淺談我國建筑能源監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)況及發(fā)展

1、淺談我國建筑能源監(jiān)控技術(shù)的現(xiàn)況及發(fā)展 摘要：本文通過對我國建筑能源監(jiān)控技術(shù)的實際需求、國家相關(guān)技術(shù)政策規(guī)范的情況的綜述，對主流的建筑能源監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)的進行了簡要分析，對我國建筑能源監(jiān)控技術(shù)發(fā)展進行了探討。 關(guān)鍵詞： 建筑能源；建筑能源監(jiān)控；節(jié)能減排 中圖分類號：tm08 文獻標識碼：a 文章編號： 目前中國的大型公共建筑總面積不足城鎮(zhèn)建筑總面積的4%,但總能耗卻占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%，為普通居民住宅的1020倍?！笔濉耙?guī)劃中，國家發(fā)展節(jié)能減排工作力度越來越大，要求在單位gdp能耗降低20%的節(jié)能戰(zhàn)略目標。因此，建筑物的節(jié)能問題越來越成為建設(shè)工程中關(guān)注的焦點。 1.概念及現(xiàn)狀 建筑能耗，

2、國內(nèi)外習慣上認為是使用能耗，即建筑物使用過程中用于供暖、動力、空調(diào)、照明、通風、輸送、烹飪、家用電器、給排水和熱水供應(yīng)等的能耗。 建筑能耗監(jiān)測通過在建筑物內(nèi)安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)建筑能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。建筑能源監(jiān)控是一種建筑節(jié)能的科學管理和服務(wù)的方法。其目標主旨是在于通過建立和建設(shè)能耗監(jiān)控，實現(xiàn)對能耗的分析，并進一步提出能源使用的優(yōu)化管理。 2.技術(shù)水平 能耗數(shù)據(jù)采集指標包括各分類能耗和分項能耗的逐時、逐日、逐月和逐年數(shù)據(jù)，以及各類相關(guān)能耗指標。各分類能耗、分項能耗以及相關(guān)能耗指標的如下： 分類能耗：電量、水耗量

3、、燃氣量(天然氣量或煤氣量) 、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量等； 分項能耗：照明插座用電（照明和插座用電、走廊和應(yīng)急照明用電、室外景觀照明用電）、空調(diào)用電（冷熱站用電、空調(diào)末端用電）、動力用電（電梯用電、水泵用電、通風機用電）、特殊用電（信息中心、廚房餐廳等其他特殊用電）等； 能耗指標建筑總能耗（折算標準煤量）:總用電量、分類能耗量、分項用電量、單位建筑面積用電量、單位空調(diào)面積用電量、單位建筑面積分類能耗量、單位空調(diào)面積分類能耗量、單位建筑面積分項用電量、單位空調(diào)面積分項用電量等； 智能建筑能源監(jiān)測系統(tǒng)的節(jié)能措施主要是由建筑設(shè)備管理系統(tǒng)（bas系統(tǒng)）來實現(xiàn)的。根據(jù)國外工程經(jīng)驗，建筑設(shè)備管理系

4、統(tǒng)（bas系統(tǒng)）可為新的辦公大樓節(jié)能20%左右。然而據(jù)統(tǒng)計，國內(nèi)智能建筑中真正達到節(jié)能目標的還不到10%，80%以上的智能建筑內(nèi)bas系統(tǒng)僅僅作為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視和自動控制使用，造成投資的極大浪費。問題的根源就在于bas系統(tǒng)屬于工程性產(chǎn)品并非成套設(shè)備，需要bas系統(tǒng)工程師在現(xiàn)場做二次編程才能實現(xiàn)控制功能，系統(tǒng)性能受現(xiàn)場工程師人為因素的影響很大，在加上很多智能建筑建設(shè)方和管理方、使用方分離，造成很少有用戶真正關(guān)心到底節(jié)了多少能，用戶在建筑節(jié)能方面的投入產(chǎn)出比是多少。事實上，由于缺乏建筑物地能源使用模型和完善的計量手段，即使有用戶提出上述問題，也無法得到準確的數(shù)據(jù)。因此只有在智能建筑中設(shè)置能源監(jiān)控系統(tǒng)

5、，對建筑物地設(shè)備能效進行監(jiān)測、分析和管理，并建立建筑物的能耗模型，才能真正實現(xiàn)節(jié)能的目的 目前我國主流的建筑能源監(jiān)控系統(tǒng)都是有原bas的知名品牌研發(fā)的，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也基本類似，分為三層：現(xiàn)場設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通訊層和站控管理層。各系統(tǒng)分層的主要功能及特點包括有： 現(xiàn)場設(shè)備層：是數(shù)據(jù)采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現(xiàn)場總線連接的分布式i/o控制器構(gòu)成數(shù)據(jù)采集終端，向數(shù)據(jù)中心上傳存儲的建筑能耗數(shù)據(jù)。測量儀表擔負著最基層的數(shù)據(jù)采集任務(wù)，其監(jiān)測的能耗數(shù)據(jù)必須完整、準確并實時傳送至數(shù)據(jù)中心。 現(xiàn)場設(shè)備層獲取的數(shù)據(jù)內(nèi)容主要包括：建筑物環(huán)境參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)、各設(shè)備能耗數(shù)據(jù)等。獲取的參數(shù)越多、

6、運行的周期越長，越容易得到準確的結(jié)論。但若參數(shù)過多，又會造成建設(shè)成本的大量增加，因此可根據(jù)各建筑物的具體情況把數(shù)據(jù)分為：系統(tǒng)運行所必須的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)（可選數(shù)據(jù)），在管理效果和建設(shè)成本間取得平衡。 通訊層主要：是由通訊管理機rs485總線接口、tcpip通信協(xié)議以太網(wǎng)設(shè)備及其他類型的總線網(wǎng)絡(luò)組成。該層是數(shù)據(jù)信息交換的橋梁，負責對現(xiàn)場設(shè)備回送的數(shù)據(jù)信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉(zhuǎn)達上位機對現(xiàn)場設(shè)備的各種控制命令。數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)當采取一定的編碼規(guī)則，實現(xiàn)數(shù)據(jù)組織、存儲及交換的一致性。 站控管理層針對能耗監(jiān)測系統(tǒng)的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統(tǒng)的最上層部分。主要由系統(tǒng)軟件和必要的硬

7、件設(shè)備，如工業(yè)級計算機、打印機、ups 電源等組成。監(jiān)測系統(tǒng)軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)信息計算、分析與處理，并以圖形、數(shù)顯、聲音等方式反映現(xiàn)場的運行狀況。 3.相關(guān)行業(yè)的現(xiàn)況 我國對減低建筑能耗工作非常重視，我國第一部有關(guān)公共建筑節(jié)能設(shè)計的綜合性國家標準公共建筑節(jié)能設(shè)計標準已于2005年7月1日正式實施。2007年我國建設(shè)部及財政部聯(lián)合發(fā)出的關(guān)于加強國家機關(guān)辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能管理的實施意見以及國家機關(guān)辦公建設(shè)和大型公共建筑能源審計導(dǎo)則，已經(jīng)正式將建設(shè)建筑能源監(jiān)測系統(tǒng)列為了建筑節(jié)能的重要組成不分。隨后全國不少省市已經(jīng)開始針對公共建筑的能耗監(jiān)測系統(tǒng)提出了地方性的技術(shù)規(guī)

8、程。例如：2010年江蘇省頒發(fā)的公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程以及山東省頒發(fā)的建筑能源審計暫行管理辦法、2011年湖南省頒發(fā)的建筑能源審計導(dǎo)則等。 目前，從我國不斷推出的關(guān)于建筑能源審計的各種技術(shù)規(guī)范、指引的文件，特別是住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部2008年推出的國家機關(guān)辦公建筑及大型公共建筑分項能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則，都在逐步推行建筑能源監(jiān)控集中聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。即不僅在建筑物本地進行能源監(jiān)控，而且相關(guān)數(shù)據(jù)信息將通過有線或者無線（gsm或gprs）公共通訊網(wǎng)絡(luò)，將建筑內(nèi)本地的建筑能源監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站或省部級數(shù)據(jù)中心，從而實現(xiàn)遠距離集中監(jiān)控公共大型建筑的能源使用情況。該導(dǎo)則還提出對于除部級外的城市建筑能源監(jiān)控數(shù)據(jù)中心還應(yīng)將各種分類匯總數(shù)據(jù)