建筑能耗监测系统

1.1　背景
北京市建委和市发改委2008年01月公布了去年北京实施能源审计的部分北京市机关办公建筑和大型公共建筑平均电耗、水耗。其中进行审计的20个单位的机关办公建筑，每平方米建筑面积年平均耗电量为85.4度（年平均85.4kWh／m2） ，人均年耗电量为3072.5度（年平均3072.5kWh／人）。机关办公建筑和大型公共建筑年耗电量约占城镇总耗电量的22%，每平方米年耗电量是普通居民住宅的10～20倍，是欧洲、日本等发达同类建筑的1.5～2倍。
一方面，我国大型公共建筑能耗巨大，另一方面，我们也缺乏直接数据为决策的提供基础和参考。住房和城乡建设部建科[2008]114号文（2008-06-24）《关于印发机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统建设相关技术导则的通知》实施，对于能耗监测系统作了具体规范。因此，必须建立大型公共建筑能耗监测平台，对城市建筑能耗进行实时监测，并通过能耗统计、能源审计、能效公示、用能定额和超定额加价等制度，促使机关办公建筑和大型公共建筑提高节能运行管理水平，为政策的制定和决策提供参考。

1.2　系统构成
能耗分析管理系统是指通过对机关办公建筑和大型公共建筑安装分类和分项能耗计量装置，采用远程传输等手段及时采集能耗数据，实现建筑能耗的在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。其中，分类能耗是指根据机关办公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源种类划分进行采集和整理的能耗数据，如：电、燃气、水等。分项能耗是指根据各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据，例如，电量分项能耗应当包括：照明插座用电、空调用电、动力用电、特殊用电。
1.2.1 数据传输技术
建筑物能耗监测系统的自动计量装置所采集的能耗数据，通过RS485接口，并采用TCP／IP通信协议自动并实时上传给数据中心，以保证数据得到的管理和支持率的查询服务，同时数据传输采取一定的编码规则，实现数据组织、存储及交换的*性。
1.2.2 数据中心
数据中心也就是数据库，接收并存储其管理区域内监测建筑的能耗数据，并对其进行处理、分析、展示和发布。数据中心具备设置数据更新的时间间隔，访问历史数据，报警，打印报表，实时与历史曲线，图表的绘制，并预留相应扩展功能。
1.2.3 系统结构
Acrel-5000建筑能耗监测系统以计算机、通讯设备、测控单元为基本工具，根据现场实际情况采用现场总线、光纤环网或无线通讯中的一种或多种结合的*化的组网方式，为大型公共建筑的实时数据采集及远程管理与控制提供了基础平台，它可以和检测设备构成任意复杂的监控系统。开放性、网络化、单元化、组态化的采用面向对象的分层、分级、分布式智能一体化结构。建立如下层次结构：

1.3　系统功能
Acrel-5000的能耗数据采集方式包括人工采集方式和自动采集方式。通过人工采集方式采集的数据包括建筑基本情况数据采集指标和其它不能通过自动方式采集的能耗数据，如建筑消耗的煤、液化石油、人工煤气等能耗量。通过自动采集方式采集的数据包括建筑分项能耗数据和分类能耗数据，由自动计量装置实时采集，通过自动传输方式实时传输至数据中心。
1.3.1 大型公建或楼宇建筑的信息管理
系统提供标准的手工信息录入界面，可对各栋监控建筑的基本信息进行整理和录入，并支持手工录入历史能耗数据的功能。
Acrel-5000的数据库建立也*依据114号文，根据建筑的使用功能和用能特点，将机关办公建筑和大型公共建筑分为如下8类：
（1）办公建筑              
（2）商场建筑
（3）宾馆饭店建筑             
（4）文化教育建筑
（5）医疗卫生建筑     
（6）体育建筑
（7）综合建筑
（8）其它建筑
1.3.2 能耗数据的实时监测
系统采集站定时采集各监控点的仪表参数并上传至本地数据库，用户可于当地实时查询能耗监测情况。

1.3.3 建筑分类能耗分析
系统在完成数据处理与上传的同时，将建筑能耗进行分类分析，该部分功能符合114号文的定义，即将建筑能耗分类为如下六类：
（1）耗电量
（2）耗水量
（3）耗气量（天然气量或者煤气量）
（4）集中供热耗热量
（5）集中供冷耗冷量
（6）其他能源应用量（如集中热水供应量、煤、油、可再生能源等）

1.3.4 电量分项能耗分析
照明插座用电：为建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电。主要包括照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电。
空调用电：主要包括冷热站用电、空调末端用电。
动力用电：主要包括电梯用电、水泵用电、通风机用电。
特殊用电：主要包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或者其他特殊用电。

　　建筑总能耗为建筑各分类能耗（除水耗量外）所折算的标准煤量之和。
总用电量＝∑各变压器总表直接计量值
分类能耗量＝∑各分类能耗计量表的直接计量值
分项用电量＝∑各分项用电计量表的直接计量值
单位建筑面积用电量＝总用电量/总建筑面积
单位空调面积用电量＝总用电量/总空调面积
1.3.5 用能情况的同、环比分析
统计建筑或片区能耗的时用量、日用量和年用量，以曲线图、柱状图等不同方式显示，支持报表输出。

1.3.6 建筑节能辅助诊断
系统可提取各能耗数据进行同、环对比分析，确立值并对各监控点的能耗情况进行能耗水平判定，对能耗改善提出一套完整的诊断流程，并给出能耗分析报告。

1.4　附表：Acrel-5000建筑能耗分析管理软件功能模块

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