我國已是世界上第二大能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國,建筑碳排放總量呈持續(xù)上升趨勢,建筑節(jié)能形勢嚴(yán)峻、任務(wù)艱巨。國家和省頒布了一系列政策文件要求各地加強(qiáng)對已有大型公共建筑的節(jié)能管理,明確提出“在全國范圍內(nèi)逐步建立部級、省級、市級、區(qū)級能耗監(jiān)測平臺(tái),最終建立起全國聯(lián)網(wǎng)的能耗監(jiān)測平臺(tái)”的工作目標(biāo)。為貫徹落實(shí)國家和廣東省相關(guān)政策及文件精神,珠海市以“珠海市建筑節(jié)能能耗監(jiān)測平臺(tái)”(簡稱“能耗監(jiān)測平臺(tái)”)建設(shè)為抓手,建立了涵蓋能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能效公示、用能定額和超定額加價(jià)等內(nèi)容的建筑節(jié)能監(jiān)管體系。
2013年,能耗監(jiān)測平臺(tái)被列為珠海市智慧城市建設(shè)項(xiàng)目,建設(shè)目標(biāo)為按照建筑全生命周期管理理念,實(shí)現(xiàn)全市國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑能耗監(jiān)測全覆蓋。
能耗監(jiān)測平臺(tái)內(nèi)部可分為五層體系:
接入層:接入傳感器,獲取能耗數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù);對接業(yè)務(wù)系統(tǒng)獲取建筑基本信息;能耗數(shù)據(jù)傳輸?shù)綇V東省建筑能耗監(jiān)測平臺(tái)等上級平臺(tái)。
圖1 能耗監(jiān)測平臺(tái)總體框架
存儲(chǔ)層:存儲(chǔ)各類能耗相關(guān)數(shù)據(jù),包括建筑信息數(shù)據(jù)庫、原始能耗數(shù)據(jù)庫、分類分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)庫、全生命期能耗相關(guān)能耗業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
支撐層:為平臺(tái)應(yīng)用提供基礎(chǔ)支撐,包括數(shù)據(jù)處理、上傳、BIM 引擎、數(shù)據(jù)緩存、消息中間件等支撐應(yīng)用。
圖2 能耗監(jiān)測平臺(tái)主界面
圖3 能耗在線監(jiān)測子系統(tǒng)功能
圖4 市監(jiān)測平臺(tái)節(jié)能信息管理子系統(tǒng)功能
應(yīng)用層:基于支撐層提供各類具體功能,包括建筑全生命期管理、能耗在線監(jiān)測、節(jié)能信息管理、能耗數(shù)據(jù)開發(fā)應(yīng)用四大應(yīng)用系統(tǒng)。
用戶層:服務(wù)能耗監(jiān)測平臺(tái)各類用戶,為用戶提供各種業(yè)務(wù)應(yīng)用。
能耗監(jiān)測平臺(tái)包括能耗在線監(jiān)測系統(tǒng)、節(jié)能信息管理系統(tǒng)、建筑能耗數(shù)據(jù)開放應(yīng)用系統(tǒng)和建筑全生命周期能耗信息管理系統(tǒng)共四個(gè)子系統(tǒng)。
能耗在線監(jiān)測子系統(tǒng):包括地圖展示、平臺(tái)管理、能耗監(jiān)測、能耗診斷、能耗告警、能耗報(bào)表、歷史能耗分析和樓宇信息共8 個(gè)功能。
節(jié)能信息管理子系統(tǒng):包括能源狀況報(bào)告、能源審計(jì)、能效公示、建筑能耗定額、節(jié)能改造管理、可再生能源應(yīng)用、合同能源管理和節(jié)能知識庫等功能模塊。
圖5 建筑能耗數(shù)據(jù)開放子系統(tǒng)-網(wǎng)頁端
圖6 建筑能耗數(shù)據(jù)開放子系統(tǒng)-APP 端
建筑能耗數(shù)據(jù)開放子系統(tǒng):對建筑能耗相關(guān)數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯集;在數(shù)據(jù)匯集基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對各種數(shù)據(jù)的匯總、分析等服務(wù);公眾可通過網(wǎng)頁或手機(jī)查看建筑能耗開放數(shù)據(jù)。
建筑全生命周期能耗信息管理子系統(tǒng):面向建筑節(jié)能主管部門及行業(yè)主管部門,提供建設(shè)項(xiàng)目全生命期能耗信息的全面瀏覽、查詢、匯總及分析,支持建設(shè)項(xiàng)目及其全生命期能耗信息的手動(dòng)采集,并提供全生命期指標(biāo)體系的維護(hù)及擴(kuò)展。
構(gòu)建了全面支撐城市建筑節(jié)能監(jiān)管的信息化應(yīng)用體系。平臺(tái)涵蓋能耗在線監(jiān)測、能耗統(tǒng)計(jì)、能源審計(jì)、能效公示、能耗定額、節(jié)能改造、可再生能源、合同能源管理等工作內(nèi)容,構(gòu)建了完整的節(jié)能信息應(yīng)用體系,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能運(yùn)營領(lǐng)域全流程應(yīng)用,形成完整的城市節(jié)能信息化服務(wù)體系。各系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、功能互聯(lián),通過數(shù)據(jù)貫通及融合應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能信息閉環(huán)應(yīng)用模式,提供多行業(yè)、多層次節(jié)能信息化服務(wù)。
首創(chuàng)性建立建筑全生命期能耗管理模式,并實(shí)現(xiàn)平臺(tái)統(tǒng)一管理。引入全生命期能耗管理理念,在建筑項(xiàng)目立項(xiàng)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收至運(yùn)營各階段建立建筑全生命周期能耗管理體系及信息資源庫,確定建筑能耗、建筑水耗、可再生能源、非傳統(tǒng)水源、建筑環(huán)境六類管理指標(biāo),構(gòu)建一套建筑全生命期能耗管理指標(biāo)體系、確立建筑全生命期能耗管理實(shí)施路徑,實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、多維度的數(shù)據(jù)融合、分析、評價(jià)、驗(yàn)證,為推進(jìn)建筑能耗定額管理、碳排放交易提供依據(jù),為建筑全過程能耗管理提供專業(yè)化指導(dǎo)與支持,為綠色節(jié)能發(fā)展提供保障工具。
建立面向樓宇用戶基于云服務(wù)的建筑開放應(yīng)用體系,實(shí)現(xiàn)用能精細(xì)管理和BIM 運(yùn)維。平臺(tái)建立了面向樓宇用戶基于云服務(wù)的建筑開放應(yīng)用體系,實(shí)現(xiàn)儀表監(jiān)測、能效評估、能耗關(guān)聯(lián)性分析、重點(diǎn)用能設(shè)備管理、建筑能耗分析等功能,開發(fā)了覆蓋微信、APP、Web 的多端應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)建筑精細(xì)用能管理;項(xiàng)目通過實(shí)現(xiàn)BIM 標(biāo)準(zhǔn)化接口,應(yīng)用Web 輕量化BIM 技術(shù),實(shí)現(xiàn)了能耗綜合展示、建筑設(shè)施設(shè)備定位管理、能耗管理與分析等基于BIM 技術(shù)的能源運(yùn)維管理。研發(fā)了智能網(wǎng)關(guān)、智能電表等硬件設(shè)備,創(chuàng)新性的在網(wǎng)關(guān)、儀表中引入數(shù)據(jù)多級存儲(chǔ)、斷點(diǎn)續(xù)傳等技術(shù),保障了樓宇能耗數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠地采集、傳輸,為數(shù)據(jù)分析應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
能耗監(jiān)測平臺(tái)2017年12月正式上線以來,目前完成了53 棟樓宇接入平臺(tái),接入樓宇的總面積216.9 萬平方米,共5700 個(gè)監(jiān)測點(diǎn)位;平臺(tái)月均生成能耗匯總數(shù)據(jù)約360 萬條、實(shí)時(shí)采集能耗數(shù)據(jù)約4400 萬條。
圖7 建筑全生命周期能耗信息管理子系統(tǒng)
依托能耗監(jiān)測平臺(tái),主管部門和業(yè)主單位可以精確掌握樓宇細(xì)分能耗、分布特征、變化趨勢??梢詾橹鞴懿块T制定建筑節(jié)能政策、標(biāo)準(zhǔn)、考核辦法,建立以數(shù)據(jù)為依據(jù)的能源消耗評價(jià)體系提供可靠依據(jù),也為下一步探索施行公共建筑階梯電價(jià)、推廣建筑碳排放交易奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí),能充分調(diào)動(dòng)相關(guān)單位投入節(jié)能行動(dòng)的積極性、進(jìn)一步擴(kuò)大能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模和深度做好準(zhǔn)備。其他政府部門如教育局、文體旅游局、衛(wèi)計(jì)局等行業(yè)主管部門通過分析行業(yè)實(shí)際能耗,初步研究了行業(yè)建筑能耗水平的分布特征、離散程度,為下一步開展行業(yè)用能指南或能耗定額的編制提供參考。
平臺(tái)成果已輔助珠海市制定了《珠海市建筑易建性評價(jià)導(dǎo)則》(以下簡稱《導(dǎo)則》),《導(dǎo)則》首次較為系統(tǒng)地提出了建筑易建性設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工等評價(jià)指標(biāo)體系和監(jiān)管體系,這在國內(nèi)尚屬首次、并且具有鮮明的珠海特色。易建性評價(jià)遵循標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、簡易化、集成化、精細(xì)化的原則,分方案設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)、生產(chǎn)階段、施工階段4 個(gè)階段進(jìn)行評價(jià)。易建性評價(jià)從設(shè)計(jì)源頭上融合了節(jié)能建筑、綠色建筑、健康建筑、智慧建筑技術(shù)成果,對促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級、推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展具有十分重要且現(xiàn)實(shí)的意義。服務(wù)民用建筑能耗評價(jià)和能源審計(jì),為珠海市8 個(gè)示范節(jié)能改造項(xiàng)目提供支撐。
2018年4月,在第十四屆國際綠色建筑大會(huì)上國務(wù)院參事、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部原副部長、中國城市科學(xué)研究會(huì)理事長仇保興,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部總工程師陳宜明,時(shí)任廣東省住建廳黨組書記楊細(xì)平,珠海市副市長張宜生和上海市建筑科學(xué)研究院集團(tuán)總裁朱雷等領(lǐng)導(dǎo)出席了“珠海市建筑節(jié)能能耗監(jiān)測平臺(tái)”啟動(dòng)儀式,嘉賓對能耗監(jiān)測平臺(tái)成果給予了充分肯定。
2018年7月,珠海市舉辦公共建筑用能監(jiān)測系統(tǒng)工程建設(shè)技術(shù)培訓(xùn)班,面向市(區(qū))住建部門,施工、設(shè)計(jì)、審圖監(jiān)理、綠建咨詢、房地產(chǎn)開發(fā)等企業(yè)宣貫《導(dǎo)則》的執(zhí)行要求和技術(shù)條文內(nèi)容,為充分動(dòng)員相關(guān)單位共同投入節(jié)能行動(dòng)、進(jìn)一步擴(kuò)大能耗監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)模和深度做好準(zhǔn)備。2019年,能耗監(jiān)測平臺(tái)獲得華夏建設(shè)科學(xué)技術(shù)三等獎(jiǎng)。