閱讀 4695 次 城市機(jī)關(guān)大型公共建筑耗能監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)

城市機(jī)關(guān)辦公建筑及大型公共建筑耗能監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)

陳 寧

（新疆建筑科學(xué)研究院  830000  烏魯木齊）

    為貫徹落實(shí)《關(guān)于加強(qiáng)大型公共建筑工程建設(shè)管理的若干意見(jiàn)》（建質(zhì)〔2007〕1號(hào)）文件精神，全面推進(jìn)新疆建筑節(jié)能管理工作，烏魯木齊市率先開(kāi)展國(guó)家辦公建筑和大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)。其中，能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)是節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)能耗管理重要的環(huán)節(jié)。目前我國(guó)剛開(kāi)始這項(xiàng)工作，平臺(tái)結(jié)構(gòu)、監(jiān)測(cè)方案、用能分析、展示方法等方面的問(wèn)題處于探索研究階段。

一、建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)的總體框架

    烏魯木齊市建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)屬于城市節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)，平臺(tái)建設(shè)包括四大部分內(nèi)容：硬件建設(shè)：包括數(shù)據(jù)中心設(shè)備（服務(wù)器、存儲(chǔ)器等）、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、供電系統(tǒng)等；軟件建設(shè)：主要由數(shù)據(jù)中心軟件系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)平臺(tái)應(yīng)用軟件系統(tǒng)構(gòu)成；分類分項(xiàng)計(jì)量裝置安裝：包括用電（照明插座電耗、空調(diào)電耗、動(dòng)力電耗、特殊電耗）；采暖能耗、水耗三大類；配套能力建設(shè)：包括組織機(jī)構(gòu)、技術(shù)支撐、管理辦法制度建設(shè)、人員培訓(xùn)等。（見(jiàn)圖1）

    通過(guò)監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)，直觀了解全市建筑用能的總體狀況，對(duì)不同建筑的用能構(gòu)成、能耗比例等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)不同區(qū)域建筑的能耗進(jìn)行對(duì)分比析，確定用能指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，從行政考核、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)方面對(duì)全市建筑用能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，特別是量化大型公共建筑和國(guó)家辦公建筑的用能，對(duì)高能耗建筑進(jìn)行公示、審計(jì)，提出優(yōu)化的節(jié)能改造方案及運(yùn)行管理建議，促進(jìn)政府開(kāi)展建筑節(jié)能改造工作，提高管理水平和方法。 

二、建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)

    烏魯木齊市建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)結(jié)構(gòu)總體分為四部分：

    采集部分：包括建設(shè)分類分項(xiàng)計(jì)量設(shè)備（水、電、暖，其中電包括照明用電、空調(diào)用電、動(dòng)力用電、特殊用電四類）和采集裝置；

    傳輸部分：由通訊傳輸模塊，以太網(wǎng)絡(luò)，中轉(zhuǎn)設(shè)備構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)能耗原始數(shù)據(jù)匯總打包上傳；

    管理部分：包括數(shù)據(jù)中心設(shè)備，監(jiān)測(cè)軟件，數(shù)據(jù)庫(kù)，由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、安全等功能構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)能耗實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

    應(yīng)用部分：由數(shù)據(jù)分析、結(jié)果展示、信息查詢功能構(gòu)成，直觀反映建筑能耗情況及用能指標(biāo)。

    按照建設(shè)部建筑能耗節(jié)能監(jiān)管平臺(tái)的體系構(gòu)成要求，烏魯木齊市建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)是自治區(qū)能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)的組成部分，其建設(shè)方法、標(biāo)準(zhǔn)必須納入自治區(qū)建筑能耗監(jiān)測(cè)管理體系范疇內(nèi)。因此，烏魯木齊市平臺(tái)建設(shè)是以建設(shè)部制定的相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則為建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，從平臺(tái)建設(shè)的能耗采集、傳輸系統(tǒng)到用能分析管理、展示應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)在滿足國(guó)家技術(shù)要求的條件下，研究標(biāo)準(zhǔn)化模式，保證整個(gè)大體系的共享性、兼容性。如：

    (1) 計(jì)量、采集設(shè)備和軟件研發(fā)采用國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議、規(guī)約，如水表、熱表采用TCP/IP協(xié)議，MDBAS規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)等。

    (2) 設(shè)備統(tǒng)一編號(hào)，對(duì)應(yīng)管理部分的識(shí)別，并具有唯一性。

    (3) 在監(jiān)測(cè)點(diǎn)擴(kuò)展或更新時(shí)，監(jiān)測(cè)平臺(tái)管理部分能識(shí)別收到數(shù)據(jù)，具有聯(lián)動(dòng)性。

三、能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、傳輸系統(tǒng)

    1、監(jiān)測(cè)對(duì)象的確定

    監(jiān)測(cè)對(duì)象的確定是平臺(tái)建設(shè)最基礎(chǔ)的。由于市區(qū)建筑數(shù)量大，建筑規(guī)模不同，監(jiān)測(cè)平臺(tái)的覆蓋面以辦公建筑和大型公共建筑為重點(diǎn)。因此烏魯木齊市建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)首先制定監(jiān)測(cè)對(duì)象的確定原則：

    (1) 建筑結(jié)構(gòu)保溫性能差、空調(diào)性能低、能源浪費(fèi)嚴(yán)重，機(jī)關(guān)辦公建筑是未來(lái)節(jié)能的主要對(duì)象，作為重點(diǎn)建筑進(jìn)行能耗監(jiān)測(cè)示范平臺(tái)建設(shè)。

    (2) 建設(shè)領(lǐng)域政府機(jī)關(guān)作為該項(xiàng)工作的組織成員，充分的認(rèn)識(shí)分項(xiàng)計(jì)量的優(yōu)點(diǎn)，理應(yīng)起帶頭先鋒，重點(diǎn)配合支持能耗監(jiān)測(cè)工作的推動(dòng)——優(yōu)選行政、文化、教育建筑。

    (3) 各種類型的建筑應(yīng)有一定的數(shù)量，才能夠公平、公正和合理地提供能耗定額數(shù)據(jù)。

    2、數(shù)據(jù)采集傳輸

    建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)的前端為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，它是監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)。其中計(jì)量裝置安裝工程量大，技術(shù)方案的好壞直接影響建設(shè)成本和施工工作量。根據(jù)烏魯木齊市建筑用能特點(diǎn)，通過(guò)研究，本著模式統(tǒng)一，數(shù)據(jù)集中，軟件兼容，針對(duì)性強(qiáng)，投入減少，見(jiàn)效顯著的原則，能耗監(jiān)測(cè)計(jì)量設(shè)備組成統(tǒng)一監(jiān)測(cè)柜，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用有線+無(wú)線的傳輸組合方式，方便施工和后期管理，而且投資少，可依據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的實(shí)際能耗特點(diǎn)和差異，靈活變動(dòng)經(jīng)濟(jì)。數(shù)據(jù)采集傳輸采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用計(jì)量終端采集網(wǎng)絡(luò)為有線方式，采用RS485將多臺(tái)計(jì)量表計(jì)連接到采集器，然后采用無(wú)線遠(yuǎn)程傳輸方式，將輸出的數(shù)據(jù)匯集到數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)將數(shù)據(jù)打包并使用政府專網(wǎng)或GPRS 發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)使用GPRS或以太網(wǎng)連接到數(shù)據(jù)中心。（見(jiàn)圖2）

    4、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和分析系統(tǒng)建設(shè)：國(guó)家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)建設(shè)除了數(shù)據(jù)采集和處理、數(shù)據(jù)接收、打包上傳、用戶端管理、系統(tǒng)維護(hù)外，還要建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，自動(dòng)集成化存儲(chǔ)、分析系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)查詢、能耗分析和用能展示的管理功能。①數(shù)據(jù)查詢：可查詢監(jiān)測(cè)建筑物的分類分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)，兩個(gè)或多個(gè)同類建筑的能耗均值，還可查詢兩個(gè)區(qū)域建筑能耗平均值，標(biāo)桿建筑能耗數(shù)據(jù)，同類建筑按指定項(xiàng)排序公示信息。②數(shù)據(jù)分析：不同類型的公共建筑，由于使用性質(zhì)和使用功能不同，能耗差異較大。采用能耗指標(biāo)比較法，如總用電量、總供熱量（折成標(biāo)煤），總用水量；單位面積耗能量；單位面積空調(diào)耗能量；單位面積耗熱量；單位面積耗水量；按國(guó)家辦公建筑、賓館商場(chǎng)建筑、學(xué)校等不同類型的建筑劃分還可取人均耗能量。采用標(biāo)桿建筑比較法，由于烏魯木齊市建筑能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)剛起步，標(biāo)桿建筑的確定按烏魯木齊市同類建筑節(jié)能65%的能耗平均值與同類建筑的實(shí)際平均能耗值取一定的區(qū)間范圍，在這個(gè)范圍內(nèi)抽取一定數(shù)量的建筑作為標(biāo)桿建筑，其能耗作為參照能耗指標(biāo)。③能耗分析：烏魯木齊能耗監(jiān)測(cè)平臺(tái)具有市級(jí)建筑能耗管理功能，能耗分析多層面，主要包括：各類建筑的面積總數(shù)和分布，分類建筑的平均用能情況，各區(qū)建筑用能對(duì)比，標(biāo)桿建筑的能耗情況，按區(qū)域或建筑物分組建筑分類能耗的最大值、最小值，單棟建筑電能分項(xiàng)能耗構(gòu)成及用能狀況，兩個(gè)或多個(gè)分項(xiàng)能耗的對(duì)比。④用能展示：通過(guò)各方面數(shù)據(jù)分析，采用圖表、曲線、柱狀圖等直觀圖形將建筑能耗數(shù)據(jù)展示，可以滿足平臺(tái)建筑管理要求。

四、結(jié)束語(yǔ)

    國(guó)家辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究應(yīng)用可獲取建筑樓宇各部分實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)能耗數(shù)據(jù)，清晰了解各部分用能現(xiàn)狀。通過(guò)分析對(duì)比，確立節(jié)能標(biāo)桿建筑，尋找能耗差距，從技術(shù)層面上對(duì)高能耗建筑節(jié)能降耗進(jìn)行監(jiān)管，量化節(jié)能改造的技術(shù)要求，是新疆國(guó)家辦公建筑及大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管體系建設(shè)領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步。為下一步研究國(guó)家辦公建筑及大型公共建筑能耗定額標(biāo)準(zhǔn)與用能系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，建立超定額加價(jià)制度提供技術(shù)保障，有序地推進(jìn)國(guó)家辦公建筑及大型公共建筑節(jié)能監(jiān)管技術(shù)進(jìn)步，走系統(tǒng)化、制度化發(fā)展模式。

參考文獻(xiàn)：

[1] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部: 國(guó)家辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則。

[2] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部: 國(guó)家辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)指導(dǎo)說(shuō)明。

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)