1.背景
國家機關辦公建筑和大型公共建筑年耗電量約占全國城鎮(zhèn)總耗電量的22%,每平方米年耗電量是普通居民住宅的10~20倍,是歐洲、日本等發(fā)達國家同類建筑的1.5~2倍。北京的大型公共建筑每單位平方米年耗電量在50度到300度之間,這個數(shù)字較普通建筑要高出3到5倍。
針對能源浪費現(xiàn)象,國家出臺了相關文件。建質〔2006〕277號文《全國民用建筑工程設計技術措施——節(jié)能專篇電氣分冊》提出電氣回路要加裝電能計量裝置。江蘇、上海分別推出蘇建科〔2007〕217號文《江蘇省公共建筑用能計量設計規(guī)定》和滬建交〔2008〕828號文《關于進一步加強本市民用建筑設備專業(yè)節(jié)能設計技術管理的通知》,進一步明確提出對主要用電設施分項計量,對辦公樓、商場、宿舍等應計量到經(jīng)濟核算單元;對醫(yī)療病房、賓館客房、學校教室應按樓層或功能分區(qū)計量等等,并納入審圖和竣工驗收標準之中,并提出從2009年1月1日起,建筑面積大于2萬平方米的大型公共建筑、市(區(qū))兩級國家機關辦公建筑、申請國家和本市的建筑節(jié)能示范項目,應當設置能耗監(jiān)測系統(tǒng)。
住房和城鄉(xiāng)建設部建科[2008]114號文(2008-06-24)《關于印發(fā)國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設相關技術導則的通知》實施。
2010年6月住房和城鄉(xiāng)建設部下發(fā)《關于切實加強政府辦公和大型公共建筑節(jié)能管理工作的通知》,要求各地結合本地區(qū)的實際情況,深入推進國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測體系建設,抓緊建立健全政府辦公建筑和公共建筑室溫監(jiān)控及空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運行管理體系,積極探索建立公共建筑節(jié)能運行管理激勵制度。要求繼續(xù)深入做好國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗統(tǒng)計、能源審計及能效公示等工作,并在此基礎上選擇重點建筑安裝用能分項計量裝置,推進能耗監(jiān)測平臺建設,為既有建筑節(jié)能改造,建立能耗定額和超定額加價制度奠定基礎。
2.計量裝置
國家規(guī)定電能計量應當合理設置分項計量回路。其分項計量系統(tǒng)應當采用電子式、精度等級為1.0級及以上(0.2、0.5、1.0級)的有功電能表。采用的普通電能表,應當由測量單元和數(shù)據(jù)處理單元等組成,并能顯示、儲存和輸出數(shù)據(jù),具有標準通訊接口。
3.系統(tǒng)結構
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)是上海安科瑞電氣股份有限公司針對建筑能耗開發(fā)的軟件平臺,以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具,根據(jù)現(xiàn)場實際情況采用現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結合的最優(yōu)化的組網(wǎng)方式,為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺,它可以和檢測設備構成任意復雜的監(jiān)控系統(tǒng)。開放性、網(wǎng)絡化、單元化、組態(tài)化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構。系統(tǒng)基于對114號文件的充分理解,建立如下層次結構:
4.系統(tǒng)功能
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)采集方式包括人工采集方式和自動采集方式。通過人工采集方式采集的數(shù)據(jù)包括建筑基本情況數(shù)據(jù)采集指標和其它不能通過自動方式采集的能耗數(shù)據(jù),如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤氣等能耗量。通過自動采集方式采集的數(shù)據(jù)包括建筑分項能耗數(shù)據(jù)和分類能耗數(shù)據(jù),由自動計量裝置實時采集,通過自動傳輸方式實時傳輸至數(shù)據(jù)中心。
大型公建或樓宇建筑的信息管理
系統(tǒng)提供標準的手工信息錄入界面,可對各棟監(jiān)控建筑的基本信息進行整理和錄入,并支持手工錄入歷史能耗數(shù)據(jù)的功能。
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建立也完全依據(jù)114號文,根據(jù)建筑的使用功能和用能特點,將國家機關辦公建筑和大型公共建筑分為如下8類:
1.辦公建筑
2.商場建筑
3.賓館飯店建筑
4.文化教育建筑
5.醫(yī)療衛(wèi)生建筑
6.體育建筑
7.綜合建筑
8.其它建筑
能耗數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測
系統(tǒng)采集站定時采集各監(jiān)控點的儀表參數(shù)并上傳至本地建筑能耗分析管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,用戶可于當?shù)貙崟r查詢能耗監(jiān)測情況。
建筑分類能耗分析
系統(tǒng)在完成數(shù)據(jù)處理與上傳的同時,將建筑能耗進行分類分析,該部門功能亦完全符合114號文的定義,即將建筑能耗分類為如下六類:
1.耗電量
2.耗水量
3.耗氣量(天然氣量或者煤氣量)
4.集中供熱耗熱量
5.集中供冷耗冷量
6.其他能源應用量(如集中熱水供應量、煤、油、可再生能源等)
電量分項能耗分析
照明插座用電:為建筑物主要功能區(qū)域的照明、插座等室內(nèi)設備用電。主要包括照明和插座用電、走廊和應急照明用電、室外景觀照明用電。
空調(diào)用電:主要包括冷熱站用電、空調(diào)末端用電。
動力用電:主要包括電梯用電、水泵用電、通風機用電。
特殊用電:主要包括信息中心、洗衣房、廚房餐廳、游泳池、健身房或者其他特殊用電。
建筑總能耗為建筑各分類能耗(除水耗量外)所折算的標準煤量之和。
總用電量=∑各變壓器總表直接計量值
分類能耗量=∑各分類能耗計量表的直接計量值
分項用電量=∑各分項用電計量表的直接計量值
單位建筑面積用電量=總用電量/總建筑面積
單位空調(diào)面積用電量=總用電量/總空調(diào)面積
用能情況的同、環(huán)比分析
統(tǒng)計建筑或片區(qū)能耗的時用量、日用量和年用量,以曲線圖、柱狀圖等不同方式顯示,支持報表輸出。
建筑節(jié)能輔助診斷
系統(tǒng)可提取各能耗數(shù)據(jù)進行同、環(huán)對比分析,確立標桿值并對各監(jiān)控點的能耗情況進行能耗水平判定,對能耗改善提出一套完整的診斷流程,并給出能耗分析報告。
5 結束語
本系統(tǒng)采用現(xiàn)場總線、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結合的最優(yōu)化的組網(wǎng)方式,為大型公共建筑的實時數(shù)據(jù)采集及遠程管理與控制提供了基礎平臺,實現(xiàn)建筑分項能耗的自動采集,自動匯總及分析,該系統(tǒng)能夠得到大型公共建筑實時能耗并為降低其建筑能耗,提高建筑能效,提供決策依據(jù)和參考,為進一步推進能耗統(tǒng)計,能源審計,能效測評等工作提供了基礎數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)在上海浦東圖書館、世博村A塊VIP生活館、上海華山醫(yī)院等項目中得到運用,運行良好。