一、前言

  1、公共建筑能耗现状

  我国的公共建筑特别是国家机关办公建筑和大型办公建筑能耗电量过大,据统计,公共建筑能耗占全国能源消耗总量的3.6%。公共建筑目前仅占城镇总建筑面积的5%~6%,但其用电量为70~300 kwh/m2·年,为住宅建筑用电量的10~20倍,在我国大型和特大型城市,这类建筑的总耗电量大于当地住宅的总电耗。从终端用能角度看,公共建筑能耗主要包括空调用电、照明插座用电、办公用电、动力用电以及特殊用电等几个方面, 其中又以建筑空调能耗为主,占建筑总能耗的50%~70%。调查结果表明,这类建筑能源浪费现象仍较严重,有很大的节能潜力。

  2、公共建筑能耗节能相关法律法规 

  2007年由中华人民共和国第十届全国人民代表大会常务委员会修订并颁布的《中华人民共和国节约能源法》、2008年由国务院制定并颁布的《公共机构节能条例》,都明确了公共机构在全社会节能中的法定义务,对公共机构的节能工作提出了新要求。2007年国务院印发《节能减排综合性工作方案》,对公共建筑节能建设和改造提出了具体的指导工作方案。

  对于新建公共建筑,中华人民共和国建设部于2005年批准的国家标准《公共建筑节能设计标准》(GB50189—2005)规定,新建公共建筑的节能,要同步勘察、同步设计、同步施工、同步投入使用。

  在各级政府单位,国务院规定并实施了节能减排工作实行严格的问责制和“一票否决制”,完成或完不成节能减排目标都将作为政府和领导班子政绩考核的重要内容。

  3、公共建筑能耗监测管理平台的作用与意义

  公共建筑能耗监测管理平台,通过分项计量对建筑进行能耗诊断、节能潜力判断、节能改造方案评估、确定,最终实现对建筑用能的科学管理,提高能源的使用效率,降低能耗成本。

  中国工程院院士、清华大学建筑学院副院长在其《中国建筑能耗现状及节能途径分析》一文中明确提出:“有效的建筑能耗统计平台可以给出我国的建筑物所消耗终端能源的具体数据,定量描述我国建筑能耗的具体特点(如发展变化趋势、不同功能建筑耗能的特点、不同地域建筑耗能、建筑内不同终端用能特点等),是建筑节能工作的重要基础。目前我国还没有规划建设这一平台,直接后果是建筑节能工作一直带来很大的盲目性,甚至误导工作方向和重点。尽快搭建完美建筑能耗统计平台,并使其有效运行,是一项有深远战略意义的基础性工作。”

  二、鹤壁市公共建筑能耗监测管理平台应用分析

  1、项目概况

  河南省鹤壁市公共能耗监测管理平台,由郑州春泉节能股份公司承建,主要公共建筑包括:市教育局、市日报社、市环保局、市国土局、市中级法院、市检察院、市水利局、市审计局、市民政局、市房管局、市卫生局、市广播电视局、市行政服务中心、市交通局、市公路管理局、市公安局、市人力资源和社会保障局、市药监局、市畜牧局、市粮食局、市农业局等34家政府办公大楼。对各个办公楼内用水、用电以及空调(暖通)用能进行了实时监测、分类、分项统计、同步上传。项目已经于2013年底建成并投入运行。

  2、公共建筑能耗监测管理平台设计

  在建设之初,组织相关技术和使用单位人员对现场做了详细的现场勘察,对每个单位的建筑情况(如建设年代、单位功能、耗能设备安装情况等)做了真实的登记,依据建设部《国家机关办公建筑及大型公共建筑能耗监测系统相关导则》的要求,进行了针对性的深化设计,对计量设备安装位置、采集对象、数据采集和传输、数据统计和分析,规划了具体的安装、调试和验收方案。建立一套对水、电、气、暖、空调等耗能的分类、分项计量系统,实现对监测单位的消耗的电能、用水量、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量以及其它能源用量的实时监测,并按要求将数据汇总上传至鹤壁市能耗监测中心。同时将数据汇总上传至河南省住建厅公共机构能耗监测中心管理平台。

  本项目需要能耗监测的单位较多,分布在鹤壁市整个城区内,各单位的能耗种类不尽相同,我们在设计时,对不同单位设计安装的能耗采集设备进行不同的配置。为了方便管理,进行多方位数据统计分析,管理软件设计了安装了状态监测、故障设备检索、实时数据、建筑区域分布、建筑区域机构单位对比、能耗排名、数据导出、综合报表、账单查询、节能警告、专家诊断、人工导入、能耗数据回路拆分、移动终端访问和控制功能等功能模块,提供报表、地图、曲线图、柱状图、饼状图等分析手段。使其建成后实现客观的能源消耗评价体系,实现对各建筑的用能考核及能耗定额管理。

  3、典型单位用电能耗统计应用分析

  为了详细分析用能单位的各项能耗数据,我们选取了其中某典型用能政府单位,对其用电情况进行统计、分析。

  3.1、分项用电能耗统计

  鹤壁市某政府单位5月份下旬电能耗分类统计表



  3.2、分类能耗统计分析

  从饼状分析图可以看出:空调用电占总用电量的57%,照明插座用电占总用电量的30%,是主要要的耗能大户。宏观上看,一定有很大的节能的空间,给我们今后的节能工作指引了方向,是下一步节能工作的重点区域。

  3.3、均能耗统计分析



  从上表可以看出,鹤壁市某政府单位的单位面积年能耗低于全国同类建筑的单位面积能耗,从这点来看,本单位节能管理工作非常好。但是,人均能耗却远远高于全国平均水平,说明本单位还有很大的节能空间,节能管理工作任务还是非常重的。本统计分析表就指引了我们在节能管理工作中的方向,节能管理工作是一个复杂的系统工程,不能盲目的、一刀切式的进行管理,否则就出出现“钱花不少,能耗却没有降低”的现象,只有通过全面的节能统计分析,科学的制订节能方案,才能达到应有的节能效果。

  3.4、空调能耗统计分析


空调系统5月下旬日耗电线状图

  从上图可以看出,空调系统耗能和室外环境温度以及人员上班情况有很大的关系,环境温度高时,空调系统耗能高,工作人员不上班时,空调系统处于停机状态,耗能为零。做深层次的分析发现有二:第一,本项目空调系统是开放式的人为干预管理,空调管理人员全凭自己的经验和感觉来开启和调节空调设备,造成室外温度变化不大的情况下,日耗能量却又非常明显的变化。第二,空调系统水泵耗能变化大,耗能量也很大。

  解决方案:空调末端安装实时能耗计量、温度控制以及时间管理的设备,能源中心安装变频调节设备,组成完整的中央空调节能自控管理系统,使其能够根据末端实际使用负荷调节能源中心的生产负荷,达到减低系统能耗、延长设备寿命以及减少运行管理成本的目的。

  3.5、照明插座能耗统计分析


照明插座5月下旬日耗电柱状图

  从上图可以看出,地下室用电远远高于办公区用电,工作日时耗电非常大,休息日时耗能非常小,办公区工作日用电比较均衡。经调查发现,工作日时开启照明,非工作日时关闭照明。本单位在非工作日时也有办公用电,也就是说本单位在非工作日时也有部分人在办公区工作,这部分人员也需要在地下室停车,但此时地下室的照明处于关闭或部分开启状态,这就说明在工作日时也没有必要把地下室的照明全部开启。此处就是今后节能管理工作的重点。

  解决方案:改造安装地下室照明控制系统,通过定时自控管理、控制部分照明设备开启等手段,来降低地下室照明能耗。我们可计算出目前本单位地下室月耗电量为8937kwh,根据本单位非工作日地下照明情况来进行局部开启的方式管理控制,同时满足地下室的照明需要,以非工作日的最大值日耗电55kwh为控制目标,月耗电为1650 kwh,那么月节约电量为7287kwh,年节约电量为87444 kwh,作为120人的一个单位,人均年节约能耗728.7kwh,这是非常可观的一个节能量。

  三、结论

  1、大型公共建筑能耗监测系统是一项持续推进的新课题,现阶段系统建设和系统运行中还存在着诸多不可控因素。

  2、对鹤壁市某政府单位能耗监测系统典型案例数据的分析,利用建筑能耗监测系统,可以快速找到不合理的能耗,对单位以后的节能改造具有积极的意义。

  3、总之,在下一步工作中,需要政府主导,建立各方协调共同配合机制,明确各方的职责,不断消除非技术因素造成的数据不准,提高大型公共建筑能耗系统的利用率,真正实现建筑能耗系统的功能。