大型公共建筑管理节能智能监测系统

摘 要：我国大型公共建筑增长迅速,其能耗问题日益凸显,缺少建筑能耗的直接数据和监管信息化水平是制约我国大型建筑发展的关键问题.文章通过对大型公共建筑节能监测系统的建立,提出节能监管三层体系,即现场采集子系统、数据中转站子系统及数据中心怎么写作系统.

关 键 词：大型公共建筑；管理节能；监测系统

中图分类号：TE08　文献标识码：A　文章编号：1009-2374（2012）23-0009-03

近几年来,随着城市建设的不断发展,迅速增长的大型公共建筑为人们提供了更为优越的办公、学习环境.与此同时,大型建筑能耗的日益增长问题也越来越凸显.尽管各级政府通过各项措施在积极解决这一问题,但大型建筑能耗问题并没有得到有效控制,其中一个重要原因就是目前建筑能耗的监督管理信息化水平不高.

1　节能理论与国内外现状

大型公共建筑指单体面积超过2万平米并采用空调的公共建筑.目前我国有5亿平米左右这样的建筑.我国大型公共建筑的耗电量为70～300kWh/m2年,为住宅的10～20倍,是建筑能源消耗的高密度领域,有很大的节能潜力,通过对其能耗与节能现状的分析可望为建筑节能探索可行途径.

建筑节能可分为技术节能和管理节能,技术节能又称被动能源管理,是通过使用新技术、新材料、新工艺等低耗设备而取得的节能效益；管理节能又称主动能源管理,是指综合运用管理的理念和思想,辅以智能化、信息化技术和经济手段,对能源使用进行监测、控制和优化改进的方式以实现可持续的节能减排.

20世纪60年代,保罗把生态学和建筑学两词合并为Arology,提出了著名的生态建筑（绿色建筑）的理念.目前,发达国家在绿色建筑节能方面已经做出了很多有益的尝试.在英国,政府已制定了一系列政策和制度来促进高能效技术在新建和既有建筑改造中的应用.德国的最新建筑保温节能技术规范规定：新建建筑必须出具采暖需要能量和建筑能耗核心值,并出具建筑热损失计算,制成建筑能耗计算表供参考.美国国会通过了能源政策的立法,其中包括建筑和设备节能的激励政策,能源部发布了新建建筑使用的国家强制性节能标准和非强制性的国家建筑节能示范性标准.

在我国,国家多部门提出以建设“资源节约型、环境友好型”的两型社会为目标,依据国家相关节能减排政策对建筑节能管理的要求,通过建筑能耗监测信息数据库,实现建筑能耗的在线监测和数据的分析展示,为各级政府提供即时、准确的建筑能耗状况,为领导决策提供有效数据,从而达到政府对能源领域的宏观管理.

2　公共建筑节能监测系统

大型公共建筑物能耗监测系统采用先进的计算机技术、信息技术、网络和通讯技术,以建筑能耗数据的动态获取和整合利用为核心,采用智能技术组建数据库、构建智能化的能耗信息管理系统,实现对重点用能单位能源利用状况的即时准确的动态监管.整个系统由三大部分构成：主站应用层、现场数据采集层、支持设备层.主站应用层是系统控制中心,主要负责整个系统的能耗信息采集以及数据管理和数据应用等；现场数据采集层由安装在建筑物内的数据采集终端组成,主要负责对各计量装置数据的采集和监控；支持设备层是各类计量装置,如电能表和相关计量设备、智能水表、智能热量表设备等.

系统监测的主要项目包括：供配电系统、用电设备与设施（动力与照明）、空调系统、给排水系统、主要能耗设备等.

图1　节能监测系统逻辑架构图

3　公共建筑节能监管体系

公共建筑节能监管体系建设主要包括三个方面：一是建立建筑能耗数据库,实现建筑能耗数据远程传输,对大型公共建筑能耗使用情况进行动态监控；二是帮助公共建筑实现能耗统计分项计量,力争能够对每个大型公共建筑进行“分项计量”,准确反映其能耗真实情况；三是对现有公共建筑实行强制能源审计,对其能耗使用情况进行诊断,并提出相应改造措施.

节能监管体系为三层架构,由三部分组成：现场采集子系统、数据中转站子系统及数据中心怎么写作系统.

现场采集子系统安装在被监测的大楼内部,主要由计量表具、数据采集器及以太网网络系统三部分组成.

数据中转站子系统可将接收到的各能耗数据转换为符合住建部《能耗数据采集技术导则》的分项能耗数据并最终上传给市级数据中心.主要进行的工作包括：数据采集包接收、数据采集网关命令下达、能耗数据分精度计算、支路能耗数据计算、分项能耗数据拆分计算、分项能耗数据合并计算、上传数据发送、数据展示分析、系统管理、数据同步等功能.

市级数据中心包括：数据接收与发送怎么写作器、数据计算与处理怎么写作器、信息展示网站怎么写作器、节能怎么写作专家系统怎么写作器、数据库系统、硬件防火墙、数据备份系统管理员接口等.

4　应用前景

大型公共建筑节能监测系统通过建筑物能耗分项、分类多维度采集、统计、分析与管控等手段,有效提升过程管理的透明度,通过提供数据支持和辅助分析,大幅提高能源管理自动化和信息化水平.在实际应用的过程中,该系统能够实现“主动感知、智能分析、优化调整、城际互联、辅助决策”五大职能.

为建筑物管理人员提供详实的能源使用情况信息,包括建筑整体、各用能单位、用能设备、用能类型、节能改造情况等,通过科学的台账管理,提升工作效率.

实时监测设备的运行情况,对出现故障的设备及时报警,降低设备维护成本.

对能耗数据进行多维度统计,包括分类、分项能源耗用量、耗用费用统计等,以及时、准确掌握耗能情况.

能耗数据分析系统支持对能耗统计数据进行多维度的对比分析,包括建筑能耗数据的分类、分项和年、月、日的对比、分析,从而清晰展示能耗的变化趋势和规律,总结能源管理的不足,为节能运行提供决策支持.

计费管理与能耗审计.为了解决能源和环境的瓶颈,我们必须以实际的能耗数据为导向,以降低能源消耗为目标,开展建筑节能工作,从行为、管理、技术全方位落实,才能真正完成建筑节能重大任务.政府可以建立统一的大型公建运行能耗监测管理中心,对全市大型公建进行实时监控,促进我国大型公建的节能工作.据测算,通过上述全过程管理方式,可以使这类建筑的能源消耗降低30%

以上.

建筑节能并不意味限制发展,正确的建筑节能观,应该以提高建筑物的能量利用效率,同时尽量降低建筑物的固有能耗,用最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效益,满足日益增长的需求为目标,走可持续发展的道路.