公共建筑能耗監控節能方案改善措施及系統介紹

王璐月
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

摘要：在我國，居住建筑的單位面積能耗比公共建筑的能耗要小很多。所以，公共建筑節能管理是建筑節能工作的關鍵。公共建筑的設備系統比較復雜，其運行又容易受到人為因素的影響。所以，要綜合多方面的因素，對公共建筑進行節能管理。此外，要想很好地在公共建筑中開展節能管理，就一定要掌握好能源的具體使用情況，進行能源審計，從而實現真正的監管和控制。在本文中，筆者主要先對公共建筑節能以及能耗監控的現狀進行概述，再給出相應的改進措施，希望能推動公共建筑節能的進一步發展。
關鍵詞：公共建筑；能耗監控；節能
1 引言
隨著人們對生活質量要求的提高以及建筑數量的增加，建筑能耗表現出整體上升的取數。當前，在社會總能耗中，建筑能耗占23%。此外，在總電耗中電力消耗約占22%。建筑只要使用就肯定會產生能耗，其具體涵蓋照明用電以及空調用電等等。對建筑的能耗進行實時的監控，能夠更加了解建筑各部分能耗的情況，并發現存在的問題，并給予解決。
2 公共建筑節能管理現狀
我國在公共建筑的節能管理上存在很多問題，比如說，管理層次低、推廣力度小，沒有充分的了解公共建筑的能耗狀況，好好地對不同能源進行評估和分類，也沒有計算單位建筑面積能耗和人均能耗，只是在較低水平上對建筑總能耗進行統計。雖然，在部分公共建筑的內部已經設置了自動化的控制系統，但絕大部分無法進行完善的能耗記錄和計量，能源管理功能薄弱。此外，現在我國沒有科學的評價標準和能耗指標，只采用年單位建筑面積能耗這一單一的指標，無法很客觀的表現出能耗的實際狀況。對于具有不同性質的公共建筑來說，評判能耗的標準太過單一也是欠缺足夠的科學性的。當前，我國的節能管理主要集中是在設備節能、節能材料以及建筑節能設計這幾個領域上，還沒有充分重視起節能管理這一環節，也缺乏高素質的管理人才。在能源優化、能源模擬預測和能源審計上沒有進行較深層次的嘗試且開展的范圍也比較小，其數據無法很好的在公共建筑節能管理工作中給予實際的指導。
3 節能管理中的能耗監控
由于建筑內部涉及到多種的用能種類，涵蓋較多的內容。因此，應該建立起建筑用能的監控體系，實時掌握各部分耗能的詳細指標。其監控方式可以采用能耗計量、能耗預測、能源審計以及能源利用優化。
3.1能源利用優化
充分利用能源市場的價格優勢和競爭，合理的控制和預測建筑的用能，依照能源價格和市場的波動，在建筑物采用不同能源的基礎上，實現節約成本的效果。
3.2能耗預測與分析
依照國家節能規范的相關要求，綜合分析建筑能耗設備收集到的數據以及各種信息，并與之前的建筑能耗開展對比，判斷其能否符合國家節能的相關要求。此外，為了能夠讓下一階段的能耗管理變得更加高效，可以建立有效、科學的節能運行方案與模式。優化的能耗預測和模擬方案可以在不同節能管理舉措與節能管理方案的結合中得到。
3.3能源審計
3.3.1能源審計的作用
在開展能源審計的時候，主要會經過初步、全面以及專項能源審計的三個階段。他們具有不同的作用?？偠灾?，能源審計能夠讓節能管理向更加科學化的方向轉變，充分挖掘出節能的潛力，并排查出當前存在的薄弱環節和問題，從總體上提高用能單位的能源管理水平，推動能源管理向現代信息化方向發展。
3.3.2能源審計的內容
能源審計的內容通常分為三個部分，他們的內容不斷深化，層層遞進。其內容如下：對設備臺賬資料、建筑物用能系統和竣工驗收資料進行查閱，檢查執行節能設計標準的實際狀況。核對財務賬單與各項能預案消耗的計量記錄，對單位面積能耗和人均能耗進行評估。審查執行節能管理制度的情況以及設備和用能系統的運行狀況。檢查前一次開展能源審計給出建議的落實情況，排查可能存在的問題。核實好公共建筑能源消耗定額的相關說明，并審查具體的年度節能計劃與能耗消耗定額的執行情況。
3.4能耗計量
3.4.1進行能耗計量的目的
開展能耗計量首先是為了得到各項建筑能耗的數據。其次，是對比各建筑單元間的計量數據或者是對比標準指標與計量數據，以施加壓力到浪費能源的單元，以推動其慢慢實現能源的合理使用。此外，建筑內部各單元是主要的計量能耗的對象，比如說，對于某酒店，其建筑單元就可以劃分成休閑部、客房部以及餐飲部等幾個部分。為了得到更加詳細的能耗數據，也可以再進一步對各個建筑單元進行劃分。
3.4.2能耗計量的技術路線
根據實際的工作經驗，能耗計量主要分為三個技術路線：數據的分析與統計、數據的記錄、存儲與傳輸以及采集分項計量的數據。這三個大項又分別由多個小項組成，通常是針對用煤、水、電等進行計量。在這個過程中，通常會用到數據分析、計算機編程、數據庫、暖通空調以及建筑電氣等技術。
4 對公共建筑能耗監控及節能進行改善的措施
在實際的使用中，能耗的具體情況會因為各種因素的影響而發生變化。其中，節能管理水平的高低就發揮著至關重要的影響。此外，根據不同的節能管理主體，可以劃分出使用者、物業公司、業主以及政府四個方面。所以，如果要在一定程度上提高建筑節能管理的水平就勢必要針對這幾個方面，給出相應的改善措施，從根本上提高這幾個主體的節能管理效率，從而讓建筑節能管理水平能夠在整體上得到提高。作為半公共的產品，建筑節能不能依靠政府提供資金，這不符合我國相關領域的現狀。此外，通過研究提供技術來直接制約機構、企業和家庭等建筑的用能也是不可行的。政府的職責是對建筑節能進行管理，制定出合理的
建筑用能和建筑節能管理標準，并確定不同地區的用能水平。
物業公司負責日常對建筑物和相關設備系統進行維護和管理，所以物業公司的工作效率對建筑能源的消耗有著直接的影響。由于節能管理的基礎是能耗的分項計量，只有通過分項計量才能發現存在的問題并給予解決，所以節能管理的主要任務就是要加快開展能耗的分項計量工作。此外，在進行節能管理時，照明和空調耗能是存在的兩類較突出的能耗問題。因為現在物業公司技術人員的技術水平普遍不高。所以，相關節能管理人員必須要加強學習，強化自己的技術水平，保證相關的能耗設備和系統能夠在高效狀態下運行。
當前，我國的政府機構正在往服務型政府轉變，為了解決管理制度缺失和市場不成熟的問題以及推進我國公共建筑的節能改造和運行管理，應該充分發揮社會自身在社會管理中的自我調節功能以及市場在資源配置中的基礎作用，讓市場來調節建筑節能問題，并用強化能耗考核和價格杠桿來對各類公共建筑的用能需求進行調控。對于使用者而言，應該積極主動的對自身的行為進行規范。使用者節能管理通常是研究怎樣讓公共建筑內的工作人員自覺地進行節能。所以，應該結合用能信息反饋、經濟激勵以及環境教育者三個工具，來實現工作人員的自覺節能。
5 安科瑞能耗監控系統介紹
Acrel-5000能耗在線監測系統是用戶端能源管理分析系統，在電能管理系統的基礎上增加了對水、氣、煤、油、熱(冷)量等集中采集與分析，通過對用戶端所有能耗進行細分和統計，以直觀的數據和圖表向管理人員或決策層展示各類能源的使用消耗情況，便于找出高耗能點或不合理的耗能習慣，有效節約能源，為用戶進一步節能改造或設備升級提供準確的數據支撐。用戶可按照國家有關規定實施能源審計，分析現狀，查找問題，挖掘節能潛力，提出切實可行的節能措施，并向縣級以上人民政府管理節能工作的部門報送能源審計報告。
5.1平臺結構
Acrel-5000能耗在線監測系統以計算機、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組網方式，為大型公共建筑的實時數據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。建立如下層次結構：

圖3 能耗在線監測系統結構圖
5.2平臺功能
(1)系統可按使用年份統計建筑物各分類能耗——電、水、氣、集中供熱、集中供冷以及其它能源消耗量，自動折算成相應的標準煤消耗量，從而反映建筑物當年各分類能耗用能和綜合能耗。系統以餅圖形式展示建筑4大用電分項能耗的占比情況。系統以曲線圖形展現各類能耗的消耗的消耗趨勢，便于業主方實時直觀掌握能源消耗情況。
(2)系統可以根據分類能耗的支路名稱查詢用能情況，顯示當日和當月的用能峰值。顯示當日用能、當月用能、當年用能與昨日同期用能、上月同期用能、上年同期用能的比較情況。以條形顯示過去48小時、31天、12個月、3年的能耗情況。右上角顯示過去15分鐘曲線（電表顯示功率曲線，流量表顯示流速曲線）。
(3)系統依據建筑物能源消耗的分布情況進行能耗計量點的選取和設置，使得能耗監測系統可以覆蓋整個建筑物。系統使用者可通過相關界面調取該建筑物各能耗節點的能耗統計報表，減少用能的“跑、冒、滴、漏"和計量誤差。
(4)系統依據住建部分類分項能耗數據采集導則，將建筑物耗電分為照明插座、空調、動力和特殊用電進行計量裝置選型和設置，并按用能區域或功能區域等劃分并進行統計，以報表和同、環比棒圖形式展現該區域的能源消耗。
(5)系統可針對能源消耗量大的設備或區域進行準確定位，便于管理層制定節能績效考核制度，推動節能降耗的有效執行。為用能重點設備建立運行記錄檔案，長期跟蹤記錄設備運行過程中的能效分析評估結果，結合設備維護保養記錄，為設備的運行維護提供依據。
(6)系統提供分級權限管理功能，對具備權限用戶提供開放的信息維護接口，用戶可自行對建筑和系統監測范圍內計量點的信息進行增、刪、改和查詢，建筑物信息包括建筑類型、建設年代、建筑面積、建筑物人員數量等。系統還對無法自動采集的計量信息提供手動錄入功能，便于使用者掌握建筑物總體能耗情況。
5.3數據上傳
安科瑞能耗在線監測系統按照重點用能單位能耗在線監測系統技術規范定義的系統平臺接口協議規范的要求，將用能企業的基礎信息、計量器具信息、用能數據及能效數據上傳至省級或國家平臺，上傳數據經過HTTPS協議加密傳輸。如果數據傳輸失敗或超時（網絡故障），將重發數據，直至接收成功反饋消息。
5.4能源計量表具選型

6 結束語
當前，我國公共建筑每年都要消耗巨大的能耗，他們大多節能標準低，能耗層次高，且沒有開展實際有效的建筑節能管理。所以，如果想要對公共建筑進行節能管理，要做的就是監控建筑的用能，其主要的措施有：對能源利用進行優化、能源預測與分析、能源審計以及能耗計量。對于物業公司、業主、政府等不同的節能管理者來說，他們具有不同的職責，需要分別提高自身的節能管理效率。