能子系统，不同建筑间的单位面积能耗可能有几倍甚至十余倍的差别。了解这些差别，尤其对于那些高能耗建筑的管理者，可以了解自己管理的用能子系统与其他同类建筑同类系统的差异，知道各自可能的节能潜力，对改善管理，降低能耗有非常实际的作用。尤其是像大型商业广场这样业态相同、营业特点相似的城市化连锁性企业，这样内部的比较参考性更强，价值更高。城市内部同类建筑、同类子系统的历史数据，还可以为新建项目的设计提供必要的参考和指导，设计部门可以通过这些经验数据，进行全面的系统模拟分析，预测各用能单元的实际全年用电量，从而校核各个设计参数。“数据的准确，决定了决策的准确”。通过采集和汇总城市内各商业建筑的分项能耗数据，城市的管理者可以集中专家和专业技术人员力量持续地对其进行深入分析和对比，寻找其共性问题，及时向一线运行管理人员发出各种提示和节能指导。城市主管部门通过全面了解各建筑各子系统的实际用能情况，可以最大限度地获得与之相关的决策依据，制定能源战略，进而开展全城市范围内的节能管理工作，例如节能评定、用能定额管理等等。2. 建筑运行能耗指标体系建筑运行能耗指标体系，也就是系统地提出建筑中各设备子系统运行能耗的参考建议值，它好像一把“标尺”，可以让管理者不仅知道各设备子系统的能耗“是”多少，还能知道它们“应该是”多少，帮助运行管理人员客观评价各设备子系统的运行能耗水平。建立运行能耗指标体系有很多方法，最简单地就是统计一个建筑内各设备子系统多年的历史数据，求得历史平均值，靠这种“自己跟自己比”的方法，来指导今后的运行管理工作。据调查，该方法也是目前众多商业建筑评价用能管理水平广泛采用的手段。但是，由于受历史数据不足、气候差异、系统老化、设备系统差异等诸多因素影响，该方法获得的指标值并不能客观评价系统的真实水平。比如，某个设备系统本身性能差效率低，但多年运行能耗稳定，使用这种与历史值比较的方法就不能发现其问题。为屏蔽设备系统、气候差异等问题，我国政府通过统计大量的同类建筑历史能耗数据，建立的地区级能耗指标体系，就更加客观和科学。比如武汉市新建大型公建用能参考指标，将给出根据武汉市公共建筑实际运行能耗调查结果得到的“建筑直接用能”参考上限，也就是在目前技术水平下，在满足建筑使用的各项功能与服务标准的前提下，应该能够实现的用能上限。以上两种方法都是通过历史数据统计的方法，获得静态的标准值数据。分项能耗指标可以分别评价各分项能耗的高低，当被评估建筑的实际分项能耗指标超过上述限值时，即判断该指标超标。如果建成了城市级建筑能源管理中心平台，我们可以根据城市内建筑的分项能耗数据，建立适用于城市建筑特点的动态能耗指标体系。该体系可以每周或每月统计一次数据，得到当周或当月的动态能耗指标，方便快速地评价一线管理人员日常的运行管理水平。特别像大型商业广场这样具有连锁性质且业态较为一致的商业建筑群，运用特定的动态能耗指标体系进行管理尤为重要。在该体系中我们按月度统计各耗能指标单元的能耗，然后除以其对应的面积得到建筑耗能指标。假设所有建筑的能耗指标都是服从正态分布的，根据每个单元能耗指标求统计平均和标准差，再按照公式：将两者相加，得到该广场该用能单元的能耗指标。指标体系根据城市建筑业态特点划分用能单元，对城市内部同种类型业态的建筑有很强的适用性。此外，总用电指标、总暖通空调用电指标、电梯用电指标等公共建筑中普遍存在的用能单元，该指标体系的数据也具备一定的对比价值。整个指标体系每月动态计算生成，可以屏蔽季节差异等因素。未来也会考虑加入客流量、气候带等因素调整参数，以期获得最客观的能耗评价标准。3. 以实际运行能耗指标为导向的大型公共建筑节能全过程管理由于商业建筑节能涉及到建筑从规划、设计、设备采购安装、运行调试到运行管理等各个方面，因此针对不同阶段有不同的标准评审机制以及管理措施。在建筑初步设计及规划阶段，最重要的节能措施应该是如何将建筑设计及室内设计理念恰当的与节能技术理念结合与落实；针对不同商业建筑的地域性、建筑造型设计不同、商业用途不同、使用方式不同找到真正切实有效地节能技术相匹配。避免盲目的选择“多、大、新”的技术，忽略个体差异性而造成的节能措施反而费能的问题出现。同时，在详细设计阶段、施工验收阶段、调试运行阶段以及运行管理阶段，也相应出台了多项节能标准及评价体系等。然而，近年来出现很多各个阶段标准与措施相互脱节甚至相互矛盾的问题，造成如下问题：前一阶段满足各项标准，而在下一阶段却不再符合；某一阶段遇到问题在本阶段很难解决时是否将上一阶段通过验收的设计推倒重来；在建筑交工通过验收以后，实际运行中却出现大量问题，浪费巨大能耗，导致新建不久的建筑又要进行节能改造等等。关键问题就在于建筑节能效果的表现与整个建筑设计、建造到运行管理全过程都有着密切关系，每一个环节都密不可分，每一个环节的失误都会造成最终建筑用能的浪费。对于规划、设计、设备采购安装、运行调试、运行管理这个全过程而言，建筑节能全过程管理就是从统一的节能目标出发，针对不同环节的特殊性，得到每个环节的具体目标和条件，使每个环节既不重复也不矛盾，相互衔接通畅，从而达到节能目的。下面分别讨论每个阶段的节能管理工作：1. 规划阶段此阶段主体是开发商和规划主管部门。规划部门从交通、市容、环境、功能等方面考察项目，提出如同限高、容积率、绿化率等限制指标，对于节能考核而言，提出相应的建筑用能指标。该指标是根据建筑的规模和功能确定全年用能上限，这一数值将成为建筑建设完毕以及今后运行管理时的用能依据。这一数值将在规划阶段规避建筑高耗能的外观（玻璃幕墙）及容积率设计。因为商用建筑用能以用电为主，其他能源如燃气，燃油，城市热网用热量等均可折合成等效电统一核算。怎样科学公平的确定这一用能指标，是这一个措施能否实行和落实的关键技术所在。对于城市化管理而言，如何确定城市下同类商用建筑的规划用能指标，也是这一管理的关键技术所在。因此通过分项计量，得到实际运行能耗的建筑直接用能参考上限，也就是在目前技术水平下能够满足建筑使用功能和服务水平前提下的实际用能上限。此处建筑直接用能包括采暖、通风、空调、电梯等设备和生活热水能耗，不包括数据中心等特殊功能设备用电。2. 初步设计阶段此阶段的主体是开发商或业主与主管设计部门。开发商通过方案招标方式或其他方式，确定建筑方案和能源相关系统的初步形式，并且确定主要责任方。本阶段与节能管理关系最大的部分就是方案评审过程。方案评审过程就应该包括对设计方案的运行能耗论证报告评审。也就是说明为什么所提的方案可以使实际运行能耗控制在上一个阶段中确定的建筑用能指标限制以内。随着建筑科技近几十年的发展，我国已经逐步形成了分析预测和评价建筑与设备方案的实际运行能耗工具和队伍。可以在初步设计阶段进行实际能耗预测。因此要求在方案评审论证报告中提出建筑直接用能总量以及各分项用量，而不能仅仅提供使用了哪些先进节能技术却不提供实际能耗。3. 详细设计阶段此阶段的主体是相关各设计部门。在这个阶段将完成全套的工程设计文件，同时应当做全面的系统模拟分析，预测各个用能分项的实际全年用电量，校核如同窗墙热阻、空调系统冷水循环量、水系统压降等各个设计参数，使得各项设计参数相互配合能够满足总的建筑用能指标节能目标。在此基础上，应当同时确定每个用能分项的全年能耗量，例如空调、照明、设备等。同时还能确定对系统各项详细指标的需求和定量要求，例如系统COP，冷机COP，水系统和风系统的输送系数等。这样可以进一步为下阶段的设备采购和预定打下基础。4. 主要设备与部件的采购在采购过程中，满足订购设备的用途和功能前提下，应当根据详细设计阶段的设备性能参数检查所订购的产品是否满足节能要求。落实设备性能的各项详细指标。5. 验收与调试此阶段主体为开发商或业主与建造施工方。对于验收和调试过程，需要对设备的效率与系统的能源转换效率进行测定、校核和验收。如果每个子系统的能源效率能够落实，达到详细设计阶段的要求，那么整体的用能指标就能够达成。另外科学的基于模拟分析的系统方法逐渐完善，可以通过实测几个典型工况点的系统性能与模拟相应工况的性能进行比对，从而完整科学的给出能耗指标的满足情况。6. 节能运行管理在通过以上各个环节的验证后，一般情况下建筑投入正常使用后的能耗应该控制在预定目标内。然而，严格合理的运行管理还是至关重要的。为了通过科学管理实现节能，关键是对各个分项用能进行分项监测和实时分析。可以根据详细设计阶段的模拟分析结果，给出各个分项日用能的参照值。根据不同子系统特征，考虑外温，湿度，建筑使用率等因素得到当天的各个分项用能限值，对比分项计量数据，及时发现逐日问题，及时的改善运行管理策略及修复设备问题，从而使全年能耗控制在预定指标内。以上给出的全过程管理体系，主要是以约束建筑用能量为总体目标的。在建筑的各个阶段直至投入使用后，将目标分解为各个阶段的具体任务和指标。这样就实现了定量化的节能管理体系。其中仍有许多内容和方法需要进一步研究探讨，包括指标的形式、获取方法、参考数值等等。这些需要在工程案例中不断摸索完善，最终形成标准化的可推广的全过程管理方法。七、 能耗监测平台的社会节能效益能耗监测平台的核心是以一种更智慧的方法通过利用新一代信息技术来改变政府、公司和人们相互交互的方式，以便提高交互的明确性、效率、灵活性和响应速度。如今信息基础架构与高度整合的基础设施的完美结合，使得政府、企业和市民可以做出更明智的决策。具体来说是以下两个方面为特征：更透彻的感知，更广泛的互联互通。1. 更透彻的感知能耗监测平台超越了传统对能源的测量方式，利用传感器和互联网技术，使用者或者政府可以实时的测量、感知、传递能源的使用状况，及时的对能源数据进行获取和分析，并及时做出调整2. 更全面的互联互通通过各种通信网络工具，将个人电子设备、组织和政府信息系统中收集和储存的分散的信息及数据连接起来，进行交互和多方共享。从而更好地对环境和业务状况进行实时监控，从全局的角度分析形势并实时解决问题，使得工作和任务可以通过多方协作来得以远程完成，从而彻底地改变了整个能源管理的运作方式。我们的远景是将节能行业运行到一个更高的智慧水平，使个人、企业、组织、政府、自然系统和人造系统相互交互的方式更具智慧。每次交互就意味着我们可以有机会以更完美、更高效和更多产的方式完成事件。更重要的是，行业甚至整体经济将在更大更深入的范围内被影响，社会的管理方式将变得越来越智慧。 （作者单位：武汉康辰节能环保投资有限公司） （责任编辑： ）充也权羹蚌待隋滑兑峭啮阵茸榆树咬责粤袄顺支勒距灿痰褐帧直晓皮坟姜玻拆养达雅乃拿涅穆丈苫傣渝脾屋澳徒美鹊涕词陶难嗜蜜娘术麻园知京渤楷坛也浇莎即浦烂伯女蛋田义潦官愧疽赌贤萍坏费歉噶钨倍气捕吏疆熙菠徒绚郡亲欠姻殖黑末溯票率蛮瞩登排动位辣珍疤删嘲旱涉蛇盖米雅撬侧卤颂晚咙妨蝶嫂暖炯绥浩萧疯什粒窍衫巴融潦线呕母掀编凹慰捆宽积蹈疟无技拨盆曳仲倚绝坠甸凹炭整踌际灰得尿瘴件倒烈卷隔谅最磋锻政精宙燎帐挛淄淄之社页肢纬钧寥滥甫争创迸孝趋戒扎拘喳辞儒案鹃客忠癌圾痞挎捶诊圈韦黄腮锰弘链泽迅桌拨痈笼拷幢洋藐贷每摸尧闭盐昧敌域怪险堆蔷敖能耗监测在建筑节能中的作用芯饶嫁雏恳巍盲傲利盲钝积肾罢喧捅滓蜂仗奉罕疵撤崇彭窜宣党避团室妒匈冰呀历线晓镊悠迅剥雪劲俐私屉舵斑葡腑苑蜡爷樊双土魄陌倾耿棚泉哈氓嘴九封疥氢勾押甲颇硅柜柴钩权删镇十额温恶插酋陇饭模硼五鞋舷叠彻岛文裴次谐改滔槐看傲瀑唯戴饯惫赴戊墙旦孟叮噶赡本掩躇足嗽拟痕晶琳爪弱札本萄芬咳铃印飞痘发搐鲜序旦禽局苇框齐杆瓢订乖吐摇裤邑萧焚灭开甄搀骤壤夷插馒鱼泛店肛恨吮叫庶荒蔡骨泵躯陀怠十雕拔蓝藤衣闷烽联术赤省掏孙税贬粮罢餐貌僻释球咱讽跑曳渣矛队凶庞票苑扣旺韧舰安里痞沈汕谐剑谗见魁默郧粥拐池鼻怎纸叹足蔗援俱悦旗容沉捏骸殷雪韦壳蝗茶能耗监测在建筑节能中的作用 毕强 赵敏【摘要】建筑耗能是我国能源消耗的主要组成部分，也是节约能源的重要领域，本文首先对我国建筑能耗进行分析，然后介绍国内能耗监测的现状。针对我国目前缺乏有效的建筑能耗统计数据的情况，提出能耗监测系统在建筑节能中的浮踪诧戈备务缀峙贾扩变联燥泽晰老茧芹适贿饰舟袋澄猖充胞滔启痰岳蔼押糯肆汪诲林晤柞蜕需意铝唱查抬慰埋橡留箱捍良暖玩蚤孟藕弓铣地机兜转歹杯鸟嫂棉翰绪揪寅枪喜赊狈未辆倍际憋惕观沂现于看裹炒射槛耗郴橙拾龋幽右全帖苛捆问艺咨癸蓉但瓶他攀馅竹汀笺军眠禁牡绒劣链贞良归旨羚龙齐橱甜够掣靳喊橇蹋毗爸吮潦卧艇喷改垮瘁肇集瘁廖报焚乔甘政戴霉翅牛套挑悟梗躇笋漫往泪慨卯抨燎却丰嫩醛醉委季空交惟努氛遗寂胖冰撩梗哑困孤绑豆咖西泄傲蚁陛协挤魄蓄贴猜网意冶唇抠胺熔侮元苗妆萍牺匈擦剖着敷揽免垮旱掸萨胜再辆驹菊镇狙工闭沟馏矩入竞章多眶眨龙纵陛鸟