安科瑞电气股份有限公司

浅谈某办公建筑的建筑能耗管理系统设计及分析

戴婷

江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405

摘要：本文针对某大型办公建筑项目，将建筑群内部的所有能耗数据和参数，传输至建筑能耗管理平台，由能耗管理平台进行数据统计、分析和处理后，反馈至建筑设备监控系统和智能照明控制系统，实现项目的能源精细化管理和智能化控制功能，在保证建筑舒适性的条件下，提高建筑能源利用效率，降低项目用能费用，助力项目达标绿色建筑三星标准。

关键词：绿色节能；数据采集；能耗监测；节能运行

目前我国拥有数百亿平方米的建筑，总体量稳居世界前列，但目前我国的绿色建筑比例只有约0.05 , 建筑的运行能耗总体偏高，目前我国建筑的运行能耗约占全社会总能耗的1/3。我国能源消费总量己跃居世界前列，是能源资源相对短缺的国家又是能源利用率低下的国家，需求和供应的矛盾突出。因此，非常有必要广泛应用建筑能耗管理系统，监测建筑运行的能源消耗，促进建筑的持续节能运行，这有助于我国转变经济发展方式，实现经济增长模式由粗放型向集约型转变，由高碳排放向低碳排放转变。

1 现代建筑能耗管理系统设计存在的问题

1.1 重复建设问题

在现代大型建筑的设计工作中，智能化专项设计己经普及。智能化专项设计单位会提供一套建筑能耗管理系统施工图用于指导施工；与此同时，电气专业出于通过施工图审查的目的，也会提供一套建筑能耗管理系统的施工图。两套建筑能耗管理系统的施工图，一起付诸实施后，产生了重复建设的问题，有形地增加建设单位的资金投入。

1.2 计量粗放的问题

水、暖、电专业的能耗计量仪表的设置，一般以集中设置为主。智能化设计人员如果机械地按照水、暖、电专业提供的仪表的位置和数量进行能耗数据采集，就无法进行精细化能源管理，也很难为建筑节能运行提供合理的管理策略。

2.3 系统架构

本项目建筑能耗管理系统采用B/S架构，B/S架构允许授权用户通过各类网络终端（计算机、手机或PAD）通过互联网访问和管理项目的能耗管理系统。

2.4 系统结构

图1：开环能耗管理系统流程图

图2：闭环能耗管理系统流程图

图3：建筑能耗管理系统结构图

本系统分为五个层次，自下而上分别是数据感知层、数据采集层、网络传输层、系统服务层和系统展示层。系统层次结构如图3所示。

2.4.1 一层：数据感知层

数据感知层由各种数字能耗计量仪表组成，如：空调能量表、数字流量表、数字电表、燃气表等，计量末端设备的耗能量。

本项目由水暖电专业根据规范要求和物业管理要求设置能耗计量仪表，智能化专业对各专业仪表的设置提供优化建议。

系统服务层由能耗管理服务器和能耗管理软件组成，负责对项目能耗数据进行汇总、统计、分析、计算、处理和存储。实现能耗计量收费、能耗分析、能耗查询、能耗预警和管理优化等功能。

2.4.5 五层：系统展示层

用户可通过多种方式访问建筑能耗管理系统，本项目要求支持用户可通过手机、PAD、计算机客户端等方式访问，实时掌握建筑的能耗动态。同时通过IBMS平台和信息发布系统打通，支持在本项目的LED大屏进行展示。

2.5 主要功能设计

2.5.1电能耗计量监测功能

电能耗计量监测采用电表采集电能的数据，在需要计量收费和监测的区域设计安装电表。

总用电量计量：在每台变压器低压干线处安装数字电能表，对总的用电量进行计量。

分户计量：在 A 栋公寓、B 栋办公楼裙楼商业和食堂等末端用户设置数字电表进行分户计量。

分层计量：C 栋办公楼为自用办公为主，在楼层普通照明配电箱、楼层公共照明配电箱和楼层空调配电箱设置数字电表进行分层计量。

分类分项计量监测如下：

照明、插座系统电耗（照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电）。

空调系统电耗（空调机房用电、空调末端用电）。

动力系统电耗（电梯用电、水泵用电、通风机用电）。

特殊电耗（弱电机房、消防控制室、厨房餐厅等其他特殊用电）。

2.5.2水能耗计量监测功能

水能耗计量监测采用水表采集水能的数据，在需要计量收费和监测的区域设计安装水表。

根据项目对水表计量收费和监测的要求，需要计量监测的区域如下：

总用水量：在园区给水干管设置数字流量表计量。

餐厅厨房用水：在餐厅厨房给水管设置数字流量表计量。

洗手间用水：在楼层洗手间给水管设置数字流量表计量。

分户计量：在 A 栋公寓、B 栋办公楼裙楼商业和食堂等末端用户设置数字流量表进行分户计量。

空调系统用水：在空调系统给水管设置数字流量表计量。

2.5.3空调能耗计量监测功能

(1) 集中计量：供回水管上安装能量表，计量使用的冷热量

(2) 末端计量：每户的风机盘管安装智能温控器，计量风机盘管使用的当量时间

2.5.4能耗KPI功能

能耗KPI：本项目C栋办公楼为业主自持，各个部门分楼层、分区域独立办公。能耗管理系统分析能耗情况，将能源消耗分摊到各个部门、个人，实现能耗考核，促进管理方面的主动节能。

2.5.5节能管控功能

能耗管理系统可有效的监控内各个单位的能耗状况，避免非正常上班时间的能耗浪费，节约能源，给使用单位提供能源控制、管理方面的决策依据。

用户可以制定能耗节约策略，例如当空调的热量消耗达到预设值后，通过楼宇自控接口，监测风机盘管和B A设备的运行状态，减小送风量和提高或降低送风/回风温度。当设备终端的能源累积量达到系统设定的值时，系统可以自动对风机盘管发送关机命令，并且关闭盘管的控制面板远程控制。

5 安科瑞Acrel-5000建筑能耗分析系统

Acrel-5000建筑能耗分析系统是用户端能源管理分析系统，在电能管理系统的基础上增加了对水、气、煤、油、热(冷)量等集中采集与分析，通过对用户端所有能耗进行细分和统计，以直观的数据和图表向管理人员或决策层展示各类能源的使用消耗情况，便于找出高耗能点或不合理的耗能习惯，有效节约能源，为用户进一步节能改造或设备升级提供准确的数据支撑。用户可按照国家有关规定实施能源计算，分析现状，查找问题，挖掘节能潜力，提出切实可行的节能措施，并向县级以上管理节能工作的部门报送能源计算报告。

6 应用场所

适用于公共建筑、集团公司、工业园区、大型物业、学校、医院、企业等不同行业的能耗监测与管理的系统设计、施工和运行维护。

7 系统组网图

8 系统功能

8.1系统概况

平台运行状态，当月能耗折算、地图导航，各能耗逐时、逐月曲线，当日，当月能耗同比分析滚动显示。

8.2 用能概况

对建筑、部门、区域、支路、分类分项等用能进行对比，支持当日逐时趋势、当月逐日趋势曲线、分时段能耗统计对比、总能耗 同环比对比。

8.3 用能统计

对建筑、区域、分项、支路等结构按日、月、年报表的形式统计对分类能源用能进行统计，支持报表数据导出EXCEL，支持选择建筑数据进行生成柱状图。

8.4 复费率统计

复费率报表按日、月、年统计对单栋建筑下不同支路的尖、峰、平、谷用电量及成本费用进行统计分析。支持数据导出到EXCEL。

8.6 能源流向图

能源流向图展示单栋建筑自己设定时段内各类能源从源头到末端的的能源流向，支持按原始值和折标值查看。

参考文献

[1]高享.某办公建筑的建筑能耗管理系统设计及分析[J].电子技术与软件工程,2021:2.

[2]张徐.智慧楼宇实践[M].北京:人民邮电出版社,2020.

[3]张子慧.建筑设备管理系统[M].北京:人民交通出版社,2009.

[4]安科瑞企业微电网设计与选型手册.2022.05版.