公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在建筑節(jié)能管理中的應(yīng)用研究

蔣義新

廣西壯族自治區(qū)建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，廣西南寧 530011

近幾年來(lái)，隨著城市建設(shè)的全面發(fā)展，諸多大型公共建筑的出現(xiàn)給人們工作和生活提供了便利條件。并且，大型建筑能耗增強(qiáng)的現(xiàn)象也逐漸突顯。即便各級(jí)政府部門通過采取各種對(duì)策全力對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行處理，但是公共建筑能耗問題依舊沒有解決，而導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的主要因素在于公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中節(jié)能管理力度不強(qiáng)。下面，本文將進(jìn)一步對(duì)基于公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的節(jié)能管理應(yīng)用進(jìn)行闡述和分析。

1 建立公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用

在當(dāng)前我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及人們生活品質(zhì)逐漸提升的背景下，大型公共建筑面積也得到了大幅度的提升，而大型公共建筑在運(yùn)行環(huán)節(jié)中，將會(huì)消耗大量的水力資源、電力資源等。通過調(diào)查得知，大型公共建筑每年能源消耗量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于居民建筑，通過對(duì)南寧市60棟大型公共建筑能耗情況的探究，辦公樓建筑年均耗電量高達(dá)70kWh/m2，商場(chǎng)建筑年均耗電量高達(dá)120kWh/m2，賓館建筑年均耗電量高達(dá)85kWh/m2，均是居民建筑耗能的10倍以上[1]。

為了發(fā)揚(yáng)科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展，我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域給予建筑節(jié)能高度注重。在社會(huì)發(fā)展過程中，有關(guān)部門先后頒布了一些公共建筑相關(guān)的能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，并在國(guó)家大力號(hào)召下，全面落實(shí)公共建筑節(jié)能工作，并實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)化，在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用下，可以對(duì)公共建筑能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和整理，以此給公共建筑節(jié)能工作的開展提供依據(jù)。

2 公共建筑能耗監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 人工采集

通常情況下，人工采集數(shù)據(jù)主要依賴于抄表人員來(lái)實(shí)現(xiàn)，抄表工作人員首先需要結(jié)合建筑情況，進(jìn)行相關(guān)能耗數(shù)據(jù)的收集，之后把數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析。在開展數(shù)據(jù)分析工作時(shí)，一般需要借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，結(jié)合各項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)分析情況，獲取監(jiān)測(cè)結(jié)果。在應(yīng)用這種方式的過程中，即便可以將在設(shè)定節(jié)能政策過程中數(shù)據(jù)基礎(chǔ)問題進(jìn)行全面處理，但是依舊會(huì)消耗大量人力以及財(cái)力。同時(shí)，人工采集在監(jiān)測(cè)范疇、監(jiān)測(cè)時(shí)間等方面將會(huì)受到一定局限，從而無(wú)法大規(guī)模進(jìn)行公共建筑監(jiān)測(cè)。除此之外，人工采集還存在時(shí)效性不高、工作效率偏低等缺陷。

2.2 數(shù)據(jù)傳遞

通過調(diào)查得知，在進(jìn)行公共建筑能耗監(jiān)測(cè)探究時(shí)，可以將其劃分為三項(xiàng)內(nèi)容：首先，數(shù)據(jù)采集端，在此環(huán)節(jié)中，應(yīng)該給予數(shù)據(jù)采集器技術(shù)應(yīng)用高度注重，做好其性能的探究工作，并加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集器安裝、操作技術(shù)等方面的分析；其次，數(shù)據(jù)傳遞方面，注重能耗監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳遞的運(yùn)行形式；第三，數(shù)據(jù)中心以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)。在此環(huán)節(jié)中探究較為廣泛，并且主要集中在數(shù)據(jù)中心軟件研發(fā)、平臺(tái)設(shè)計(jì)以及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能開發(fā)等方面。總之，從公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)自身角度來(lái)說，相關(guān)探究較為豐富，并且在全國(guó)范疇內(nèi)能耗監(jiān)測(cè)工作落實(shí)也相對(duì)較為完善，但目前的工作內(nèi)容更偏向于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的開發(fā)，而對(duì)于能耗數(shù)據(jù)在節(jié)能管理中的應(yīng)用探究的案例相對(duì)較少，僅有個(gè)別案例[2]。所以，需要全面落實(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在節(jié)能管理方面的應(yīng)用探究工作，以此給公共建筑節(jié)能工作發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

3 基于公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)下節(jié)能管理的應(yīng)用對(duì)策

3.1 運(yùn)行管理方面

運(yùn)行管理作為低成本的節(jié)能方式，在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的作用下，可以及時(shí)找出管理中存在的問題，以此防止不必要的能源消耗。以某辦公建筑F為例，其某個(gè)工作日逐時(shí)照明插座和空調(diào)能耗如圖1，從圖中可以看出，上、下班時(shí)間空調(diào)用電區(qū)別明顯。但照明插座用電比較平均，即使在非工作時(shí)間依然有約40kWh的耗電。在通過查看每個(gè)照明插座用電回路的日能耗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，各樓層照明插座在非工作時(shí)間均有不同程度的用電。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，存在以下問題：

（1）走廊照明為開關(guān)控制，工作人員離開時(shí)若忘記關(guān)燈，則該燈持續(xù)耗電；

（2）辦公室用能設(shè)備，包括電腦、打印機(jī)、飲水機(jī)等未關(guān)閉電源，產(chǎn)生待機(jī)能耗；研究表明，我們常用的臺(tái)式電腦，其每小時(shí)待機(jī)耗電約35W，即便關(guān)了機(jī)，只要插頭沒拔，電腦每小時(shí)依然有約4.8W的耗電。則每年一臺(tái)電腦會(huì)產(chǎn)生306.6kWh的待機(jī)能耗，或42kWh的關(guān)機(jī)能耗。其他用能設(shè)備一樣，只要沒有徹底斷開電源，均存在不同程度的耗電。

圖1 建筑F照明插座和空調(diào)逐時(shí)用電

再看圖1的空調(diào)用電，工作日上班時(shí)間為8:00～17:00，正常用電在下班時(shí)間，尤其是凌晨應(yīng)處于低消耗甚至0消耗狀態(tài)。但通過能耗監(jiān)測(cè)展示出來(lái)的曲線可以看出，非工作時(shí)間每小時(shí)依然有約50kWh的耗電。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察發(fā)現(xiàn)，非工作時(shí)段雖關(guān)閉了空調(diào)主機(jī)，但空調(diào)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)和冷卻塔依然在運(yùn)行，相關(guān)負(fù)責(zé)人員并未關(guān)閉。

通過建筑F的能耗數(shù)據(jù)分析，可以看出我們工作中的節(jié)能意識(shí)不夠，節(jié)能工作做的不到位。應(yīng)向辦公人員大幅加強(qiáng)人走關(guān)燈、關(guān)電腦、關(guān)空調(diào)的宣傳力度；后勤相關(guān)工作人員也需在非用能時(shí)段及時(shí)對(duì)公共區(qū)域的用能設(shè)備進(jìn)行關(guān)閉，提高建筑用能管理水平。

3.2 促進(jìn)優(yōu)化運(yùn)行

“大流量、小溫差”運(yùn)行模式是當(dāng)前公共建筑空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行面臨的主要問題，以某公共建筑H為例，通過建筑夏季七月份空調(diào)冷凍水供回水溫度監(jiān)測(cè)結(jié)果得知，該建筑供水溫度高于8℃，并且回水溫度最高溫度達(dá)到12℃，由此可見，兩者之間的溫度差為4℃，小于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值5℃（見圖2）。通過進(jìn)一步的探究，該建筑所應(yīng)用的冷凍泵以及冷卻泵運(yùn)行于定頻模式，并且冷凍水泵的運(yùn)行效率保持在28.6kW，通過核算得知冷凍水輸送系數(shù)最高是16，這與空氣調(diào)節(jié)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)存在較大差異。為了實(shí)現(xiàn)能耗的降低，可以結(jié)合供回水溫度情況進(jìn)行流量的調(diào)節(jié)，并提升輸送系統(tǒng)運(yùn)行效率，以此減少泵耗。

圖2 H建筑空調(diào)逐時(shí)溫度

3.3 節(jié)能改造

在能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的作用下，可以及時(shí)找出公共建筑存在的能耗問題，并明確節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)，給節(jié)能改造以及節(jié)能評(píng)估工作的開展提供依據(jù)。通過構(gòu)建完善的公共建筑能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，及時(shí)明確建筑全年運(yùn)行過程中能源消耗情況，并結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)，采取對(duì)應(yīng)的節(jié)能對(duì)策，以此降低對(duì)能源的消耗，達(dá)到節(jié)約能源、提升運(yùn)行效率的目的[3]。除此之外，通過對(duì)能源消耗情況的監(jiān)測(cè)，能夠?qū)ㄖ脑熘昂透脑熘竽茉聪那闆r進(jìn)行對(duì)比，給能源評(píng)估工作落實(shí)提供數(shù)據(jù)保證。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，通過對(duì)公共建筑能耗情況的探究，明確了能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在公共建筑日常運(yùn)行、管理中起到的作用。在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的作用下，及時(shí)找出建筑能源管理中存在的問題，并結(jié)合不同參數(shù)，提出對(duì)應(yīng)的節(jié)能對(duì)策，明確節(jié)能發(fā)展趨勢(shì)，引導(dǎo)節(jié)能改造，從而實(shí)現(xiàn)公共建筑節(jié)能的穩(wěn)定發(fā)展。