一.概述

　　建筑能耗分析管理系統是指通過對國家機關辦公建筑和大型公共建筑安裝分類和分項能耗計量裝置，采用遠程傳輸等手段及時采集能耗數據，實現重點建筑能耗的在線監測和動態分析功能的硬件系統和軟件系統的統稱。

　　二。背景

　　2008年01月03日，北京市建委和市發改委公布了去年北京實施能源審計的部分北京市國家機關辦公建筑和大型公共建筑平均電耗、水耗。其中進行審計的20個單位的國家機關辦公建筑，每平方米建筑面積年平均耗電量為85.4度(年平均85.4kWh/m2) ，人均年耗電量為3072.5度(年平均3072.5kWh/人) 。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，這個數字較普通建筑要高出3到5倍。

　　針對能源浪費現象，國家出臺了相關文件。

　　溫家寶總理簽署的中華人民共和國國務院令第531號《公共機構節能條例》已經2008年7月23日國務院第18次常務會議通過，自2008年10月1日起施行。《條例》第十四條明確指出：公共機構應當實行能源消費計量制度，區分用能種類、用能系統實行能源消費分戶、分類、分項計量，并對能源消耗狀況實行監測，及時發現、糾正用能浪費現象。

　　建質〔2006〕277號文《全國民用建筑工程設計技術措施——節能專篇 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節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、宿舍等應計量到經濟核算單元;對醫療病房、賓館客房、學校教室應按樓層或功能分區計量等等，并納入審圖和竣工驗收標準之中。

　　滬建交〔2008〕828號文提出從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)兩級國家機關辦公建筑、申請國家和本市的建筑節能示范項目，應當設置能耗監測系統。

　　住房和城鄉建設部建科[2008]114號文(2008-06-24)《關于印發國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統建設相關技術導則的通知》實施，具體實施內容參見[2008]114號文附件，附件名稱如下：

　　附件1：《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據采集技術導則》;

　　附件2： 《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據傳輸技術導則 》;

　　附件3：《 國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統樓宇分項計量設計安裝技術導則》;

　　附件4：《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統數據中心建設與維護技術導則》;

　　附件5：《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統建設、驗收與運行管理規范 》。

　　2010年6月住房和城鄉建設部下發《關于切實加強政府辦公和大型公共建筑節能管理工作的通知》，要求各地結合本地區的實際情況，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控及空調系統節能運行管理體系，積極探索建立公共建筑節能運行管理激勵制度。要求繼續深入做好國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗統計、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，推進能耗監測平臺建設，為既有建筑節能改造，建立能耗定額和超定額加價制度奠定基礎。

　　114號文根據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)醫療衛生建筑;

　　(6)體育建筑;

　　(7)綜合建筑;

　　(8)其它建筑。

　　其它建筑指除上述7種建筑類型外的國家機關辦公建筑和大型公共建筑。

　　分類能耗應當包括：

　　(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)。

　　電量分項能耗應當包括：

　　照明插座用電：為建筑物主要功能區域的照明、插座等室內設備用電。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。

　　空調用電：主要包括冷熱站用電、空調末端用電。

　　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

　　單位空調面積用電量=總用電量/總空調面積

　　能耗數據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據包括建筑基本情況數據采集指標和其它不能通過自動方式采集的能耗數據，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據包括建筑分項能耗數據和分類能耗數據，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據中心。

　　三.典型建筑能耗分析管理系統

　　安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統以計算機、通訊設備、測控單元為基本工具，根據現場實際情況采用現場總線、光纖環網或無線通訊中的一種或多種結合的最優化的組網方式，為大型公共建筑的實時數據采集、開關狀態監測及遠程管理與控制提供了基礎平臺，它可以和檢測、控制設備構成任意復雜的監控系統。開放性、網絡化、單元化、組態化的采用面向對象的分層、分級、分布式智能一體化結構;由站控管理層(系統管理層)、網絡通訊層(中間層)、現場設備層三部分組成。

　　

 

　　1)站控管理層

　　站控管理層針對能耗監測系統的管理人員，是人機交互的直接窗口，也是系統的最上層部分。主要由系統軟件和必要的硬件設備，如工業級計算機、打印機、UPS電源等組成。監測系統軟件具有良好的人機交互界面，對采集的現場各類數據信息計算、分析與處理，并以圖形、數顯、聲音等方式反映現場的運行狀況。

　　監控主機：用于數據采集、處理和數據轉發。為系統內或外部提供數據接口，進行系統管理、維護和分析工作。

　　打印機：系統召喚打印或自動打印圖形、報表等。

　　模擬屏：系統通過通訊方式與智能模擬屏進行數據交換，形象顯示整個系統運行狀況。

　　UPS：保證計算機監測系統的正常供電，在整個系統發生供電問題時，保證站控管理層設備的正常運行。

　　2)網絡通訊層

　　通訊層主要是由通訊管理機、以太網設備及總線網絡組成。該層是數據信息交換的橋梁，負責對現場設備回送的數據信息進行采集、分類和傳送等工作的同時，轉達上位機對現場設備的各種控制命令。

　　通訊管理機：是系統數據處理和智能通訊管理中心。它具備了數據采集與處理、通訊控制器、前置機等功能。以太網設備：包括工業級以太網交換機。

　　通訊介質：系統主要采用屏蔽雙絞線、光纖以及無線通訊等。

　　3)現場設備層

　　現場設備層是數據采集終端，主要由智能儀表組成，采用具有高可靠性、帶有現場總線連接的分布式I/O控制器構成數據采集終端，向數據中心上傳存儲的建筑能耗數據。測量儀表擔負著最基層的數據采集任務，其監測的能耗數據必須完整、準確并實時傳送至數據中心。

　　該系統上位機軟件為安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統組態軟件，該軟件是對現場能耗數據進行采集與監測的專用軟件，最大的特點是能以靈活多樣的“組態形式”而不是編程方式來進行系統集成，它提供了良好的用戶開發界面和簡捷的工程實現方法，只要將其預設置的各種軟件模塊進行簡單的“組態”，便可以非常容易地實現和完成對現場數據的采集與監測功能。系統具有友好的人機交互界面，可實時和定時采集現場設備各參量及開關量狀態，并將采集到的數據上傳給數據中心存儲。系統還提供了實時曲線和歷史趨勢曲線分析，符合用戶設計需要的報表、事件記錄和故障報警等功能。整個系統可以實現所有回路能耗的采集和統計，實現了遠程自動抄表、能耗監測功能。

　　如下圖為安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析管理系統應用于上海浦東圖書館項目

　　

 

　　該圖書館能耗分析管理系統可以查詢各類能耗的使用狀況，用電趨勢分析，各類能耗對比及報表分析，分項能耗采用餅圖形式，直觀而清晰地顯示出分項用電量的百分比，而由系統繪制出的分類能耗柱形圖，可以形象地看出分類能耗的使用情況。

　　

 

 

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