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Key words: public buildings; energy consumption quota; building classification
中图分类号：TU111.19+5文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）
1 引言
随着能源问题与可持续发展之间的矛盾不断加剧，节约能源的概念已经被广泛认可和推广。建筑能耗是社会三大能耗之一，因此建筑节能是节能工作的一个重要方面，而针对公共建筑的节能工作则是重中之重。我国的能耗统计结果显示，大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%，但年耗电量约占全国城镇总耗电量的22%，其单位面积年耗电量达到70～300kWh，为普通居民住宅的5～15倍。
建筑节能的目标是在满足建筑使用功能的前提下，将建筑能耗控制在一定的合理水平上，清华大学的江亿院士就曾经表示，“建筑的实际能耗量应该是检验建筑是否实现节能的唯一标准”。目前推进建筑节能工作的其中一种主要思路就是对建筑能耗作出限制，即建立能耗定额制度，针对不同使用功能的建筑类型，制定能耗的上限值，保证建筑能耗处在一个节约且合理的水平上。然而国内现在鲜有成熟的建筑能耗定额制度出台，因此制定符合我国国情的、切实可行的能耗定额体系，是今后建筑节能工作中需要解决的首要问题。
2 能耗定额的编制方法
目前，建筑能耗定额的制定方法主要有两种，一种是以建筑能耗的实际统计数据为依据制定能耗定额，称为统计定额法，另一种是通过数值模拟的方法确定标准建筑的用能基准值作为能耗定额，称为技术定额法。鉴于技术定额法中标准建筑的物理条件难以核定以及数值模拟的准确度难以保证，因此较为常用的能耗定额编制方法是统计定额法。
统计定额法首先对建筑的能耗数据统计样本进行分析整理，当能耗数据样本的统计分布符合正态分布函数特征时，可求出样本数据的平均值V和标准差S，则能耗定额值定义为：Q=V+ZσS，其中：Zσ表示累积概率为(1-σ)时所对应的标准正态分布概率密度值，σ为给定的定额水平。通过上述方法，可以计算出不同定额水平下对应的定额取值，并观察这些定额取值下不满足要求的样本情况，通过分析定额实现的可能性后，确定定额值。
3 当前公共建筑分类存在的问题
从上述可以看出，统计定额值的计算公式是以正态分布函数为基础，因此使用统计定额法有一个重要的前提，即统计样本数据的概率分布应该基本符合正态分布，这就对统计的建筑样本中个体的能耗差异有了相应的要求。建筑的能耗与建筑功能和类型有密切的关系，在《广东省实施细则》（DBJ 15-51-2007）中，对现有的公共建筑作了分类，如表3-1所示。
表3-1 标准中对公共建筑的分类
序号 建筑类别 代表建筑
1 教育建筑 中小学校、中等专业学校、高等院校、职业学校、特殊教育学校等
2 办公建筑 行政办公楼、专业办公楼、商务办公楼等
3 科学研究建筑 实验室、科研楼、天文台等
4 文化、娱乐建筑 图书馆、博物馆、档案馆、文化馆、展览馆、纪念馆、影剧院、音乐厅、歌舞厅等
5 商业服务建筑 商场、超级市场、旅馆、餐馆、洗浴中心、美容中心、银行、邮政、电信楼等
6 体育建筑 体育馆、游泳馆、健身房等
7 医疗建筑 综合医院、专科医院、社区医疗所、康复中心、急救中心、疗养院等
8 交通建筑 汽车客运站、港口客运站、铁路旅客站、空港航站楼、城市轨道客运站等
从表3-1可以看到，标准中仅仅是根据功能的不同对公共建筑进行了简单的，总体的分类，但对于能耗定额的编制而言，这样的分类明显不够细致，例如在商业服务建筑中，商场、超级市场、旅馆等等建筑的能耗水平显然不在同一个水平上，即便是同一种建筑，也会由于建筑规模、建筑质素等因素的差异而引起建筑能耗的巨大差别。下面以大型旅馆（即酒店）和大型商场两类建筑的能耗统计情况为例说明同种建筑的能耗差异性。
首先，以2010年广州市51栋大型商场的电耗（公共建筑的能耗主要是电耗）统计数据为样本分析其电耗频数的分布情况。这里，电耗频数是指处于等值间隔的电耗数值区间中的建筑数量，用于分析建筑电耗的分布情况，分析结果如图3-1所示。从图中可以看到，大型商场建筑的电耗频数分布有3个主要的起伏，与正态分布函数曲线相比较可以发现，大型商场建筑的电耗分布明显不符合正态分布。
图3-1 大型商场建筑电耗频数分布图
同理，对2010年广州市60栋酒店建筑的年平均单位面积电耗数据进行频数统计分析，结果如图3-2所示。从图中可以看到，尽管酒店建筑的电耗频数分布不像大型商场的分布一样出现多个起伏，但其峰值的位置明显偏向于电耗值较小的区间，属于偏移的正态分布。
图3-2 酒店建筑电耗频数分布图
从上述分析可知，无论是大型商场建筑还是酒店建筑的电耗频数分布，都不符合正态分布的特征，如果在这样的数据基础上运用统计定额法编制能耗定额，则对建筑能耗的数学描述显然不符合实际的情况，所产生的分析结果必然存在很大的误差，因此在这中建筑分类的基础上，不能运用统计定额法编制建筑能耗定额，也就是说，目前标准中对公共建筑的分类，对于运用统计定额法编制能耗定额而言是不合适的，必须考虑对建筑类型进行新的划分或者对某种类型的建筑进行进一步细化分类。
4 公共建筑细化分类举例
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1 概述
随着公共建筑数量的迅速增加，公共建筑使用过程中运行和管理不当，造成了巨大的能源浪费。为实现可持续发展，住房和城乡建设部早在2007年便颁布了近10项有关建立国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系的指导性文件。通过对建筑能耗数据的采集，掌握用能情况，分析用能特征，不仅能够有针对性地对既有建筑进行节能改造，更有利于国家从宏观层面上制定能源政策与节能措施。为指导和规范西安市公共建筑能耗监测系统建设、运行及管理工作，为西安市各类公共建筑能耗统计、能源审计、建筑节能管理和节能改造提供科学可靠的技术支持，西安市于2015年了陕西省工程建设标准《西安市公共建筑能耗监测系统技术规范》。该技术规范用于西安市各类新建、改建、扩建和既有公共建筑能耗监测系统的设计、施工、验收、运行和维护。本文以西安市某高校实训大楼为例，地下1层，地上12层。总建筑面积26517m2，建筑物高度48.8m。本工程属于二类高层办公楼。结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构。本工程是新建建筑物，能耗监测系统的设计由建筑设计院随电气施工图同步考虑。对建筑的机电系统安装分类、分项的能耗计量仪表，由此得到建筑物总能源消耗与不同能源种类、不同功能系统的分项能耗，实现建筑能耗的分类计量和电能耗的分项计量。
2 本工程能耗分项计量与数据设置
2.1 本工程能耗分类与分项计量
分类能耗是根据公共建筑消耗的主要能源种类划分的能耗数据，如电、燃气、水、集中供热、集中供冷、其他能源（集中热水供应量、煤、油、可再生能源）等。分项能耗是根据公共建筑消耗的电力的主要用途划分的能耗数据。分类能耗中，电量应分为4项分项，包括照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电。电量的4项分项是必分项，各分项可根据建筑用能系统的实际情况灵活细分为一级子项和二级子项，是选分项。其他分类能耗不应分项。本项目建筑能耗分类、分项计量如图1所示：
2.2 能耗数据采集点的确定
由于水、燃气、热的能耗计量相对简单，电气专业只需做好相应的通信线路设计，故本文重点探讨用电分项能耗监测的施工图设计方法。在设计电气系统干线图和照明/动力配电系统图的基础上，确定各用电回路的名称及供电范围、负荷性质等，才能确定能耗数据采集点。
本项目共确定能耗数据采集点68个，其中用电分项计量采集点56个，其他分类能耗计量采集点12个。电能耗分项计量采集点分别为：10kV高压柜4个；变压器低压出线柜6个；低压柜电力线载波1个；实训楼第一层～第十二层照明插座配电箱12个；第一层～第十二层公共及应急照明配电箱12个；屋顶动力配电箱8个；地下一层（车库和设备房）照明插座配电箱2个，应急照明配电箱2个，动力配电箱2个，热幕配电箱1个；南/北厂房照明插座配电箱2个，动力配电箱2个，热幕配电箱2个。其他分类能耗计量采集点分别为：实验楼远传冷水表/远传热水表/远传总燃气表/远传总暖表各1个；南/北厂房远传冷水表/远传热水表/远传总燃气表/远传总暖表各1个。
2.3 能耗数据采集点编号与数据编码
能耗数据编码规则为细则层次代码结构，主要按7类细则进行编码，包括行政区划代码编码、建筑类别编码、建筑识别编码、分类能耗指编码、分项能耗编码、分项能耗一级子项编码、分项能耗二级子项编码。编码后能耗数据由15位符号组成。若某一项目无须使用某编码时，则用相应位数的“0”代替。根据技术规范，制定能耗数据编码和能耗数据采集点识别编码，如表1所示：
3 能耗监测系统设计
3.1 能耗监测系统结构设计
本项目能耗监测系统由用户管理层、网络通信层、现场设备层三部分组成，完成能耗数据的采集、传输、管理等功能，见图2。现场设置的电能表采用屏蔽双纹线连接至各分区数据采集器，各分区数据采集器将数据分类处理后，上传到网络交换机，再通过网线上传至能耗监测系统主机实现能耗监测管理功能。
3.2 10kV高压配电系统能耗监测
三相多功能电能仪表DSSD25用于10kV开关柜能耗的计量和监测。用于分时计量正、反向有功/无功电能，计量有功/无功总电能，分相有功/无功电能，分时计量正、反向有功，正、反向无功的最大需量及发生时间等。
3.3 变压器0.4/0.23kV系统能耗监测
3.3.1 三项电能监测。三相多功能电能仪表DD521用于0.4kV/10kV开关柜能耗的计量和监测。用于测量单回路的三相电压、三相电流、功率因数、频率及视在功率，记录分相/总有功功率/无功功率/有功电量/无功电量。
根据配电柜的出线数量可选用三相多回路电能监测仪表DD504（4回路），DD505（5回路），DD507（7回路），DD509（9回路）用于0.4kV配电柜能耗的计量和监测。能够测量每回路的三相电压、三相电流、功率因数、频率及视在功率，记录分相/总有功功率/无功功率/有功电量/无功电量。
3.3.2 电力能耗终端采集器。三相载波智能采集终端DDJ03对建筑能耗监测末端有载波型计量和监测仪表进行采集。安装在低压0.4kV进线柜。终端通过电力载波接口可以实现对电能表的召测、抄收及暂存电能表数据，并用以太网通讯的方式将储存的数据按主台的命令发向主台。
电力能耗采集器DDJ01是对建筑能耗监测末端的监测仪表计进行采集，安装在每个低压0.4kV出线柜，主要用于采集各种类型的能耗仪表的数据。实现对电能表的召测、抄收及暂存电能表数据，并将储存的数据向上一级的采集器。
3.4 能耗数据采集
电力能耗采集器DDJ02对电力能耗终端采集器的数据进行采集，安装于开关柜。通过RS485接口对电力能耗采集器的数据进行采集或直接采集电能仪表的数据，抄收并暂存电能表数据，并将储存的数据向监控主机发送。
水、气型智能采集器DDJ04用于对供暖、冷水、热水、燃气等能耗终端的数据进行采集，对数据进行预处理，并将数据发送到监控主机。通过RS485接口可以实现对各类能耗监测表的召测、抄收及暂存能耗监测表数据，并将储存的数据向上一级的采集器。能耗数据采集系统图（部分）如图3所示：
4 结语
本文以西安市某高校实训大楼为工程实例，根据国家和地方相关技术导则和技术规范，确定该建筑能耗分类和分项计量的设置范围。能耗监测系统的设计随电气施工图同步考虑，完成了能耗监测系统的电气设计。
参考文献
[1] 住房和城乡建设部.关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见（建科[2007]245号）[S].
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(2)辅助用电主要包括后勤保障和办公等建筑的照明插座、空调用电、动力用电和特殊用电等。在数据采集中，照明插座用电主要采集功能区域的照明、插座等室内设备用电数据;空调用电采集空调、采暖服务的设备用电数据;动力用电采集各种动力服务(包括电梯、非空调区域通风、生活热水、自来水加压、排污等)的设备(不包括空调采暖系统设备)用电数据;特殊用电采集那些不属于建筑物常规功能的用电设备的耗电量(其中，特殊用电的特点是能耗密度高、占总能耗比重大的用电区域及设备)。医院院区内将采集的每栋建筑的分类分项能耗数据上传至该医院建筑节能监测平台，经该平台对数据分类汇总处理后上传至省级医院建筑节能监测系统。省级医院节能监测系统直接接入省公共建筑节能监测数据中心，与省数据中心的通信采用中心内联通道。这样既可在保持原有监测系统结构的前提下充分利用医院能耗监测数据，又能有效地提高运行效率，避免了资源的浪费，同时保证了全省节能监测系统的整体安全性。省数据中心与市数据中心之间通信通道采用VPN硬件设备连接，在公网上建立VPN虚拟专用通道，通过电子身份认证建立起通信连接，定时传输数据。
2省级医院建筑节能监测系统软件设计
2．1省级医院建筑节能监测系统软件设计构架
省级医院建筑节能监测系统负责全省各医院建筑节能监测平台上报的能耗数据的汇总、统计、分析、展示和，其系统软件架构。整个医院建筑节能监测系统由表现层、应用层及信息资源与数据层构成，在软件编制时，统筹考虑标准和规范要求，并嵌入安全保障模块，达到系统的规范、统一、安全、高效的要求。系统软件采用B/S结构，平台使用WindowsServer2003或WindowsServer2008操作系统，采用Microsoft．NetFramework3．5为底层基础类库，使用面向对象的C#语言编写程序。数据库系统采用SQLServer2008企业版。整个系统采用分布式数据库，授权数据也是分布式，同时具有分级授权功能。省级医院建筑节能监测系统的表现层实现权限管理，主要针对不同用户(如系统开发管理人员、医院管理人员等)授予相应查看或修改信息的权限。而应用层按功能可分数据及消息管理、分析展示和后台管理为三大板块。其中，数据及消息管理板块由数据接收、数据处理、数据上报、消息管理等模块组成。省级医院建筑节能监测系统接收省内各医院建筑节能监测子系统发送的建筑能耗数据。数据接收子系统主要包括数据接收、数据解包、数据校验、数据处理和存储、发送反馈结果等功能。
2．2省级医院建筑节能监测子系统构架及各模块功能
数据分析展示子系统处于省级医院建筑节能监测系统的应用层，是应用层重要组成模块。它对经过数据处理后的分类分项能耗数据进行分析汇总和整合，通过静态表格或动态图表方式将能耗数据展示出来，为节能运行、节能改造、信息服务和制定政策提供信息服务。根据实际需求，文章所设计研发的分析展示子系统主要由信息、能耗详览、能耗分析、医院信息、数据报表、系统管理、数据挖掘和运行日志等八个功能模块构成。
(1)信息
信息模块中主要提供能耗总览功能，在能耗总览中可以查看医院能耗排名、建筑物信息统计、各医院建筑及分项总能耗和单位面积能耗、所有医院建筑及不同建筑总能耗和单位面积能耗的信息。该功能主要以动态柱状图及折线图等形式实现，展示各市总能耗的汇总情况。其中，柱状图分为对总能耗、总电耗、动力用电、空调用电、特殊用电和照明插座用电等能耗数据汇总展示。折线图则对全省以及各地市的医院根据建筑类型的能耗数据进行分类显示。
(2)能耗详览
能耗详览模块则提供医院能耗和建筑物能耗信息。该功能实现对各医院及医院建筑物的总能耗、单位面积能耗、人均能耗、照明插座用电、空调用电、动力用电和特殊用电等数据按日、月、年进行查询，并以表格、棒图及折线图形式展现出来。尤其是各医院能耗指标、建筑物用能比例排名、不同功能建筑不同日期总能耗、单位面积总能耗等信息为建筑节能提供了决策参考和依据。
(3)能耗分析
能耗分析模块提供医院能耗的横向/纵向分析和建筑物能耗的横向/纵向分析，为节能改造和建筑节能提供数据参考和决策依据。其中，医院能耗的横向分析功能可实现针对同一所医院的不同建筑类型、对比类别及能耗分项，按时间刻度，选择日、月、年等不同日期，进行能耗对比;而医院能耗的纵向分析功能可选择两所不同的医院，根据建筑类型、对比类别及能耗分项，按不同时间粒度进行能耗对比。建筑物能耗的横向分析则对两所不同的医院，根据建筑类型、对比类别及能耗分项;建筑物能耗的纵向分析对不同医院的不同建筑物，根据对比类别、能耗分项进行能耗对比。
(4)医院信息
医院信息则主要处理医院基本信息和医院内建筑物的基本信息。其中，医院基本信息可以查看医院名称、编码、别名、描述、经度、纬度及医院人数信息和能耗价格信息。如果是管理员进入，默认加载所有的医院信息，如果操作员进入，加载所有其所拥有权限的医院。而建筑物基本信息可以查看建筑名称、编码、年代、功能、层数和面积等详细信息及附加信息。如果是管理员进入，默认加载所有的医院的建筑物信息，如果操作员进入，加载所有其所拥有权限的医院下的建筑物。除以上四大模块外，分析展示子系统还有数据报表、系统管理、数据挖掘、运行日志等功能。数据报表实现汇总各医院在某个时间段内(按日、月、年划分)各时间段的能耗数据汇总查询。系统管理主要用于用户管理、角色管理、节点管理、临界值管理、节点分配和手动汇总数据等用途。其中，节点管理可以查看系统的节点名称和编号等信息，并可以进行修改和删除操作。临界值管理可以查看各医院每栋建筑物的基本信息以及能够对建筑用电各分项临界值进行设定。数据挖掘的功能是对监测建筑的能耗数据进行数据挖掘分析，该模块为预留模块。运行日志包含数据接收日志、数据发送日志、数据处理日志和异常数据日志，用于实现对当前数据的发送、接收和处理日志进行浏览，查看显示建筑物异常信息汇总，以便用户及时收到下辖各建筑物的实时情况。
2．3省级医院建筑分类编码设计
节能监测系统中，能耗数据的采集、传输和存储均以一栋建筑为基本单位，每栋建筑物均需配唯一编码作为建筑物身份标识。因此，建筑物编码在系统实现过程中非常重要，它要求以极短的字段包含尽可能多的建筑物信息(如建筑物所处地市、建筑物所属医院、建筑物类别等信息)。编码不仅要满足节能监测系统需求而且必须满足在全省范围内的统一及建筑物编码的唯一性。
3省级医院建筑节能监测系统的应用
文章所设计研发的医院建筑节能监测系统从2012年开始作为山东省专项推动医院建筑节能监管平台建设的重要组成部分在山东省投入使用，系统运行良好，稳定可靠，可自动采集、存储和分析各医院能耗监测平台上传的监测数据和建筑物基础信息，为我省医院的节能管理和节能改造提供了决策依据，2013年通过项目验收。山东省医院全部建筑和不同类建筑一天24h的总电耗情况;图6给出了建筑物基本信息，包含建筑年代、建筑层数、采暖面积及建筑护结构等信息。
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文献标识码：A
文章编号：1009-2374（2012）23-0009-03
近几年来，随着城市建设的不断发展，迅速增长的大型公共建筑为人们提供了更为优越的办公、学习环境。与此同时，大型建筑能耗的日益增长问题也越来越凸显。尽管各级政府通过各项措施在积极解决这一问题，但大型建筑能耗问题并没有得到有效控制，其中一个重要原因就是目前建筑能耗的监督管理信息化水平不高。
1 节能理论与国内外现状
大型公共建筑指单体面积超过2万平米并采用中央空调的公共建筑。目前我国有5亿平米左右这样的建筑。我国大型公共建筑的耗电量为70～300kWh/m2?年，为住宅的10～20倍，是建筑能源消耗的高密度领域，有很大的节能潜力，通过对其能耗与节能现状的分析可望为建筑节能探索可行途径。
建筑节能可分为技术节能和管理节能，技术节能又称被动能源管理，是通过使用新技术、新材料、新工艺等低耗设备而取得的节能效益；管理节能又称主动能源管理，是指综合运用管理的理念和思想，辅以智能化、信息化技术和经济手段，对能源使用进行监测、控制和优化改进的方式以实现可持续的节能减排。
20世纪60年代，保罗把生态学和建筑学两词合并为Arology，提出了著名的生态建筑（绿色建筑）的理念。目前，发达国家在绿色建筑节能方面已经做出了很多有益的尝试。在英国，政府已制定了一系列政策和制度来促进高能效技术在新建和既有建筑改造中的应用。德国的最新建筑保温节能技术规范规定：新建建筑必须出具采暖需要能量和建筑能耗核心值，并出具建筑热损失计算，制成建筑能耗计算表供参考。美国国会通过了能源政策的立法，其中包括建筑和设备节能的激励政策，能源部了新建建筑使用的国家强制性节能标准和非强制性的国家建筑节能示范性标准。
在我国，国家多部门提出以建设“资源节约型、环境友好型”的两型社会为目标，依据国家相关节能减排政策对建筑节能管理的要求，通过建筑能耗监测信息数据库，实现建筑能耗的在线监测和数据的分析展示，为各级政府提供即时、准确的建筑能耗状况，为领导决策提供有效数据，从而达到政府对能源领域的宏观管理。
2 公共建筑节能监测系统
大型公共建筑物能耗监测系统采用先进的计算机技术、信息技术、网络和通讯技术，以建筑能耗数据的动态获取和整合利用为核心，采用智能技术组建数据库、构建智能化的能耗信息管理系统，实现对重点用能单位能源利用状况的即时准确的动态监管。整个系统由三大部分构成：主站应用层、现场数据采集层、支持设备层。主站应用层是系统控制中心，主要负责整个系统的能耗信息采集以及数据管理和数据应用等；现场数据采集层由安装在建筑物内的数据采集终端组成，主要负责对各计量装置数据的采集和监控；支持设备层是各类计量装置，如电能表和相关计量设备、智能水表、智能热量表设备等。
系统监测的主要项目包括：供配电系统、用电设备与设施（动力与照明）、中央空调系统、给排水系统、主要能耗设备等。
图1 节能监测系统逻辑架构图
3 公共建筑节能监管体系
公共建筑节能监管体系建设主要包括三个方面：一是建立建筑能耗数据库，实现建筑能耗数据远程传输，对大型公共建筑能耗使用情况进行动态监控；二是帮助公共建筑实现能耗统计分项计量，力争能够对每个大型公共建筑进行“分项计量”，准确反映其能耗真实情况；三是对现有公共建筑实行强制能源审计，对其能耗使用情况进行诊断，并提出相应改造措施。
节能监管体系为三层架构，由三部分组成：现场采集子系统、数据中转站子系统及数据中心服务系统。
现场采集子系统安装在被监测的大楼内部，主要由计量表具、数据采集器及以太网网络系统三部分组成。
数据中转站子系统可将接收到的各能耗数据转换为符合住建部《能耗数据采集技术导则》的分项能耗数据并最终上传给市级数据中心。主要进行的工作包括：数据采集包接收、数据采集网关命令下达、能耗数据分精度计算、支路能耗数据计算、分项能耗数据拆分计算、分项能耗数据合并计算、上传数据发送、数据展示分析、系统管理、数据同步等功能。
市级数据中心包括：数据接收与发送服务器、数据计算与处理服务器、信息展示网站服务器、节能服务专家系统服务器、数据库系统、硬件防火墙、数据备份系统管理员接口等。
4 应用前景
大型公共建筑节能监测系统通过建筑物能耗分项、分类多维度采集、统计、分析与管控等手段，有效提升过程管理的透明度，通过提供数据支持和辅助分析，大幅提高能源管理自动化和信息化水平。在实际应用的过程中，该系统能够实现“主动感知、智能分析、优化调整、城际互联、辅助决策”五大职能。
为建筑物管理人员提供详实的能源使用情况信息，包括建筑整体、各用能单位、用能设备、用能类型、节能改造情况等，通过科学的台账管理，提升工作效率。
实时监测设备的运行情况，对出现故障的设备及时报警，降低设备维护成本。
对能耗数据进行多维度统计，包括分类、分项能源耗用量、耗用费用统计等，以及时、准确掌握耗能情况。
能耗数据分析系统支持对能耗统计数据进行多维度的对比分析，包括建筑能耗数据的分类、分项和年、月、日的对比、分析，从而清晰展示能耗的变化趋势和规律，总结能源管理的不足，为节能运行提供决策支持。
计费管理与能耗审计。为了解决能源和环境的瓶颈，我们必须以实际的能耗数据为导向，以降低能源消耗为目标，开展建筑节能工作，从行为、管理、技术全方位落实，才能真正完成建筑节能重大任务。政府可以建立统一的大型公建运行能耗监测管理中心，对全市大型公建进行实时监控，促进我国大型公建的节能工作。据测算，通过上述全过程管理方式，可以使这类建筑的能源消耗降低30%
以上。
建筑节能并不意味限制发展，正确的建筑节能观，应该以提高建筑物的能量利用效率，同时尽量降低建筑物的固有能耗，用最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效益，满足日益增长的需求为目标，走可持续发展的道路。
参考文献
[1] David I，Stern．Energy and economic growth in the USA：A multivariate approach[J]．Energy Economics，Vol．15，1993，（2）：30-38．
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随着大型公共建筑节能事业的发展，分类能耗数据的计量作为建筑节能的一项重要工作在各地开展起来。目前，据国家有关部门统计，国家机关办公建筑和大型公共建筑每平方米建筑面积年平均耗电量为85.4度，约占全国城镇总耗电量的22%，每平方米耗电量是普通居民的10～20倍，是欧洲、日本等发达国家同类建筑的1.5～2倍。耗电密度高是这类建筑的特点之一，也是节能重点。
实践中发现，我国大型公共建筑中普遍仅安装1～3块收费电表，从这些电表获取的信息无法为节能工作提供完整基础数据，目前面临的主要问题有：1）电耗分拆数据不可靠；2）供电局提供数据缺乏实时性；3）无法客观反映实际节能效果。为了推动大型公共建筑分项能耗系统建设的发展，结合我国大型公共建筑用电分项计量设计的安装要求，本文在总结国内已有成果和经验基础上，对建筑用电数据分类模型、建筑用电分项计量系统及其关键技术展开研究。
1 建筑用电数据分类模型
图1.1 用电分项计量模型
建筑能耗分类模型最重要的原则是统一性，即所有建筑采用同样的标准。为了实现统一性，必须在各个建筑之间建立统一的用能分类方法。本文将建筑的用电分为：暖通空调、一般照明插座设备、一般动力设备、特殊功能设备4大类。其中，从实用性出发，对暖通空调系统节点进行了较为细致的划分。通过调研和试验，结合国家导则要求，建立了我国大型公共建筑能耗数据模型，如图1.1所示。
2 建筑用电分项计量回路设计方法
为了获得用电原始数据，需要安装用电计量表。在充分利用现有配电设施和低压配电监测系统，结合现场实际情况，合理设置计量表计、计量表箱和数据采集器的数量和位置。需要设置分项计量表计回路包括：变压器低压侧出线回路、单独计量的外供电回路、特殊区供电回路、制冷机组主供电回路、单独供电冷热源系统泵回路、集中供电的分体空调回路、照明插座主回路、电梯回路、其他应单独计量的用电回路。
以上配电回路是一般常见的配电方式，所供电设备为单一功能。而有些回路配电是将不同类别的用电设备混合一起，这样就给分项计量带来困难，这时需要根据楼宇配电情况灵活配置，使配置的分项计量系统尽可能正确真实的反应各分项能耗，又将其配置成本控制在预算的合理范围内。方法如下：
（1）根据建筑物所配变压器数量考虑设置多功能电能表数量，设置多功能电能表的变压器应是负载率最大且长时间投入运行，负载率低于20%的变压器原则上不设置多功能电能表，考虑到分项计量系统的成本，若变压器数量为2台，则均设置多功能电能表，若变压器数量大于2台，则选择负载率最高的以照明为主的变压器和以空调为主的变压器各1台，安装2块多功能电能表，其余变压器安装普通三相电能表。
（2）三相平衡设备应设置单相普通电能表，照明插座供电回路宜设置三相普通电能表。一般风机、水泵等380V供电的用电设备都是三相平衡设备，这种设备运行时每相电流大小基本一样，变化很小，其消耗的总电能可以用单相电能表数据乘以3而得到。而照明插座主回路不是三相平衡回路，需要设置三相电能表。
（3）总额定功率小于10kW的非空调类用电支路不宜设置电能表。此规定主要目的是限制表计设置的数量，尽量减少分项计量成本。但若小于10KW的回路是具有代表性的典型回路，对分项计量数据有非常重要意义，则根据需要设置。
（4）当无法直接安装电能表时，应采用加法或减法原则，间接获取电耗数据，其他无法直接获取电耗数据的回路均应采用间接获取的方法。
分项用电计量表设置的加减法原则：A1～m、B1～n、C1～k分别代表a、b、c三种类型用电量相关的所有配电支路，支路数量分别为m，n，k。如果目的是获得a类型用电量：一种方法是在A1、A2、…Am各支路上安装电能表，并求和获得，这就是加法原则；另一种方法是在总用电支路、B1、B2、…Bn及C1、C2、…Ck各支路上安装电能表，在总用电中减去b类及c类用电量，即可获得a类能耗量，这就是减法原则。若只为获得a类用电量，则按加法原则和减法原则设计方案的优劣可以通过装表总数多少来评价。
3 建筑用电分项计量系统数据处理流程
建筑用电分项计量系统软件由数据采集传输子系统、数据处理与存储子系统、数据展示分析子系统以及数据上报子系统等各子系统构成。
（1）数据采集传输子系统
能耗数据采集传输系统包括硬件防火墙、路由器、交换机、通信前置机、Internet网络及数据采集器等组成。建筑能耗数据采集传输系统从该系统区域内的数据采集器中取得数据，同时可以接收来自区域内数据中转站转发的能耗数据。建筑能耗数据采集传输系统使用国家标准数据协议，接收通过Internet网络传输来的建筑能耗数据，并存储其数据库内。
（2）数据处理与存储子系统
数据处理与存储子系统是建筑能耗监测系统软件的核心部分，对数据采集子系统接收到的有效数据包进行校验、解析和处理，对采集时间进行统一规范，根据各配电支路安装的计量仪表情况建模，并根据构造的用能模型对原始数据进行拆分计算，从而得到分项能耗数据，将原始的能耗数据和通过计算得来的分项能耗数据存储到数据库中。
（3）数据展示分析子系统
数据展示分析子系统主要由WEB服务器和工作站组成。其中，WEB服务器主要是为客户端的浏览服务；工作站供监测中心工作人员配置建筑信息以及查询各个监测中建筑的能耗消耗情况以及能耗对比情况。
（4）数据上报子系统
数据上报子系统主要通过定时任务调度自动从数据中心数据库中提取能耗分类分项数据，合并整理打包后发送到上一级的数据中心。数据交换格式为压缩的XML数据包。数据上报子系统主要包括数据提取、数据打包、数据上传、接收反馈结果等功能。
4 建筑用电分项计量应用实例
下面就某大学为例，详细说明用电分析计量监测系统的技术选择、具体实施以及在实际建筑中是怎样实现其各种功能的。
（1）计量装置的安装
根据现场需求配置相应表计；对重要和有节能潜力的回路要配置多功能电力监控终端（测量电压、电流、电度、功率等参数，有遥控、遥信、遥测及定时控制功能）。在变电所低压配电柜及楼层配电箱上嵌入式安装多功能电力监控终端；在宿舍集中安装单相多功能电力监控终端。
（2）软件显示界面
所有综合楼分项计量显示界面和宿舍楼每个宿舍的实时功率和本月电度。
（3）电能质量监测
以实时监测的有功功率、电量、功率因数等实时数据为依据，进行变压器负荷率分析、配电网各级负荷和线损分析，有效防止偷电、漏电等情况的发生，并且有针对性的对配电系统进行优化。图4.1显示的是管理楼变电所1#低压总进线的电能质量监测界面：
5 总结
本文分析了我国用电分项系统建设在发展中存在的问题，提出了建筑用电数据分类模型、分项计量回路设计方法以及分项用电计量表设置的加减法原则。研究了建筑用电分项计量系统结构框架，分析了数据采集、输送、分析、储存系统的组成及原理。本文研究成果可应用于全国的大型公共建筑节能领域，对建筑节能具有重要的意义。
参考文献：
[1]颜浩.节能建筑的经营与合同能源管理[J].建筑节能，2007，35（6）：1-4.
篇6
Key words： ontology；construction energy consumption；case searching；similarity
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）11-0198-03
0 引言
建筑施工能耗是指建筑施工企业在整个施工过程中为完成单位合格产品所消耗的能源数量，主要包含建材或构件加工能耗、施工运输能耗和施工过程能耗[1]。传统的建筑施工能耗控制依赖现场施工和管理人员的经验，难以实现经验的共享和重用[2]。本体能够对领域的知识进行规范化描述[3，4]，并在此基础上进行实例的存储、共享和重用[5]。因此提出用本体方法对建筑施工能耗控制领域知识进行规范化表示，建立已完工程施工能耗控制本体案例库，在本体案例库中检索与拟建项目相似度最高的案例，借鉴相似案例的能耗控制经验，制定拟建项目的能耗控制措施，实现拟建工程施工能耗的合理控制。
1 建筑施工能耗控制本体模型的构建
1.1 建筑施工能耗的影响因素分析
建筑施工过程中影响施工能耗水平的因素众多，如自然环境的好坏、施工机械的种类与新度、水文地质条件、施工管理水平及工人技术水平的高低[6，7]等。以土方工程为例，挖掘一类土时施工能耗比较低；挖掘四类土时施工能耗比较高[8]。
1.2 建筑施工能耗控制本体的构成
建筑施工能耗控制本体模型采用五元结构CECO={C，R，F，I，A}，在上述施工能耗影响因素分析基础上，结合建筑施工特点，对施工能耗本体建模元描述如下：
①C：概念集合。1）项目信息术语，包括工程类别、参建单位、建设地点等；2）自然环境术语，包括土壤类别、气温、海拔等；3）施工管理术语，包括施工管理水平、组织结构形式；4）施工技术术语，包括施工方案、工人技术水平等；5）述施工机械术语，包括机械种类、机械新度等；6）施工能耗术语，包括施工材料加工能耗、施工运输能耗、施工过程能耗。7）能耗控制措施术语，包括施工前控制、施工控制等。
②R：概念间的分类关系集合，对象属性（Object Properties）关系和数据属性（Data Properties）关系。对象属性表示概念或实例之间的关系，如父类关系（Super Class Of）、实例关系（Instance Of）等；数据属性表示概念或实例与基本的数据类型（int、short等）之间的关系，包括海拔高度、施工过程能耗量等。
③F：函数，概念之间的非分类关系集合，如施工总能耗量=∑分部分项工程量×单位工程量的施工能耗量。
④I：建筑施工能耗工程实例集合，概念的具体表现，如黄土为一类土的一个实例。
⑤A：公理集合，约束概念、属性、实例之间关系的公认正确命题，如“土壤坚硬程度与施工能耗量成正比关系”。
1.3 建筑施工能耗控制本体模型的构建实例
将“建筑施工能耗本体”设为最顶级概念，作为本体结构的根节点，并向下逐层建立子类及实例，应用Protégé4.2构建部分本体模型如图1所示（以土方工程为例）。
2 基于本体模型的案例检索
2.1 案例检索原理
本体模型构建完成后，使用本体模型对低能耗案例进行统一表达，形成本体案例库。拟建项目（即问题案例）出现时，将其与案例库中各案例相似度比对，寻找相似度最高的案例作为最优解案例，输出其节能措施，即可为问题案例的能耗控制提供参考。同时，问题案例作为新案例存储入案例库。
2.2 案例检索方法
案例的属性根据其可否计量分为两类：对象属性和数据属性。对两类属性运用不同规则，确定其相似度、权重，即可得到案例之间的相似度，实现案例检索。
①数据属性相似度。
2.3 实例应用
某基坑开挖工程，基坑挖深5.5m，开挖面积约为151.5m2。根据地质勘探报告，基坑开挖的土壤为黄土，地下水在地面下1.5m，拟采用轻型井点降水法降低地下水位，并用土钉墙对基坑进行支护。土方开挖采用机械挖装，自卸汽车外运，辅以人工挖土与修土。施工场地距离最近的堆土场5.3公里。现需根据已有本体案例库制定相应节能措施。
假设本体案例库中已存入5个案例，问题案例及案例库中5案例的属性如表1所示。
①属性间相似度的计算。
因此选择案例三作为案例匹配结果，调取其施工能耗控制措施作为参考：提高现场管理水平及施工人员素质；对施工机械操作人员定期进行培训、指导；制定施工机械操作规程，出现异常及时排除；保持施工机械清洁，加强保养，及时调整、紧固松动的零部件，降低磨损和破坏。
3 结论
①建筑施工能耗控制领域涉及概念和影响因素众多，本体方法能对其进行清晰和科学的表达，提供规范和统一的描述。
②本体模型和本体案例库的构建，使能耗控制不再简单依赖现场施工和管理人员的经验，为建筑施工能耗控制I域知识、经验的共享与重用提供基础。
③在本体案例库中进行案例检索，提高了对已有的建筑施工低能耗案例的利用率，对象属性相似度计算方法的改进使案例检索过程更趋合理。
参考文献：
[1]许伟，徐伟，李帼昌.建筑建造能耗分析[J].施工技术，2014，43（16）：74-77.
[2]Hendro Wicaksono， Fabian Jost， Sven Rogalski， Jivka Ovtcharova. Energy efficiency evaluation in manufacturing through an ontology represented knowledge base[J]. Intell， 2014， 21 （1）：59-69.
篇7
能耗监测系统是通过对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，实现建筑能耗的实时监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。
该系统由数据采集系统、数据传输系统、数据中心三部分组成。监测数据主要包含两个方面的内容：分类能耗和分项能耗。其中，分类能耗是指根据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。分项能耗是指根据建筑消耗的各类能源的主要用途划分进行采集和整理的能耗数据。
1.分类能耗
2.用电量
3.用水量
4.燃气量
5.集中供热耗热量
6.集中供冷耗冷量
其他能源
其中分析用电量可以得到以下分项能耗：
1.照明插座用电
2.空调用电
3.动力用电
4.特殊用电
实例应用：
某商场基本信息
建筑面积(m2)：22000
建筑层数：地下1层；地上4层
变压器：3台 1000KVA
功率因数: 0.93/0.94/1.00
以下是供电局采集的数据:
2009年：用电量7699210(kWh)，单位建筑面积用电量350(kWh/(m2·a))
2010年：用电量7452783(kWh)，单位建筑面积用电量339(kWh/(m2·a))
2009~2010年逐月用电量
根据分项能耗的要求，我们对3台低压柜的28条低压出线回路进行了监测。
共设了内置多功能表3台(可计量无功，谐波)，三相电能表28台。
冷量表1台(本工程不涉及热量表)，数据通讯网关1台。
将电能表箱直接设于变配电房内，方便监测及走线。当采集后的用能数据通过RJ-485双绞线传输到数据通讯网关，数据通讯网关再通过网络端口将能耗数据传输到远程能耗监测数据中心的服务器，由服务器实现能耗数据的分类存储，并能将能耗数据到互联网，用能单位及上级单位可以通过远程WEB访问实时了解建筑用能情况。
照明插座用电：
该建筑插座用电设备主要包括台式电脑、复印机、打印机、传真机、饮水机及其他临时插座用电设备，上班时间由使用人员自行开启。
商场区域照明主要采用T5荧光灯和双U型节能筒灯两种灯具形式，T5荧光灯单管功率为14W，节能筒灯单盏功率为13W。超市区域照明采用T5荧光灯，单管功率为28W。商场内办公室照明采用T8荧光灯，单管功率为40W。
室外照明采用射灯，室外照明总安装功率为19.2kW。
照明控制方式：商场及超市区域照明为手动控制，一般早上上班由工作人员自主开启，晚上下班手动关闭；办公室照明及插座用电设备一般早上上班时由员工自主开启，下午下班时手动关闭。室外景观照明为定时控制，不同季节根据天气情况设定开启时间。
空调用电：
空调冷源系统设置在地下一层，共3台螺杆式4机头冷水机组，单台机组总制冷量为1305 kW，总装机容量为3915 kW，每台输入功率为4×90kW；冷冻水泵共4台，单台功率45kW；冷却水泵共4台，单台功率45kW；冷却塔置于屋顶，共六组，风机电机功率为7.5kW/台。
空调冷冻水系统为一次泵系统，冷冻水供回水温度为7/12℃，冷冻水供应商场以及超市两个区域。系统采用两管制，水平管路同程。冷水机组和水泵分别并列后通过管道相连。
空调风系统为一次回风全空气系统，每层均设置四台空气处理机组。其中三台额定制冷量为458.7kW，电机输入功率为11kW；另外一台额定制冷量为394.8kW，电机输入功率为11kW。四层设有新风机，新风由新风机引入，送至各楼层空调机房与回风混合，经空气处理机组热湿处理后送至空调区域。全年没有根据季节调节新风比和新风量。
动力用电：
(1)该商场配有货梯2台，扶梯6台，平板梯1台。货梯功率为11kW/台；扶梯功率为11kW/台；平板梯功率为11W/台。所有电梯均未设变频控制装置。
(2)该商场设有一台生活水泵供应商场日常用水，水泵功率为5.5kW。
从监测结果以及供电局提供的资料分析，
篇8
建筑能耗与工业能耗、交通能耗为我国社会能源消费的三大领域，各类建筑能耗总量已接近社会总能耗的30 %[1～3]。在建筑围护结构中，门窗系统虽然所占面积最小，但其保温隔热性能最差，通过门窗损失的热量最大[4，5]。因此门窗是影响建筑能耗的主要因素之一，是建筑节能课题中重要的研究方向。
2物理模型及参数设置
模型：平面为5 m×5 m，3层的层高都为3 m；窗户规格为1 m×1 m；门1.58 m×2 m，木质门，厚25 mm ；混凝土墙体，厚200 mm。具体模型如图1所示。
参数设置：气象参数：铜仁地区；运行时间： 1/1～12/31；计算负荷设计日：1/21（冬季），7/21（夏季）；外墙为200 mm重型混凝土；外窗和天窗的材料为3 mm厚玻璃；室内热源：人员3人；灯，15 W/m2；设备负荷10 W/m2；换气次数：1次/h；设定房间空调温度：20 ℃（冬季）25 ℃（夏季）；添加空调系统：理想的空调（COP=1）；计算夏季空调负荷和冬季采暖负荷：20 ℃（冬季）25 ℃（夏季）。
3结果分析
3.1年能耗比较
图2为窗户安装不同玻璃条件下整栋建筑全年能耗对比情况。由图可知，安装单层玻璃时，建筑的全年能耗为367.5kW?h/年；双层中空玻璃时整栋建筑的全年能耗为334.7kW?h/年，相比较下，双层玻璃的全年能耗降低38.2 kW?h/年，降低比例为3.7 %。
3.2空调装机容量比较
图3为单双层玻璃时夏季空调的装机容量比较情况。从图中可以看出，单层玻璃时，空调的装机容量为8037.8W；双层中空玻璃时装机容量为7534.6W。比较可知，双层玻璃时，空调的装机容量降低503.2W，降低幅度达6.3 %。
4结论
篇9
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2010)07-0193-03
1 引言
近年来随着我国建筑业飞速发展,尤其是城市化进程的加・陕。建筑能耗比例在不断增加,很多大型公共建筑更多从舒适性着眼,空调系统设计时的制冷(热)量远大于实际运行时建筑的冷(热)负荷量,另外绝大多数大型公共建筑在维护上缺乏对能源利用的整体规划,诸多不合理因素导致了大型公共建筑能耗居高不下。
城乡建设部、财政部于2007年在全国重点省市开展建立国家机关办公建筑和大型公共建筑节能监管体系工作,并相继出台了《民用建筑能耗统计制度》、《国家机关办公建筑和大型公共建筑能源审计导则》等相关技术规范。长沙市建筑能耗调查小组于2008～2009年对长沙市内的各类典型的公共建筑能耗情况进行了统计和调查研究,得到了大量的建筑基础数据和能耗资料,本文选取其中的29栋不同功能的典型建筑进行了能耗研究分析。
2 调查概况
2.1 典型建筑的选取及概况
本次调查对象共包括300多栋政府办公建筑和大型公共建筑,调查内容包括建筑基本信息、耗能设备信息及2007年能耗信息等,本次选取的典型建筑为基本信息和能耗信息齐全。并在长沙市具有一定代表性的建筑,共包括7栋政府办公建筑(A)、5栋商业办公建筑(B)、8栋商场建筑(C)、6栋宾馆酒店建筑(D)、3栋医院建筑(E),总体代表了长沙市主要的公共建筑类型。
2.2 统计方法
长沙市的建筑能源构成较为复杂,其中天然气、柴油占能源消耗总量的比例比其他城市较大,本次调查中采用对电能消耗折算为一次能源(标煤)。然后对三种一次能源按热值进行加和的统计方法,计算总能耗指标和单位面积的能耗指标。
3 调查统计结果
调查统计结果如表1所示,其中包括29栋不同类型建筑的电、燃气、柴油和总能耗指标的信息。图1为29栋典型建筑的能耗分布情况图,图2为5类典型建筑的平均单位面积总能耗对比图。
4 能耗分析
4.1 总体能耗分析
由图1和图2我们看出,29栋建筑的面积范围在20000-130000m。之间,其中20000～60000m2。的栋数占全部29栋建筑的将近60%,29栋建筑的能源消耗分布相对较为集中,5类建筑中,政府办公建筑的能耗最低,商场超市建筑最高,从低到高依次为政府办公建筑、商业办公建筑、医疗卫生建筑、宾馆酒店建筑、商场超市建筑。单位面积耗能最大的为2878MJ/(m/2・a),单位面积耗能最小的为487 MJ/(m2・a),29栋建筑平均值为1236MJ/(m2・a),单位面积能耗最大的建筑为单位面积能耗最小的建筑的近6倍,单位面积的平均能耗商场超市类建筑为政府办公类建筑的近3倍。
电能消耗方面,商场超市建筑的平均单位面积电耗达到了为178kWh/(m2・a),政府办公建筑的平均单位面积电耗最小,为50 kWh/(m2・a),宾馆酒店建筑的电耗为98kWh/(m2・a)。
4.2 能源构成
由表1可以看出,只使用电能的建筑为7栋,占全部29栋建筑的24.1%,除电能外使用燃气的为13栋,占44.8%,使用柴油的也为13栋,两者都是用的为4栋,占13.8%,29栋建筑总能源消耗构成比例见图4,分类建筑能源构成比例见图5,由图可知,长沙市政府办公建筑和大型公共建筑的能源构成为以电为主,燃气和柴油为辅,电能占总耗能总量的80%,这与长沙地区夏热冬冷的气候特性有关,冬季采暖期较短并且最低气温一般在00c以上,另外商场超市类建筑冬季室内的灯光和室内的人员的发热量较大,热空调多数不开启或者只在极冷的天气条件下开启。燃气和柴油一般为建筑的直燃机或者锅炉消耗,小部分为建筑的厨房设备消耗。
政府办公建筑和医疗卫生建筑能耗构成大致相同,主要为电和燃气,这是因为大部分政府办公建筑和医疗卫生建筑的锅炉或直燃机进行了“油改气”的节能改造,冬季空调采暖直接由燃油或燃气锅炉提供热源,另外医疗卫生建筑对卫生热水的需求量也比较大,而热水通常也有锅炉提供,部分建筑对热水系统进行节能改造,采用空气源热泵为主,锅炉辅助的方式,节约了柴油或燃气等一次能源,提高了能源的利用效率。
酒店宾馆类和商业办公类建筑类似,部分采用了燃气锅炉,部分采用燃油锅炉,由于资金或者建筑存在多业主问题,部分进行了“油改气”,酒店宾馆建筑冬季空调采暖一般采取两种方式,一种采用直燃机提供热源,另一种采用燃油或燃气锅炉提供热源。两种空调方式消耗的主要能源为柴油或燃气,另外由于餐饮业对炊事能源的特殊需求,用于炊事等的天然气和柴油也是构成建筑能耗的一部分。
商场超市类建筑主要能耗为电能,占了全部能耗的98%,商场超市建筑由于自身冬季热负荷小,夏季热负荷大的特性,设计时夏季通常采用了容积式冷水机组(离心式、螺杆式等)进行供冷,冬季采用热泵或者燃油锅炉供热,冬季由于室内的大量灯光设备和人流的散热较大,室内温度通常在10度以上,多数商场选择不开启或者少开热空调,故热空调的热源的柴油消耗量较少。
4.3 各类建筑分项耗电量分析
为了进一步了解各类建筑全年总耗电量和空调通风等各项耗电量,从5类建筑中分别抽取一栋代表建筑进行分析,政府办公建筑以A4为例,商业办公建筑以B2为例,商场超市建筑以C4为例,酒店宾馆建筑以D2为例,医疗卫生建筑以E1为例,该5栋代表性建筑的分项耗电量比例见图6-图10。
政府办公类建筑的特点是工作时间集中,办公设备(电脑、打印机、传真机、信息机房设备)相对较多,照明和办公设备电耗占总电耗的30%,通风空调的耗电量达到了全年电耗的63%,其中冬季采暧用电锅炉占总耗电量的39%,因为电能是高品位能源,直接使用电锅炉进行供热造成了巨大的浪费,建议该建筑改用燃气锅炉或空气源热泵等进行供暖。
由图7可知,商业办公建筑中,照明办公
设备及空调末端占建筑耗电量的43%,由于空调使用直燃机,故夏季和冬季空调系统主要耗电设备为空调循环水泵,该项占总耗电量的比例相对不大,另外,由于该大厦有一个证券交易中心,该中心的信息机房耗电量也占一定的比例。由此可见,对照明系统、空调系统和办公设备进行节能改造,并进行制度化管理,提高办公人员的节能意识,是降低办公类建筑能耗的关键。
商场照明系统的电力能耗较为稳定,一般不随季节和外界条件而变化。由于当前商场超市建筑的营业厅空间为全封闭空间模式,完全依靠于人工照明进行采光,所以在营业时间段内(9:30～22:00),商场照明系统需要一直开启,以满足商品展示等商场内部光环境的需求。根据部分商场建筑现场测试结果,发现灯光照度最大的超过了1000Lx,平均值在600～800Lx,大部分存在照度过大问题。为了保证室内温度环境的舒适,商场一般于五月份就开启空调进行制冷,一般持续到十月份,空调系统平均开启的时间均超过5个月。在图8中,商场超市建筑C4商业照明占建筑总用电量的34%。其次为建筑的动力设备(电梯、冷冻冷藏设备和水泵、空调末端风柜风机等),与照明系统相比,动力设备耗电量所占的比例较小。空调制冷主机和电锅炉占全部用电量的27%,该项比例比商场的平均水平略低。
酒店是长沙市公共建筑中的重要组成部分。随着经济快速发展,大型酒店逐年增多,酒店建筑能耗在公共建筑能耗中所占的比例也逐步增高。大型酒店用能普遍偏高,在酒店D4的电耗构成中,空调系统能耗比例在45%,动力系统能耗所占的比例也在21%,因此,空调系统和动力系统是酒店建筑能耗的重点。
在公共建筑里,医院的能耗属于较高的类型,医院的病人是体弱有病的患者,他们对温度、湿度等环境条件适应能力较差,对室内环境敏感。由于服务人群的特殊性,医院的能源供应以及各种设施的配备,应具备高保障性和高品质。电气、空调、给排水、照明、锅炉,空调能耗是建筑能耗的主要部分,约占医院总能耗的50%左右,最大可占到建筑总能耗的65%,医院节能的主要任务是降低其空调系统能耗。
5 结论
本文在实际调查的基础上,对长沙市机关办公建筑和大型公共建筑的能耗水平进行了统计分析,选取的建筑覆盖面相对较广,基本反映了长沙市现阶段公共建筑的总体能耗水平。希望通过这次能耗调查,为今后顺利开展深度能源审计工作并制定合适的长沙市公共建筑能耗标准提供参考,并对夏热冬冷地区的节能改造和节能运行管理提供数据支持。现将本次调查的结论归纳如下:
(1)选取的29栋建筑的能耗平均值为1236MJ/(m2・a),能源构成为以电为主,天然气和柴油为辅,电能占总耗能总量的80%:
篇10
1.2.1能耗计量装置1）具备数据通信功能，并符合行业标准的物理接口和通讯协议。2）具有断电数据保护功能。当电源停止供电时，所采用的计量表装置能保存所有数据，再次供电后，恢复正常计量功能。3）能耗计量装置应抗电磁干扰。4）具体计量装置要求可参见《多功能电度表》（DL/T614）、《交流电测量设备》（GB/T17215）、《多功能电表通信规约》（DL/T645）、《电流互感器》（CB1208）、《热量表》（CJ128）、《封闭满管道水流量的测量饮用冷水水表与热水水表》（GB/T778）。能耗计量装置具有CMC认证标志。同一能源计量系统中采用相同通讯协议的计量装置。
1.2.2数据采集器1）支持根据计量系统命令采集和主动定时采集两种模式；支持对各分类能耗、不同品牌的计量装置实行数据采集，以及本地数据传输和远程数据传输。2）采集的能耗数据加上时间标记,有足够的专用存储空间。3）具有本地配置和管理功能，支持软件升级功能，能支持接收来自数据中心的查询、校时等命令。4）严禁在数据采集器上设计后台程序，以免数据采集器受到非法远程控制或私自远传数据包到其他无关服务器。5）数据采集器的性能和电磁兼容性指标应符合《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统》的要求。
1.2.3现场仪表1）具有数据远传功能。2）具有数据补偿、时间补偿、故障响应、数据修正、数据缓存、数据预处理功能。
1.2.4现场控制器1）具有处理、存储、传感信号采集、数字量/模拟量输入输出以及通信能力，支持网络化配置。2）具有远程编程、检测和管理功能，支持专用软件进行本地和远程参数配置及维护，还应具有可视的故障显示装置。3）具有总线短路保护、负载过载保护功能。
1.3能源计量与管理软件系统功能1）系统能够在线检测系统内各计量装置和传输设备的通信状况，具有故障报警提示功能。2）管理分析软件应具备能源审计辅助、能耗定额管理、节能专家诊断及能耗评价功能。3）对以自动方式采集的各分类分项总能耗和单位面积能耗进行逐日、逐月、逐年汇总，并以坐标曲线、柱状图、报表等形式显示、查询和打印。人工方式采集的能耗以月为最小统计时段。4）应将除水耗量外各分类能耗折算成标准煤量，并得出建筑总能耗的标煤量。能够对各分类分项能耗（标准煤量）和单位面积能耗（标准煤量）进行按月、按年同比或环比分析。5）系统软件应具有的管理功能（1）应具有用户权限管理、系统日志、系统错误信息、系统操作记录、系统词典解释以及系统参数设置等功能。（2）应具有良好的开放性，即具有符合用户应用需要的后续开发功能，能在基本功能基础上，为用户提供个性化报表与分析模板。（3）先进性。应采用先进的软件技术满足用户需求。随着互联网的快速发展，须采用灵活的软件架构保证软件的易扩展性和易维护性。6）应符合《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统软件开发指导说明书》中对软件功能框架的描述和对软件功能的要求。
篇11
Keywords: south hkust intelligent; Energy consumption management; Explore; measures
中图分类号： TU111.19+5文献标识码：A文章编号：
1. 工程概况
南方科技大学一期工程总建筑面积约为28万平方米：包括实验楼、行政楼、科研楼、信息中心、会议中心、学生活动中心、 教师公寓、专家楼、书院、食堂、体育馆、游泳馆、风雨操场。
目前国家大力推广节能建筑、绿色建筑，南方科技大学校园能耗管理系统通过对冷源系统、配电系统、机电设备、照明系统、水资源消耗的综合监测，制定出合理的节能措施，实现建筑节能。
2. 设计目标
为满足南方科技大学教学性质、规模、管理方式和服务对象业务需求；适应教职员工对教学、科研、管理以及学生对学习、科研和生活等信息化应用的发展；为学校的教学、科研、办公和学习环境提供安全、高效、低耗基础保障。
根据《高等学校校园建筑节能监管系统建设技术导则》等有关规定，南科大设置一套校园建筑设施能耗管理系统，该系统通过对校园中电耗、燃料消耗、热量消耗、冷量消耗及水资源消耗数据等计量数据的采集、传输、分析，实现对南方科技大学一期工程建筑综合能耗信息的集中管理。
系统基于以太网络结构建立集中管理平台，并支持向上集成。系统遵循分散采集、集中监视，资源和信息共享的原则，是一个工业标准化的集散型管理系统。
3. 系统设计
能耗监测系统由管理应用层、信息汇聚层、设备采集层的三层结构组成。
管理应用层提供管理应用模块：包括能耗区域管理、能耗数据采集、能耗分项计量、能耗设备管理、能效数据分析评佑、系统优化策略、能耗信息功能模块。这些功能模块支持灵活组合、自由升级、可扩展等特性，是绿色用能提供决策。
信息汇聚层采用专业的数据库管理和网络集成化技术， 将各用能系统在运行过程中所采集的能耗信息进行分类分析、处理、汇聚 ，并按照规则进行记录，创建相应的数据存储，实现对基础数据的管理。
设备采集层实现各子系统与绿色建筑能源管理系统的信息交换，将各系统的不同类型和格式的监测数据统一采集到数据库，同时可将管理信息传送到各子系统。在绿色建筑能源管理系统和各用能设备系统之间建立有效的信息通道。实现方式为建立通用的、模块化的模式。
系统将把各设备统接口协议制作为驱动模块，进行统一管理，并通过驱动模块将各系统的数据以规定的形式伟递给上层，并将上层的管理信息传递到相应的子系统中，从而实现信息的双向流动。通过如RS485、MBUS、BACNET、LONWORKS、OPC、ODBC、TCP/IP等现场总线和网络数据共享技术实现开放性系统集成。
能耗管理数据中心设在学校信息中心，能耗监测系统服务器设置在信息中心汇聚机房内，管理工作站设置在信息中心一层消防控制中心内。
3.1、检测系统应用模块.
确立建筑能源管理的实施需求后，配置模块所需的采集信息，一个较为完整的管理需求包括以下内容：
1）空调系统信息采集
总冷、热水回路流量，总供、回水温度，需独立计量区域的流量及供、回水温度。
各楼层的空调送风温湿度、回风温湿度和新风温湿度。
需独立计量区域的空调箱及风机盘管等末端设备，在冷、热水管上分别安装冷、热能计量装置。
对集中式空调冷热源系统的冷、水主管上设置冷、热能计量装置以及相关用电设备，设置电量信息采集装置。
对独立计量区域的送、排风机及空调末端设备设置电量信息采集装置。
对存在加水工艺的补水泵、冷却塔、储水箱等设备的用水信息。
2）给排水系统信息采集
给排水系统的水位、压力等装置信息
热水系统的供、回水温度、压力、流量等信息。
需独立计量区域的供水流量、压力等信息。
相关用电设备的用电电量信息。
3）变配电系统及用电设备信息采集
建筑总用电、主要配电回路用电电量信息。
冷水机组、电扶梯、水泵等大型用电设备的用电电量信息。
建筑总用电、主要配电回路的电能质量信息如谐波等；电能质量调整装置的运行状况；变配电设备保护运行伏况；一般用电回路的电力参数信息如功率等。
对采用变频调节运行的风机、水泵等用电设备的变频器装置，除采集频率外，还应通过标准化通信接口 取其运行状态信息。
4）照明系统信息采集
建筑内不同区域、不同运行时段的照明或部分照明回路的用电电量信息。
建筑总照明回路的电压、电流、功率、谐波等电力参数；一般照明回路的电压、电流、功率等电力参数。
5）热力系统信息采集
采集锅炉排放参数、总供热量、各回路的热水供热状况和蒸汽供热状况、软水的补给状况。
对电、气、油、煤等能源使用状况进行计测和记录，体现各锅炉的实际运行效率。
6）可再生能源系统信息采集
对地源热泵系统、太阳能光伏发电系统、太阳能集热系统、风能发电系统等各种可再生能源，系统不同根据不，同设计要求，设置相应的信息采，集装置。
用户可依据不同层级的管理需求，删减有关的能耗数据信息采集要求，也可以增加某些特殊的数据信息，例如环境参数等。
3.2、能耗设备管理模块
对中央空调、给排水等系统中应用的主要机电设备进行独立的能耗管埋， 通过对相关采集信息的分析，对机电设备运行效率进行综合判定。包括：
对空调系统设备及环境监测系统运行工况的监视、控制、测量、记录等。
对供配电系统、变配电设备、动力设备和照明设备的监视、测量、记录等。
对给排水系统设备运行工况的监视、控制、测量、记录等。
对电梯和自动扶梯系统的运行进行监视等。
对太阳能、地源热能等可再生能源利用系统运行工况的监视、控制、测量、记录等。
3.3、能耗区域管理模块
按照功能、楼栋等分类方法，将校园内需进行独立管理的区域进行划分，为能耗分析、评估提供对象范围，按照能耗类别的分类方法，管理各区域下能耗信息采集装置，为能耗统计提供计算依据。
3.4、能耗分项计量模块
建筑内的耗能数据是建筑能源管理的基础，采集建筑的耗能数据并有效地组织分析使之为建筑降耗升效服务。
具有满足对耗能进行分析的需要并以不同计量单位显示和转换的功能，应能耗量量换算成通用标准计量单位。
具有对冷、热负荷和单位建筑面积能耗、区域能耗统计等分析功能，同时具有根据系统大型机电设施设置和运行历史数据开发仿真分析模块的功能。
建立建筑整体数据模型，实现统一信息资源层次体系、统一数据元素标准和统一信息编码，对各类数据进行数据存储管理的集中优化整合。
确保所获取数据的计良精度和可靠性，并提供以直接读数、动态曲线或综合表现曲线等显示方式。
对耗能设备所集的各类信息宜包括温度、压力、电压、电流、功率、室内和室外空气温、湿度等实时参数；电量、流量、运行时间等累计参数；工作状态及报警、事件记录。
保存在就地采集装置内的历史数据等其他需要的信息参数。
建立数据仓库，为管理决策层提供有效的能效数据服务。实现联机分析处理，对建筑使用中的耗能管理提供辅助决策支持。
根据需要自动实现能源使用情况分析报表的生成，定期向管理部门发送。
3.5、能耗数据分析评估模块
采用多种分析和评估工具，对建筑或设备能耗统计数据进行独立的数学分析，对计算结果进行评估，并实现对能耗状况的模拟仿真。利用分析评估数值，对建筑或设备的能耗状况进行判定，预测能耗需求。
具有以二次计算和统计分析工作方式能力，通过若干组件完成包括计算服务、公式和指标组态等，对用户设定的统计点进行指标计算，同时也包括各项其他公式计算点，来帮助管理者了解多关键参数变化情况。
3.6、系统优化策略模块.
提供可优化的策略方案，给管理决策主动调整建筑运行能耗的改善性措施和方向，实现建筑能源使用效率逐步优化的目的。系统提供对不同能源使用管理方案的能耗评估，不断完善最优能源使用路线。
按降低能耗管埋规程及提高设备能效运行程序，根据各分区、类别、时段及用户的需求，对耗能信息分别进行汇集、统计、记录等的同时，还能通过目动或辅助的分析模块，实现运行、设计限额比较分析，并在获取相关设计信息的基础上，自动或辅助人工优化或调整耗能计划。对耗能设备进行优化性能的提示及具有实时反馈运行限额、提示调整负荷分配的功能。
对各耗能设备运行的基础、分析及控制的买时信息，进行数据记录、存储及进行仿真分析的功能。
以实现绿色建筑的科学管理为基础，树立先进的管理理念，以建筑降耗及建筑生态节能体系为目 ，以不断完善的数学模型为依据，以优化的控制算法为核心，以带有自习功能的耗能趋势分析为运算参数，以客观的实际耗能为评价指标，以绿色建筑的多元要求为对照，不断地对原有系统持续优化研发，达到建筑节能减排更优异的绿色功效。
3.7、能耗信息模块
通过网站浏览和数据共享应用技术，实现能耗数据信息的互联互通；采用必要的防火墙、数据加密等安全技术，实现系统运行的稳定和安全；通过可控的信息，向管理者和主管单位提交能耗指标数据。
基于B/S架构和浏览器技术，通过丰富的图形表示形式，快捷准确的为管理者提供良好的数据查询、决策分析等用户界面。
4. 结论
本文结合工程实际，对能耗管理系统的结构组成，数据采集、分析、、优化等相关技术进行了探讨及其研究，并提出建议的措施，以便以后具有借鉴之意义。
参考文献：
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文章编号:1004-4914(2010)05-062-01
一、前言
随着人口危机、能源危机、环境危机日趋严重,人们越来越注重环境保护和能源节约,节能环保成为21世纪社会的主题。世界各国越来越重视节能减排工作的开展,并在世界范围内展开协作,共同应对能源危机、全球变暖等人类共同面临的课题。
二、节能减排的现实意义
20世纪我国经济增长快速,各项建设取得巨大成就,但同时也付出了巨大的资源和环境代价,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐,环境污染问题严重。这种状况与经济结构不合理、增长方式粗放直接相关。不加快调整经济结构、转变增长方式,将导致资源支撑不住,环境容纳不下,社会承受不起,经济发展也必然难以为继。
节能减排意义深远,是关乎子孙后代的一项政策措施。节能减排就是减少能源消耗,降低废气排放。节能减排和环境保护紧密相关,相互统一相互促进。
只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展,才能实现经济快速可持续发展。同时,温室气体排放引起全球气候变暖,加强节能减排工作,也是应对全球气候变化的迫切需要,是我们应该承担的国际社会责任。
三、节能减排目标实现的保证
我国“十一五”规划纲要提出,“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%。这是贯彻落实科学发展观,构建社会主义和谐社会的重大举措,是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择,是推进经济结构调整,转变增长方式的必由之路,是维护中华民族长远利益的必然要求。
要实现节能减排目标,笔者认为,可从以下几个方面采取措施:一是调整优化结构,控制高能耗、高污染行业增长,淘汰落后生产能力;二是鼓励创新模式,发展循环型经济,推进资源综合利用,全面发展清洁生产;三是发展科技,加快节能技术研发和推广,建立节能技术服务体系,加强合作交流;四是完善节能减排政策,建立完善监测考核体系及制度;五是健全法制,加强宣传,完善节能环保标准,提高全民节约意识。
四、建筑节能监管系统建设
开展建筑楼宇节能降耗行动,提高建筑能源利用率是减少能源消耗、保护环境的有效途径之一,也是我国走绿色建筑,低能耗建筑道路的重要内容。这对于提高能源利用效率,缓解社会经济发展面临的能源和环境约束,完成“十一五”规划目标有着十分重要的意义。
建筑节能监管监测系统就是依据《中华人民共和国节约能源法》、《公共机构节能条例》、《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理工作的实施意见》、《国家机关办公建筑和大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》、《国家机关办公建筑和大型公共建筑楼宇分项计量设计安装技术导则》等政策文件提出的需求而研发出的。
1.节能监管监测系统的作用。节能监管监测系统,针对建筑能源消耗特点,通过采集能耗实时数据,即时监测及记录每栋建筑用能状况;通过数据挖掘分析,降低待机能耗,提高系统设备效率,达到管理节能目标;同时监测和统计每个部门能耗实际用量,作为各单位部门考核指标,约束各单位部门行为节能;另外,又能为评价改造前后用能效果,提供可靠详实的数据。节能监管监测系统对于节能降耗的国家战略具有极其重要的意义。
节能监管监测系统改变过去能源使用的粗放型管理模式,能够实时监测建筑用电、用气、用油、用水等各种参数,包括三相电压、三相电流、三相有功电度、功率因素、水量、油量等,这将使能源使用的时间、环境和使用量清晰地展现在人们的面前,帮助人们能够及时发现能源使用过程中出现的问题,在此基础上实现良好的节能效果。
节能监管监测系统的使用将使节能改造工程能够得到准确的效果验证,通过对改造前后用能量的测量和对比分析,可以准确地计算出节能量,使物业提高能源利用效率,提升竞争力。
2.节能监管监测系统的组成。节能监管监测系统按功能划分为:数据采集、数据存储、系统应用。(1)数据采集层。各计量点仪表,通过RS485总线方式组网,将实时数据发送至能源管理工作站。(2)数据存储层。采集到的能耗数据存储在能源管理工作站,再经过预处理程序,按照分类能耗、分项能耗、分户能耗等实际需要的数据格式永久保存在数据库中。(3)系统应用层。应用软件层,可实现能耗数据实时巡检、能源消耗监视、能源消耗图形显示、记录打印、报警、趋势分析等功能,通过账号和权限管理,能够按责任分成不同的领域。经过授权通过互联网络,实现异地浏览功能,可以对数据远程调用、存储、并进行显示。
3.节能监管监测系统的主要功能模块。节能监管监测系统平台软件为决策层、管理层和操作层分别提供了不同的功能做到能源的逐级管理(如下图),使不同职位职责明晰,分工明确,可以有效监测节能目标。
监管平台可实现如下功能:实时采集监测、分类、分项、分户能耗分析,待机能耗分析、趋势分析、能源诊断、节能潜力挖掘、能耗报警、运行日志管理、登录权限管理。
对于节能管理监测信息中心,还要实现以下功能:能源审计功能、能耗监测功能、能耗公示功能、制度建设功能。
五、节能监管平台监测指导下的节能措施
通过节能监管监测系统的建设,可随时监测到建筑的用能异常、用能超标以及节能效果,监管系统通过横向纵向的对比,全面细致地分析、挖掘节能空间,给出节能方向。
针对“跑、冒、滴、漏”造成的能源消耗,可以及时告知值班人员处理;对于因为人员使用造成的能耗超标,可以采取行政措施,定时限电,按量供水,以及通过奖惩制度进行引导;采用节能新产品,如更换高效节能灯管、采用高效流体泵等;采用系统化的新技术,如冰蓄冷技术、太阳能供电、太阳能热水系统等;通过技术创新,进行系统节能改造,如循环水泵的变频控制改造、中央空调机组系统智能模糊控制等;通过以上行政手段和诸多技术手段的综合运用,来实现节能监管监测平台给出的节能潜力挖掘。
六、结语
节能监管监测系统是在节能减排的国际大形势下应运而生,其功能也会在综合应用中得到不断发展和完善,结合不断发展的节能新技术运用,必将在节能环保大业中作出应有的贡献。
参考文献:
1.金振星.大型公共建筑节能监管制度设计研究.暖通空调,2007(8)
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建筑节能有狭义的和广义的两种概念。狭义上讲,建筑节能通常与建筑物结构部件的组合、加工及建筑的使用过程中的能耗关系较多,尤其是建筑运行过程中的能耗,是狭义节能研究的重点,与之相对应的是一般建筑的节能。广义上讲,建筑节能需要考虑建筑物整个寿命周期内的能源耗费状况,与之相对应的是绿色建筑的节能。要跟深层次的解决问题，既要抓住细节，也要从大局上做到整体节能。
2建筑能耗的状况和分类
2.1建筑能耗的分类
我国城镇建筑能源消耗按其性质可分为如下五类：
（1）北方地区采暖能耗
（2）除采暖外的住宅能耗（照明、炊事、生活热水、家电、空调）
（3）除采暖外的普通公共建筑能耗（办公室、中小型商店、学校等）
（4）除采暖外的大型公共建筑能耗（写字楼、星级酒店、大型购物中心等）
（5）工业建筑能耗
之所以把采暖能耗分出是因为此部分能耗有其特殊性；而把非住宅民用建筑分为普通公共建筑和大型公共建筑是因为这两类建筑的能源消耗量差别巨大。
2.2建筑节能的现况
建筑节能的经济效益和社会效益无疑是十分重大的，然而长期以来单纯依靠建筑节能设计标准中强制性条文实施却难以得到推动，这既有政策法规的原因，也与缺乏深入地开展科学建筑规划与设计、加快节能新技术的开发及应用有关。
建筑节能是一个系统工程，应该立足于我国不同建筑的用能特点和建筑的全生命周期过程，在规划、设计、运行等各个阶段通过技术集成化的解决手段，降低建筑能源需求、优化供能系统设计、开发新型能源系统方式、提高运行效率。根据近30年来能源界的研究和实践，目前普遍认为建筑节能是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式，是缓解能源紧张、解决社会经济发展与能源供应不足这对矛盾的最有效措施之一。
2.3建筑节能的方向
根据现有的能耗问题，通过一系列的实验探讨，建筑节能可以通过以下几种方式实现。
1、优化建筑设计
建筑造型及围护结构形式对建筑物性能有决定性影响。直接的影响包括建筑物与外环境的换热量、自然通风状况和自然采光水平等。而这三方面涉及的内容将构成70%以上的建筑采暖通风空调能耗。
2、建筑围护结构材料和部品
开发新的建筑围护结构部件，以更好的满足保温、隔热、透光、通风等各种需求，甚至可根据变化了外界条件随时改变其物理性能，达到维持室内良好的物理环境同时降低能源消耗的目的。
3、通风装置与排风热回收装置
对于住宅建筑和普通公共建筑，当建筑围护结构保温隔热做到一定水平后，室内外通风形成的热量或冷量损失，成为住宅能耗的重要组成部分。就排风热回收而言，国内目前已研制成功蜂窝状铝膜式、热管式等显热回收器，这只对降低冬季采暖能耗有效。
4、各种热泵技术
通过热泵技术提升低品位热能的温度，为其建筑提供热量，是建筑能源供应系统提高效率降低能耗的重要途径，也是建筑设备节能技术发展的重点之一。
3 建筑节能的关键问题和误区
任何建筑都不可能面对的是同一问题，面对越来越多元化的建筑环境，我们所面临的建筑问题越来越多，许多建筑往往凭自己的“经验”来看问题，而不去寻求正确科学的方法，这为建筑节能带来了不少问题。
3.1建筑节能的关键问题
（1）任何一种技术都有适用性的问题
（2）没有一种包医百病的“先进”技术
（3）在西方国家是节能的技术，在中国可能就是不节能的。以用电为例：
欧洲大部分电力来自水电与核电，因此采暖的能源利用效率：热泵>电加热采暖>燃气采暖, 中国主要燃煤发电，电并非清洁能源，难道直接电热采暖是清洁和节能的？
（4）南方地区外墙保温不是建筑节能的重点，某些情况下，盲目的增加保温会增加建筑能耗‘南方住宅建筑节能的关键是遮阳，自然通风。
（5）不要凭自己的“经验”行事，你了解北方的建筑，难道来到南方还照北方的建筑经验吗？要因地制宜，不能忽略任何一个小问题。
3.2建筑节能易陷入的误区
盲目复制发达国家的所谓“先进技术”，导致消耗更多的能量！！！在热带地区应该推广高保温性能外墙和双层皮幕墙吗？在热带地区应该推广高保温性能外墙和双层皮幕墙吗？在热带地区高层建筑上大面积用光伏板合适吗？地源热泵、热电冷三联供一定节能吗？大型区域供冷系统节能吗？美国模式的大型不分区变风量空调系统是先进技术吗？
3.3典型错误
不考虑气候特征和建筑类型，盲目采用单一类型“不节能”的双层皮幕墙形式
南方，办公建筑，玻璃幕墙，内循环、热量全部带入、消耗风机电耗、住宅也采用“双层皮”。
分不清外呼吸、内呼吸幕墙系统对内、外层玻璃的不同性能要求，一律“外单、内中空”，
内循环：外层玻璃应用双层中空。
通风不畅，甚至无法通风：增加公共建筑空调负荷，夹层不设置水平遮阳百叶：性能无法调节。
结束语
建筑节能并不是一个小问题，特别是在中国，中国的人口是世界上人口最多的国家之一，典型的人多地少，这就造成我国特别是发达地区人口密度和建房密度成正比！房子多意味着耗能大还不一定能达到建筑的最好效果。现如今越来越多的人开始关注环境、关注资源、关注健康。那么绿色建筑作为一种新的节能绿色的标志，也越来越被大众所接收甚至需求，所以如何节能，如何绿色成了建筑行业越来越重视的问题。
随着经济进一步发展、城市化进程加快、第三产业比例增大和人民生活水平显著提高，我国建筑能耗有可能增长迅速。若不采取有效的节能措施，到2020年建筑能耗将比2005年翻一番以上。当前我国开展建筑节能的工作重点应为：在农村大力提倡和推广可再生能源利用；北方建筑改善建筑保温、采取新型集中供热系统，大幅度降低采暖能耗；长江流域发展热泵采暖空调方式；在住宅和一般公共建筑中推广节能灯具和电器的使用，并提倡行为节能；大型公共建筑采用有效节能技术以提高能源利用效率。
按照建设资源节约、环境友好型社会的战略要求，建筑节能已经得到了从中央到地方的高度重视。通过各部门的协调配合，探索出一条在满足社会发展和人民生活水平不断提高的前提下，大幅度降低建筑能耗的道路，将为我国经济与社会全面、协调、可持续的科学发展做出重大贡献。参考文献
