能效管理系統在某辦公建筑中的應用

文｜ 上海民航龍華機場 周 銘

珠海派諾科技股份有限公司 劉 巖

能效管理系統在某辦公建筑中的應用

文｜ 上海民航龍華機場 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設計施工工作為例，對既有建筑實施能效管理系統在設計實施方面的問題進行了探討，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行能效管理系統配置進行了介紹。

綠色建筑 能耗信息采集 能效管理 既有建筑

1 建筑能耗

據世界能源署能源效率與技術辦公室公布的數據顯示，中國基本能源消費已占世界總消費量的1/10，僅次于美國居世界第二位，能源生產量次于美國、俄羅斯居世界第三位。在未來的20年內，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，可見建筑領域是能源消耗大戶。但是由于建筑技術落后、對建筑能耗重視不夠等原因，建筑能耗浪費現象嚴重。

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）、科教文衛建筑（如文化、教育、科研、醫療、衛生、體育建筑等）。既有公共建筑類型繁多、范圍廣、跨行業，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。根據公共建筑能耗特點[1]，我們發現：

◆ 大型和超大型公共建筑年均能耗指標相近；

◆ 在辦公樓、商場、酒店等不同類型的公共建筑中，商業建筑的能耗最大；

◆ 同一地區、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、通風、生活熱水、照明、電梯、電器設備、炊事等方面。在公共建筑能源消耗中，采暖空調的能耗占建筑能耗的50%左右，是能源消耗大戶，也是節能改造的重點對象[2]。采暖空調能耗特點在于：

◆ 不同城市，同一類型建筑，空調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采暖方式影響極為明顯；

◆ 采用中央空調的建筑單位能耗水平大致相同，與分體式空調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可以發現，建筑能耗隨城市特點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，需要根據目標建筑實際情況進行相應調整[4]。

3 項目介紹及設計要求

某建筑位于江西省南昌市省政府大院內，地上十二層、地下一層，是一棟11560m2的現代化辦公大樓，工作環境舒適優美，技術裝備領先，已全面實現辦公管理信息化、網絡化、智能化。

針對該辦公建筑具體特點和現場用能情況的實地分析等綜合因素，決定采用住房和城鄉建設部科技示范項目（建科驗字【2011】第166號）成功應用的SmartPM2000能效管理系統，根據該辦公建筑類型和建筑用能情況分析，實現數據采集[5、6、7]、能效分析和異常操作告警等功能。

通過該項目實現掌握該辦公建筑能耗情況，并就江西省辦公建筑能耗進行分析，為全省公共建筑提供參考信息的目標。

4 系統方案

SmartPM2000能效管理系統應用智能化集成系統技術，對綠色建筑內各用能系統的運行信息予以采集、顯示、分析、處理、維護及優化管理，通過資源整合形成具有實時性、全局性和系統性的能效綜合職能管理功能的系統。它是以綠色建筑內各用能設施基本運行為基礎條件，依據各類機電設備在運行中的數據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現能源最優化經濟使用的專家管理決策系統，實現“管理節能”和“綠色用能”[3]。

能效管理系統采用分層管理的思略，集中對建筑能耗進行有效的監測，從而達到有效控制建筑能耗的目的。

管理系統采用的B/S結構是三層架構設計理念，即數據訪問層、業務邏輯層、表示層。如圖1所示。

5 項目實施及工程難點

（1）現場采用傳統指針表，不能滿足能效管理系統對數據采集的要求

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

（2）異常操作短信通知

由于該建筑為重點辦公建筑，所以建筑管理部門要求當電氣發生異常操作時，除了在能效管理系統上進行相應告警之外，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異常操作模塊實現該功能。

6 結束語

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

1 徐偉等.公共建筑節能改造.中國建筑工業出版社

2 劉巖. SmartPM2000能效管理系統應用實例[J].建筑電氣，2011（10）：68-71

3 劉巖，黃集金，李杰祥.商務辦公樓能效管理系統設計[J].現代建筑電氣，2012（07）：42-45

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

5 建科[2008]114號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. 中華人民共和國住房和城鄉建設部

6 建科[2008]114號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.中華人民共和國住房和城鄉建設部

7 建科[2008]114號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.中華人民共和國住房和城鄉建設部