文｜ 上海民航龍華機(jī)場 周 銘

珠海派諾科技股份有限公司 劉 巖

能效管理系統(tǒng)在某辦公建筑中的應(yīng)用

文｜ 上海民航龍華機(jī)場 周 銘

珠海派諾科技股份有限公司 劉 巖

本文主要以江西省某辦公樓能效管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工工作為例，對既有建筑實(shí)施能效管理系統(tǒng)在設(shè)計(jì)實(shí)施方面的問題進(jìn)行了探討，特別對建筑中測量采集裝置不具備能效管理功能的既有建筑如何進(jìn)行能效管理系統(tǒng)配置進(jìn)行了介紹。

綠色建筑 能耗信息采集 能效管理 既有建筑

1 建筑能耗

據(jù)世界能源署能源效率與技術(shù)辦公室公布的數(shù)據(jù)顯示，中國基本能源消費(fèi)已占世界總消費(fèi)量的1/10，僅次于美國居世界第二位，能源生產(chǎn)量次于美國、俄羅斯居世界第三位。在未來的20年內(nèi)，中國的能源需求增長將占世界基本能源需求總增長的23%。目前既有建筑存量為400億平方米，每年將新建20億平方米，既有建筑物年均用電4600億千瓦/時。我國建筑使用的能耗約占全國總能耗的1/3，可見建筑領(lǐng)域是能源消耗大戶。但是由于建筑技術(shù)落后、對建筑能耗重視不夠等原因，建筑能耗浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。

2 既有公共建筑的能耗狀況

公共建筑包括辦公建筑（如寫字樓、正式部門辦公室等）、商業(yè)建筑（如商場、金融建筑等）、旅游建筑（如賓館、飯店、娛樂場所等）、科教文衛(wèi)建筑（如文化、教育、科研、醫(yī)療、衛(wèi)生、體育建筑等）。既有公共建筑類型繁多、范圍廣、跨行業(yè)，能耗狀況受多方面因素的影響。既有公共建筑的能源消耗主要以電為主，對于有供暖需求的北方公共建筑，冬季的能源消耗還有煤、油、天然氣等。根據(jù)公共建筑能耗特點(diǎn)[1]，我們發(fā)現(xiàn)：

◆ 大型和超大型公共建筑年均能耗指標(biāo)相近；

◆ 在辦公樓、商場、酒店等不同類型的公共建筑中，商業(yè)建筑的能耗最大；

◆ 同一地區(qū)、同一類型建筑能耗差距非常大；

◆ 公共建筑的能耗受建筑物的功能、檔次影響很大。

既有公共建筑的能源消耗主要包括采暖空調(diào)、通風(fēng)、生活熱水、照明、電梯、電器設(shè)備、炊事等方面。在公共建筑能源消耗中，采暖空調(diào)的能耗占建筑能耗的50%左右，是能源消耗大戶，也是節(jié)能改造的重點(diǎn)對象[2]。采暖空調(diào)能耗特點(diǎn)在于：

◆ 不同城市，同一類型建筑，空調(diào)在總能耗中所占的比例大致相同；

◆ 同一城市，不同類型的建筑，單位能耗受建筑空調(diào)采暖方式影響極為明顯；

◆ 采用中央空調(diào)的建筑單位能耗水平大致相同，與分體式空調(diào)相比其能耗水平相對集中。

通過分析以上公共建筑能耗特點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)，建筑能耗隨城市特點(diǎn)與建筑類型的變化而有所不同[3]，能耗分析與用能管理措施不能一概而論，需要根據(jù)目標(biāo)建筑實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整[4]。

3 項(xiàng)目介紹及設(shè)計(jì)要求

某建筑位于江西省南昌市省政府大院內(nèi)，地上十二層、地下一層，是一棟11560m2的現(xiàn)代化辦公大樓，工作環(huán)境舒適優(yōu)美，技術(shù)裝備領(lǐng)先，已全面實(shí)現(xiàn)辦公管理信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

針對該辦公建筑具體特點(diǎn)和現(xiàn)場用能情況的實(shí)地分析等綜合因素，決定采用住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技示范項(xiàng)目（建科驗(yàn)字【2011】第166號）成功應(yīng)用的SmartPM2000能效管理系統(tǒng)，根據(jù)該辦公建筑類型和建筑用能情況分析，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集[5、6、7]、能效分析和異常操作告警等功能。

通過該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)掌握該辦公建筑能耗情況，并就江西省辦公建筑能耗進(jìn)行分析，為全省公共建筑提供參考信息的目標(biāo)。

4 系統(tǒng)方案

SmartPM2000能效管理系統(tǒng)應(yīng)用智能化集成系統(tǒng)技術(shù)，對綠色建筑內(nèi)各用能系統(tǒng)的運(yùn)行信息予以采集、顯示、分析、處理、維護(hù)及優(yōu)化管理，通過資源整合形成具有實(shí)時性、全局性和系統(tǒng)性的能效綜合職能管理功能的系統(tǒng)。它是以綠色建筑內(nèi)各用能設(shè)施基本運(yùn)行為基礎(chǔ)條件，依據(jù)各類機(jī)電設(shè)備在運(yùn)行中的數(shù)據(jù)采集而反映出能源傳輸、變換與消耗的特征，采用能效控制策略實(shí)現(xiàn)能源最優(yōu)化經(jīng)濟(jì)使用的專家管理決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“管理節(jié)能”和“綠色用能”[3]。

能效管理系統(tǒng)采用分層管理的思略，集中對建筑能耗進(jìn)行有效的監(jiān)測，從而達(dá)到有效控制建筑能耗的目的。

管理系統(tǒng)采用的B/S結(jié)構(gòu)是三層架構(gòu)設(shè)計(jì)理念，即數(shù)據(jù)訪問層、業(yè)務(wù)邏輯層、表示層。如圖1所示。

5 項(xiàng)目實(shí)施及工程難點(diǎn)

（1）現(xiàn)場采用傳統(tǒng)指針表，不能滿足能效管理系統(tǒng)對數(shù)據(jù)采集的要求

該建筑由于是既有建筑實(shí)施能效管理系統(tǒng)，在考察現(xiàn)場情況后發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場配電室用電采集裝置為指針表，不能滿足能效管理系統(tǒng)對采集裝置的要求，樓層配電箱中沒有采集設(shè)備。且對配電室進(jìn)行改造，安裝PMAC625系列儀表進(jìn)行采集，對樓層配電箱安裝PMAC900系列智能儀表進(jìn)行采集。改造前后如圖2、3、4、5所示。

（2）異常操作短信通知

由于該建筑為重點(diǎn)辦公建筑，所以建筑管理部門要求當(dāng)電氣發(fā)生異常操作時，除了在能效管理系統(tǒng)上進(jìn)行相應(yīng)告警之外，還需要通過短信形式告知管理人員。通過定制異常操作界面并添加GSM異常操作模塊實(shí)現(xiàn)該功能。

6 結(jié)束語

節(jié)能工作任重道遠(yuǎn)，公共建筑作為高能耗建筑之一其節(jié)能空間和節(jié)能潛力巨大，SmartPM2000能效管理系統(tǒng)應(yīng)用在公共建筑中，通過信息化手段對建筑用能情況進(jìn)行管理，達(dá)到管理節(jié)能和綠色用能的目的，從而降低建筑物的壽命周期成本，為建筑節(jié)能減排貢獻(xiàn)力量。

1 徐偉等.公共建筑節(jié)能改造.中國建筑工業(yè)出版社

2 劉巖. SmartPM2000能效管理系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例[J].建筑電氣，2011（10）：68-71

3 劉巖，黃集金，李杰祥.商務(wù)辦公樓能效管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].現(xiàn)代建筑電氣，2012（07）：42-45

4 劉巖，劉斌，譚海呈.江西建筑設(shè)計(jì)總院辦公大樓建筑能效管理系統(tǒng)[J].智能建筑電氣技術(shù)，2011（03）：65-67

5 建科[2008]114號關(guān)于印發(fā)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)相關(guān)技術(shù)導(dǎo)則的通知. 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

6 建科[2008]114號國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)采集技術(shù)導(dǎo)則.中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部

7 建科[2008]114號國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)導(dǎo)則.中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部