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公共建筑能耗監(jiān)測平臺的應(yīng)用分析 技術(shù)服務(wù)中心----楊魁 一、前言 1、公共建筑能耗現(xiàn)狀 我國的公共建筑特別是國家機關(guān)辦公建筑和大型辦公建筑能耗電量過大，據(jù)統(tǒng)計，公共建筑能耗占全國能源消耗總量的3.6%。公共建筑目前僅占城鎮(zhèn)總建筑面積的5%～6%，但其用電量為70～300 kwh/m2年，為住宅建筑用電量的10～20倍,在我國大型和特大型城市，這類建筑的總耗電量大于當?shù)刈≌目傠姾?。從終端用能角度看，公共建筑能耗主要包括空調(diào)用電、照明插座用電、辦公用電、動力用電以及特殊用電等幾個方面， 其中又以建筑空調(diào)能耗為主，占建筑總能耗的50%~70%。調(diào)查結(jié)果表明，這類建筑能源浪費現(xiàn)象仍較嚴重，有很大的節(jié)能潛力。 2、公共建筑能耗節(jié)能相關(guān)法律法規(guī) 2007年由中華人民共和國第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會修訂并頒布的《中華人民共和國節(jié)約能源法》、2008年由國務(wù)院制定并頒布的《公共機構(gòu)節(jié)能條例》，都明確了公共機構(gòu)在全社會節(jié)能中的法定義務(wù)，對公共機構(gòu)的節(jié)能工作提出了新要求。2007年國務(wù)院印發(fā)《節(jié)能減排綜合性工作方案》，對公共建筑節(jié)能建設(shè)和改造提出了具體的指導(dǎo)工作方案。 對于新建公共建筑，中華人民共和國建設(shè)部于2005年批準的國家標準《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》（GB50189—2005）規(guī)定，新建公共建筑的節(jié)能，要同步勘察、同步設(shè)計、同步施工、同步投入使用。 在各級政府單位，國務(wù)院規(guī)定并實施了節(jié)能減排工作實行嚴格的問責制和“一票否決制”，完成或完不成節(jié)能減排目標都將作為政府和領(lǐng)導(dǎo)班子政績考核的重要內(nèi)容，實行嚴格的問責制和一票否決制。 3、公共建筑能耗監(jiān)測管理平臺的作用與意義 公共建筑能耗監(jiān)測管理平臺，通過分項計量對建筑進行能耗診斷、節(jié)能潛力判斷、節(jié)能改造方案評估、確定，最終實現(xiàn)對建筑用能的科學管理，提高能源的使用效率，降低能耗成本。 中國工程院院士、清華大學建筑學院副院長在其《中國建筑能耗現(xiàn)狀及節(jié)能途徑分析》一文中明確提出：“有效的建筑能耗統(tǒng)計平臺可以給出我國的建筑物所消耗終端能源的具體數(shù)據(jù)，定量描述我國建筑能耗的具體特點（如發(fā)展變化趨勢、不同功能建筑耗能的特點、不同地域建筑耗能、建筑內(nèi)不同終端用能特點等），是建筑節(jié)能工作的重要基礎(chǔ)。目前我國還沒有規(guī)劃建設(shè)這一平臺，直接后果是建筑節(jié)能工作一直帶來很大的盲目性，甚至誤導(dǎo)工作方向和重點。盡快搭建完美建筑能耗統(tǒng)計平臺，并使其有效運行，是一項有深遠戰(zhàn)略意義的基礎(chǔ)性工作?！? 二、鶴壁市公共建筑能耗監(jiān)測管理平臺應(yīng)用分析 1、項目概況 河南省鶴壁市公共能耗監(jiān)測管理平臺，由鄭州春泉節(jié)能股份公司承建，主要公共建筑包括：市教育局、市日報社、市環(huán)保局、市國土局、市中級法院、市檢察院、市水利局、市審計局、市民政局、市房管局、市衛(wèi)生局、市廣播電視局、市行政服務(wù)中心、市交通局、市公路管理局、市公安局、市人力資源和社會保障局、市藥監(jiān)局、市畜牧局、市糧食局、市農(nóng)業(yè)局等34家政府辦公大樓。對各個辦公樓內(nèi)用水、用電以及空調(diào)（暖通）用能進行了實時監(jiān)測、分類、分項統(tǒng)計、同步上傳。項目已經(jīng)于2013年底建成并投入運行。 2、公共建筑能耗監(jiān)測管理平臺設(shè)計 在建設(shè)之初，組織相關(guān)技術(shù)和使用單位人員對現(xiàn)場做了詳細的現(xiàn)場勘察，對每個單位的建筑情況（如建設(shè)年代、單位功能、耗能設(shè)備安裝情況等）做了真實的登記，依據(jù)建設(shè)部《國家機關(guān)辦公建筑及大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)相關(guān)導(dǎo)則》的要求，進行了針對性的深化設(shè)計，對計量設(shè)備安裝位置、采集對象、數(shù)據(jù)采集和傳輸、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，規(guī)劃了具體的安裝、調(diào)試和驗收方案。建立一套對水、電、氣、暖、空調(diào)等耗能的分類、分項計量系統(tǒng)，實現(xiàn)對監(jiān)測單位的消耗的電能、用水量、集中供熱耗熱量、集中供冷耗冷量以及其它能源用量的實時監(jiān)測，并按要求將數(shù)據(jù)匯總上傳至鶴壁市能耗監(jiān)測中心。同時將數(shù)據(jù)匯總上傳至河南省住建廳公共機構(gòu)能耗監(jiān)測中心管理平臺。 本項目需要能耗監(jiān)測的單位較多，分布在鶴壁市整個城區(qū)內(nèi)，各單位的能耗種類不盡相同，我們在設(shè)計時，對不同單位設(shè)計安裝的能耗采集設(shè)備進行不同的配置。為了方便管理，進行多方位數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，管理軟件設(shè)計了安裝了狀態(tài)監(jiān)測、故障設(shè)備檢索、實時數(shù)據(jù)、建筑區(qū)域分布、建筑區(qū)域機構(gòu)單位對比、能耗排名、數(shù)據(jù)導(dǎo)出、綜合報表、賬單查詢、節(jié)能警告、專家診斷、人工導(dǎo)入、能耗數(shù)據(jù)回路拆分、移動終端訪問和控制功能等功能模塊，提供報表、地圖、曲線圖、柱狀圖、餅狀圖等分析手段。使其建成后實現(xiàn)客觀的能源消耗評價體系，實現(xiàn)對各建筑的用能考核及能耗定額管理。 3、典型單位用電能耗統(tǒng)計應(yīng)用分析 為了詳細分析用能單位的各項能耗數(shù)據(jù)，我們選取了其中某典型用能政府單位，對其用電情況進行統(tǒng)計、分析。 3.1、分項用電能耗統(tǒng)計 鶴壁市某政府單位5月份下旬電能耗分類統(tǒng)計表 單位：℃ 日期 耗電分類 三 四 五 六 日 一 二 三 四 五 六 合計 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 照明 插座 地下室 406 445 282 1 55 305 363 375 390 356 2 2979 辦公區(qū) 97 126 62 77 106 71 93 97 87 78 10 904 空調(diào) 室外氣溫 34 31 29 29 25 21 27 25 25 28 29 　 主 機 510 673 318 334 466 335 443 491 432 498 0 4499 空調(diào)水泵 382 418 220 218 259 214 337 361 318 366 0 3093 動力 電梯 118 186 137 94 168 164 175 127 173 188 25 1555 地下室排風 9 12 8 3 5 12 10 9 11 8 6 93 3.2、分類能耗統(tǒng)計分析 從餅狀分析圖可以看出：空調(diào)用電占總用電量的57%，照明插座用電占總用電量的30%，是主要要的耗能大戶。宏觀上看，一定有很大的節(jié)能的空間，給我們今后的節(jié)能工作指引了方向，是下一步節(jié)能工作的重點區(qū)域。 3.3、均能耗統(tǒng)計分析 單位名稱 鶴壁市某政府單位 常住辦公人數(shù) 120人 建筑結(jié)構(gòu) 建于2010年，框架結(jié)構(gòu)，地上9層，地下1層 總建筑面積 13000平方米 其中空調(diào)面積 11000平方米 5月下旬總能耗 13123Kwh 其中空調(diào)能耗 7592 Kwh 單位面積能耗 36.34 kwh/m2年 其中空調(diào)單位能耗 24.85 kwh/m2年 人均能耗 328.08 kwh/m2月 其中人均空調(diào)能耗 189.80 kwh/m2月 從上表可以看出，鶴壁市某政府單位的單位面積年能耗低于全國同類建筑的單位面積能耗，從這點來看，本單位節(jié)能管理工作非常好。但是，人均能耗卻遠遠高于全國平均水平，說明本單位還有很大的節(jié)能空間，節(jié)能管理工作任務(wù)還是非常重的。本統(tǒng)計分析表就指引了我們在節(jié)能管理工作中的方向，節(jié)能管理工作是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不能盲目的、一刀切式的進行管理，否則就出出現(xiàn)“錢花不少，能耗卻沒有降低”的現(xiàn)象，只有通過全面的節(jié)能統(tǒng)計分析，科學的制訂節(jié)能方案，才能達到應(yīng)有的節(jié)能效果。 3.4、空調(diào)能耗統(tǒng)計分析 空調(diào)系統(tǒng)5月下旬日耗電線狀圖 從上圖可以看出，空調(diào)系統(tǒng)耗能和室外環(huán)境溫度以及人員上班情況有很大的關(guān)系，環(huán)境溫度高時，空調(diào)系統(tǒng)耗能高，工作人員不上班時，空調(diào)系統(tǒng)處于停機狀態(tài)，耗能為零。做深層次的分析發(fā)現(xiàn)有二：第一，本項目空調(diào)系統(tǒng)是開放式的人為干預(yù)管理，空調(diào)管理人員全憑自己的經(jīng)驗和感覺來開啟和調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備，造成室外溫度變化不大的情況下，日耗能量卻又非常明顯的變化。第二，空調(diào)系統(tǒng)沒有實現(xiàn)“負荷隨動，同步調(diào)節(jié)”的精細化管理設(shè)備和措施，造成水泵耗能變化大，耗能量也很大，沒有采取根據(jù)末端負荷來調(diào)節(jié)能源中心負荷。 解決方案：空調(diào)末端安裝實時能耗計量、溫度控制以及時間管理的設(shè)備，能源中心安裝變頻調(diào)節(jié)設(shè)備，組成完整的中央空調(diào)節(jié)能自控管理系統(tǒng)，使其能夠根據(jù)末端實際使用負荷調(diào)節(jié)能源中心的生產(chǎn)負荷，達到減低系統(tǒng)能耗、延長設(shè)備壽命以及減少運行管理成本的目的。 3.5、照明插座能耗統(tǒng)計分析 照明插座5月下旬日耗電柱狀圖 從上面照明插座5月下旬日耗電柱狀圖可以明顯的看出，地下室用電遠遠高于辦公區(qū)用電；地下室耗能有一個明顯的規(guī)律，就是休息日時耗能非常少，工作日時耗電非常大。這說明：第一，辦公區(qū)用電主要是維持工作人員的正常工作需要，而且相對比較均衡；第二，地下室照明用電采取了一定的節(jié)能管理措施，規(guī)定了工作日時開啟照明，非工作日時關(guān)閉照明，但是這就是一種盲目性的節(jié)能管理，沒有從實際出發(fā)，還是造成了能源的大量浪費。我們分析下，從本圖可以看出，本單位在非工作日時也有辦公用電，也就是說本單位在非工作日時也有部分人在辦公區(qū)工作，這部分人員也需要在地下室停車，但此時地下室的照明處于關(guān)閉或部分開啟狀態(tài)，這就說明在工作日時也沒有必要把地下室的照明全部開啟。此處就是今后節(jié)能管理工作的重點。 解決方案：改造安裝地下室照明控制系統(tǒng)，通過定時自控管理、控制部分照明設(shè)備開啟等手段，來降低地下室照明能耗。我們來計算下，目前本單位地下室月耗電量為8937kwh，根據(jù)本單位非工作日地下照明情況來進行局部開啟的方式管理控制，同時滿足地下室的照明需要，以非工作日的最大值日耗電55kwh為控制目標，月耗電為1650 kwh，那么月節(jié)約電量為7287kwh，年節(jié)約電量為87444 kwh，作為120人的一個單位，人均年節(jié)約能耗728.7kwh，這是非常可觀的一個節(jié)能量。 三、結(jié)論 1、大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)是一項持續(xù)推進的新課題，現(xiàn)階段系統(tǒng)建設(shè)和系統(tǒng)運行中還存在著諸多不可控因素，如部分單位不積極配合施工單位施工，不讓安裝檢測設(shè)備，即使讓安裝設(shè)備，部分用電量大的設(shè)備不讓檢測，如果不按照單位意見施工，要求施工單位立即停工，所安裝的設(shè)備立馬拆除，節(jié)能意識不強，害怕自己單位數(shù)據(jù)超標，影響單位年度考核。以及部分單位數(shù)據(jù)不準確以及數(shù)據(jù)不可用等諸多因素。 2、對鶴壁市某政府單位能耗監(jiān)測系統(tǒng)典型案例數(shù)據(jù)的分析，利用建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，可以快速找到不合理的能耗，對單位以后的節(jié)能改造具有積極的意義。 3、總之，在下一步工作中，需要政府主導(dǎo)，建立各方協(xié)調(diào)共同配合機制，明確各方的職責，不斷消除非技術(shù)因素造成的數(shù)據(jù)不準，提高大型公共建筑能耗系統(tǒng)的利用率，真正實現(xiàn)建筑能耗系統(tǒng)的功能。