導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇建筑能耗的分類，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

【關鍵詞】eQUEST建筑類型能耗模擬

【Keywords】 eQUESTtype of constructionenergy consumption simulation

中圖分類號：TU111文獻標識碼： A 文章編號：

引言

目前，建筑、交通、工業是世界能耗中的“三大”耗能大戶，根據聯合國規劃署（UNEP）統計結果顯示，建筑能耗占全球能耗的25%～40%[1]，而建筑能耗中采暖、制冷、照明的所占比例最為巨大，為40%。因此，對新建建筑進行能耗模擬，通過對模擬結果進行分析，通過改變建筑結構參數，類型，系統形式，運行控制策略等來降低能耗成為一種新的節能途徑。

在ASHREA Handbook 2005中“能耗評估與建模”[2]對建筑能耗的分析方法進行了較為完善的綜述，其中一種“反向法”，即已知能耗模型的輸入參數、輸出結果，求解建筑能耗與影響因素之間的關系，這種方法又分為以下三種方法[3]：

1、經驗方法（或黑箱方法），即在能耗數據與影響因素之間建立某種回歸模型，常用的有最小二乘法、PRISM方法等；

2、校準模擬方法，即用模擬軟件建立建筑模型，進而調整輸入條件使得輸入與實測能耗相符；

3、灰箱方法，即為建筑或系統建立物理模型，用統計方法確定模型參數。

本文所利用的就是第二種方法，所利用的能耗模擬軟件是eQUEST軟件。

1 能耗模擬

1.1 eQUEST軟件簡介

在美國能源部(u．s．Department of Energy)和電力研究院的資助下，由美國勞倫斯伯克利國家實驗室(LBNL)和J.J．Hirsch及其合作人共同開發了eQUEST能耗模擬軟件。該軟件的計算核心是目前使用最為廣泛的能耗模擬軟件DOE2的高級版本DOE2—2。eQUEST不僅吸收了DOE2的優點，并且增加了很多新功能，使建筑建模過程更加簡單，結果輸出形式更加清晰[4] 。

系統概況

對不同建筑類型采用同種建筑類型，利用eQUEST所建模型見圖1：

圖1：eQUEST建筑模型3D外觀圖

在建筑類型中分別選擇住宅類建筑、賓館類建筑、商業類建筑，具體見圖2：

對圍護結構的基本參數見表1[5]：

住宅類建筑：冬季采暖為市政管網，夏季制冷為家用空調；

賓館類建筑：冬季采暖為市政管委，夏季制冷為家用空調；

商業類建筑：冬季、夏季采暖為四管制集中空調[6]。

根據設置的參數得出模擬結果見圖3：

圖3：住宅類建筑年電耗、氣耗柱狀圖

圖4：住宅類建筑年電耗、氣耗構成圖

圖5：賓館類建筑年電耗、氣耗柱狀圖

圖6：賓館類建筑年電耗、氣耗構成圖

圖7：商業類建筑年電耗、氣耗柱狀圖

圖8：商業類建筑年電耗、氣耗構成圖

2 能耗模擬結果分析

從這三種不同建筑類型模擬結果來看：

1.電耗全年趨勢為6-8月有一個高峰期，主要是夏季制冷需求；氣耗全年趨勢為“U”型，在采暖季11-3月期間氣量消耗有一個明顯增加。均符合實際能耗分布。

2.三種不同建筑類型電耗的組成基本都是有設備耗電，照明耗電，制冷耗電，排風扇耗電這四個主要部分組成，不同之處就是所占比例不同，如在住宅類建筑中設備的耗電（即家用電器）占大部分，而在在賓館類和商業類建筑中夏季的制冷耗電則更多一些；在天然氣消耗量上也是有所區別，在住宅類建筑中燃氣耗電全年平均比賓館類建筑和商業類建筑中氣耗低。

將三種類型電耗、天然氣耗量進行對比如圖9，圖10：

圖9：三種不同建筑電量消耗對比圖

圖10：三種不同建筑天然氣量消耗對比圖

3．結論

通過對三種不同建筑類型進行能耗模擬可以看出模擬結果符合實際情況：在電力消耗中，照明、設備、泵、夏季空調供冷都是主要組成部分，只不過各部分所占比例與不同建筑類型有一定關系；在天然氣消耗中冬季供暖及熱水供應是主要組成部分。商業、賓館類建筑的能耗比住宅建筑高，符合大型公建的降耗要求，由于篇幅原因并未對影響因素進行分析，希望今后學者可以討論改變參數對其能耗結果改變有何影響，希望本文對其具有參考價值。

參考文獻

[1] 文庫，全球建筑采暖的“能耗黑洞”；

[2]2005 ASHREA Handbook F32 SI: Energy Estimating and Modeling Methods；

[3]公共建筑能耗數據分析方法與分項計量，王鑫，魏慶芃，全國暖通空調制冷2010學術年會論文集；

篇2

中圖分類號：TU111.195

1 引言

1.1 研究背景

隨著經濟的快速發展和社會的進步，能源需求與供給之間的矛盾日益嚴峻，節能成為我國面臨的重要工作。調查顯示，消耗在建筑運行過程中的電能約為4000～4500億度/年，占我國總發電量的23%左右。并且伴隨城市化進程的不斷推進和人民生活水平的提高，建筑能耗在全國能源消耗總量中所占的比例將最終達到33%[2]。建筑業現已和工業及交通業并為我國節能的三大領域。

1.2 建筑能耗數據庫國內外發展現狀

數據庫是最新型有效的數據管理技術，在各行各業都得到了廣泛應用。建立針對某一地區或具備某些功能的能耗數據庫，是建筑節能工作進一步開展的基礎。

美國在這方面已經取得了豐碩成果。美國能源部開發的CBECS和加利福尼亞州的CEUS是目前使用廣泛的數據庫[3]，在其大量數據的基礎上開發的Energy Star等軟件，已是建筑能耗基準評價的重要工具。

清華大學建筑節能研究中心在多年建筑節能診斷測試的基礎上，構建了公共建筑能耗數據庫[4]。直至2006年，該數據庫已收錄了484棟公共建筑的能耗檔案。建立這一建筑能耗統計平臺的目標是收集我國各類建筑物能耗的具體數據，以描述各類建筑的用能特點。

從長遠的角度考慮，研究開發一個面向福建省，并基于Internet的網絡化數據管理平臺，并通過該平臺收集和管理大量建筑的基本信息和能耗數據是十分必要的工作。

2 數據庫功能分析

2.1 需求分析

在對建筑業主、建筑能耗信息管理部門和統計人員進行走訪后，總結該數據庫的需求信息：

（1）數據庫的對象涵蓋居住建筑和公共建筑。按住建部要求，居住建筑分為低層、多層、中高層和高層建筑；公共建筑按面積是否超過2000m2分中小型公共建筑和大型公共建筑，按功能分為辦公建筑、商場建筑、賓館飯店建筑等。

（2）要收集的數據有2個方面：建筑基本信息和建筑能耗數據。建筑基本信息包括建筑名稱、建筑面積、使用人數等；能耗類型包括水、電、柴油、天然氣和可再生能源等。

（3）數據庫系統具備分析處理功能，如計算單棟建筑的能耗指標，某一地區不同類型建筑總能耗的分類累加等。這些分析結果以圖表的形式進行展示，并以Excel等軟件的格式導出。

（4）數據庫面向建筑業主及管理人員，設置多種不同權限的用戶。管理員可設置其他用戶的操作權限，升級系統等；建筑業主可查看自己的能耗數據，打印相關數據圖表；各級主管部門可查看地區內所有建筑基本信息和能耗情況，在得到系統管理員授權情況下更改某些數據。

2.2 功能設計

總結需求，設計數據庫系統具有如下功能模塊：

（1）用戶管理：根據職責分為省、市、縣3級管理型用戶，每一級管理型用戶又分為管理員和審核員。加上建筑業主，系統一共七類用戶。用戶的功能分為業務功能和管理功能：業務功能包括錄入建筑信息和能耗數據、審核建筑信息和能耗數據、數據上報、生成本級報表等；管理功能包括查看公告、編輯業主用戶賬號信息等。

（2）區域管理：對各行政區域進行管理，行政區域的信息包括區域名稱、上級區域等。

（3）建筑基本信息管理。

（4）能耗數據管理：統計上報的建筑能耗逐月數據。建筑能耗數據上傳過程中需要各級審核員逐級審核，減少數據庫內的錯誤數據。

（5）統計報表圖表管理：在完成的建筑基本信息和建筑能耗數據基礎上，生成相關的統計報表圖表，如：單棟建筑的年度逐月能耗圖、年度總能耗圖；建筑基本信息分類匯總表；年度能耗統計匯總表；建筑能耗統計分類綜合表等。

3 數據庫管理工具的選擇

用于建立數據庫的工具眾多，應用較為廣泛的有桌面數據庫Access、FoxPro，和應用于大型數據庫的Oracle、SQL Server等。其中，SQL server等大型數據庫管理系統，把面向對象技術與關系數據庫系統相結合，從而建立對象關系數據庫（ORDBMS）。ORDBMS數據庫都基于客戶機/服務器模式，具有較高的靈活性、通用性和兼容性，用戶界面方便靈活、功能強大；具有網絡連和分布式處理功能及良好的開放性；擁有跨平臺的開發接口及開發軟件的支持。SQL Server 2005是一個全面的數據庫平臺，使用集成的商業智能（BI）工具提供數據管理，是市場上的主流數據庫管理系統之一。福建省建筑能耗數據庫的建成目標是基于網絡的大型數據庫管理系統，選用SQL Server 2005作為后臺數據庫較合適。

4 數據庫的結構設計和建立

4.1 數據庫概念結構設計

概念結構設計就是將用戶需求抽象為信息結構（概念模型）的構建。該數據庫模型采用比較實用的“實體-聯系方法”（Entity-Relationship-Approach）構建概念模型，簡稱E-R方法。以本數據庫的建筑基本信息和建筑能耗信息為例，其局部E-R圖如圖1和圖2所示。

4.2 數據庫邏輯結構設計

邏輯結構設計是把概念結構設計階段設計好的基本E-R圖轉換為與選用數據庫管理系統（DBMS）產品所支持的數據模型相符合的邏輯結構。本數據庫采用的是關系模型，將概念模型轉化為關系結構模型，即設計一系列二維表。該數據庫的基本表包括：用戶信息表、用戶角色表、行政區域劃分代碼表、建筑基本信息表、分類分項能耗字典表、分類分項能耗拆分結果逐年匯總表、分類分項能耗逐地區匯總索引表及分類分項能耗逐地區匯總值表。以建筑基本信息表為例，如表1所示。

圖1 建筑基本信息實體E-R圖 圖2 建筑能耗信息實體E-R圖

4.3 數據庫的建立

該數據庫采用IBM 3850X5作為網絡服務器。創建數據庫前，先創建一個SQL Server注冊以便連接到要管理的數據庫服務器上。然后在創建好的服務器上創建數據庫。創建好數據庫之后，使用表設計器建立了數據表，并定義相應主鍵。在表的基礎上可建立相應的視圖，該數據庫中，以視圖的形式存放不同建筑的基本信息、能耗數據和統計圖表。

5 福建省建筑能耗信息管理系統簡介

在上述數據庫建立的基礎上，進一步研究開發了福建省建筑能耗信息管理系統。該系統于2009年7月初部署完成，并投入使用。系統登錄后的主界面見圖3，系統基本信息錄入界面見圖4，建筑逐月能耗展示見圖5，區域分類能耗展示見圖6。

圖3 系統登錄后主界面

圖4 系統建筑信息管理界面

圖5 建筑年度逐月能耗圖

圖6 區域年度總能耗對比圖

6 小結

闡述了福建省建筑能耗數據庫的設計過程，介紹了數據庫需求分析、管理工具選擇和結構設計，并介紹了在其基礎上開發的福建省建筑能耗信息管理系統。該數據庫系統是在建筑節能監管體系的背景下開發，利用該系統可以采集分析福建省各類建筑的基本信息及能耗數據，有利于掌握本區域建筑的用能情況，分析福建省各類建筑的用能特點。

參考文獻：

[1]李運華.大型公共建筑運行能耗測試、評價與數據庫管理系統開發[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2006.

[2]唐桂忠，張廣明.公共建筑能耗監測與管理系統關鍵技術研究[J].建筑科學，2009，25（10）：27-30，73.

篇3

(1)醫療用電主要包括門診、住院、醫技和醫療綜合等建筑的照明插座、空調用電、醫療設備用電(特殊用電)和動力用電四個分項;

(2)輔助用電主要包括后勤保障和辦公等建筑的照明插座、空調用電、動力用電和特殊用電等。在數據采集中，照明插座用電主要采集功能區域的照明、插座等室內設備用電數據;空調用電采集空調、采暖服務的設備用電數據;動力用電采集各種動力服務(包括電梯、非空調區域通風、生活熱水、自來水加壓、排污等)的設備(不包括空調采暖系統設備)用電數據;特殊用電采集那些不屬于建筑物常規功能的用電設備的耗電量(其中，特殊用電的特點是能耗密度高、占總能耗比重大的用電區域及設備)。醫院院區內將采集的每棟建筑的分類分項能耗數據上傳至該醫院建筑節能監測平臺，經該平臺對數據分類匯總處理后上傳至省級醫院建筑節能監測系統。省級醫院節能監測系統直接接入省公共建筑節能監測數據中心，與省數據中心的通信采用中心內聯通道。這樣既可在保持原有監測系統結構的前提下充分利用醫院能耗監測數據，又能有效地提高運行效率，避免了資源的浪費，同時保證了全省節能監測系統的整體安全性。省數據中心與市數據中心之間通信通道采用VPN硬件設備連接，在公網上建立VPN虛擬專用通道，通過電子身份認證建立起通信連接，定時傳輸數據。

2省級醫院建筑節能監測系統軟件設計

2．1省級醫院建筑節能監測系統軟件設計構架

省級醫院建筑節能監測系統負責全省各醫院建筑節能監測平臺上報的能耗數據的匯總、統計、分析、展示和，其系統軟件架構。整個醫院建筑節能監測系統由表現層、應用層及信息資源與數據層構成，在軟件編制時，統籌考慮標準和規范要求，并嵌入安全保障模塊，達到系統的規范、統一、安全、高效的要求。系統軟件采用B/S結構，平臺使用WindowsServer2003或WindowsServer2008操作系統，采用Microsoft．NetFramework3．5為底層基礎類庫，使用面向對象的C#語言編寫程序。數據庫系統采用SQLServer2008企業版。整個系統采用分布式數據庫，授權數據也是分布式，同時具有分級授權功能。省級醫院建筑節能監測系統的表現層實現權限管理，主要針對不同用戶(如系統開發管理人員、醫院管理人員等)授予相應查看或修改信息的權限。而應用層按功能可分數據及消息管理、分析展示和后臺管理為三大板塊。其中，數據及消息管理板塊由數據接收、數據處理、數據上報、消息管理等模塊組成。省級醫院建筑節能監測系統接收省內各醫院建筑節能監測子系統發送的建筑能耗數據。數據接收子系統主要包括數據接收、數據解包、數據校驗、數據處理和存儲、發送反饋結果等功能。

2．2省級醫院建筑節能監測子系統構架及各模塊功能

數據分析展示子系統處于省級醫院建筑節能監測系統的應用層，是應用層重要組成模塊。它對經過數據處理后的分類分項能耗數據進行分析匯總和整合，通過靜態表格或動態圖表方式將能耗數據展示出來，為節能運行、節能改造、信息服務和制定政策提供信息服務。根據實際需求，文章所設計研發的分析展示子系統主要由信息、能耗詳覽、能耗分析、醫院信息、數據報表、系統管理、數據挖掘和運行日志等八個功能模塊構成。

(1)信息

信息模塊中主要提供能耗總覽功能，在能耗總覽中可以查看醫院能耗排名、建筑物信息統計、各醫院建筑及分項總能耗和單位面積能耗、所有醫院建筑及不同建筑總能耗和單位面積能耗的信息。該功能主要以動態柱狀圖及折線圖等形式實現，展示各市總能耗的匯總情況。其中，柱狀圖分為對總能耗、總電耗、動力用電、空調用電、特殊用電和照明插座用電等能耗數據匯總展示。折線圖則對全省以及各地市的醫院根據建筑類型的能耗數據進行分類顯示。

(2)能耗詳覽

能耗詳覽模塊則提供醫院能耗和建筑物能耗信息。該功能實現對各醫院及醫院建筑物的總能耗、單位面積能耗、人均能耗、照明插座用電、空調用電、動力用電和特殊用電等數據按日、月、年進行查詢，并以表格、棒圖及折線圖形式展現出來。尤其是各醫院能耗指標、建筑物用能比例排名、不同功能建筑不同日期總能耗、單位面積總能耗等信息為建筑節能提供了決策參考和依據。

(3)能耗分析

能耗分析模塊提供醫院能耗的橫向/縱向分析和建筑物能耗的橫向/縱向分析，為節能改造和建筑節能提供數據參考和決策依據。其中，醫院能耗的橫向分析功能可實現針對同一所醫院的不同建筑類型、對比類別及能耗分項，按時間刻度，選擇日、月、年等不同日期，進行能耗對比;而醫院能耗的縱向分析功能可選擇兩所不同的醫院，根據建筑類型、對比類別及能耗分項，按不同時間粒度進行能耗對比。建筑物能耗的橫向分析則對兩所不同的醫院，根據建筑類型、對比類別及能耗分項;建筑物能耗的縱向分析對不同醫院的不同建筑物，根據對比類別、能耗分項進行能耗對比。

(4)醫院信息

醫院信息則主要處理醫院基本信息和醫院內建筑物的基本信息。其中，醫院基本信息可以查看醫院名稱、編碼、別名、描述、經度、緯度及醫院人數信息和能耗價格信息。如果是管理員進入，默認加載所有的醫院信息，如果操作員進入，加載所有其所擁有權限的醫院。而建筑物基本信息可以查看建筑名稱、編碼、年代、功能、層數和面積等詳細信息及附加信息。如果是管理員進入，默認加載所有的醫院的建筑物信息，如果操作員進入，加載所有其所擁有權限的醫院下的建筑物。除以上四大模塊外，分析展示子系統還有數據報表、系統管理、數據挖掘、運行日志等功能。數據報表實現匯總各醫院在某個時間段內(按日、月、年劃分)各時間段的能耗數據匯總查詢。系統管理主要用于用戶管理、角色管理、節點管理、臨界值管理、節點分配和手動匯總數據等用途。其中，節點管理可以查看系統的節點名稱和編號等信息，并可以進行修改和刪除操作。臨界值管理可以查看各醫院每棟建筑物的基本信息以及能夠對建筑用電各分項臨界值進行設定。數據挖掘的功能是對監測建筑的能耗數據進行數據挖掘分析，該模塊為預留模塊。運行日志包含數據接收日志、數據發送日志、數據處理日志和異常數據日志，用于實現對當前數據的發送、接收和處理日志進行瀏覽，查看顯示建筑物異常信息匯總，以便用戶及時收到下轄各建筑物的實時情況。

2．3省級醫院建筑分類編碼設計

節能監測系統中，能耗數據的采集、傳輸和存儲均以一棟建筑為基本單位，每棟建筑物均需配唯一編碼作為建筑物身份標識。因此，建筑物編碼在系統實現過程中非常重要，它要求以極短的字段包含盡可能多的建筑物信息(如建筑物所處地市、建筑物所屬醫院、建筑物類別等信息)。編碼不僅要滿足節能監測系統需求而且必須滿足在全省范圍內的統一及建筑物編碼的唯一性。

3省級醫院建筑節能監測系統的應用

文章所設計研發的醫院建筑節能監測系統從2012年開始作為山東省專項推動醫院建筑節能監管平臺建設的重要組成部分在山東省投入使用，系統運行良好，穩定可靠，可自動采集、存儲和分析各醫院能耗監測平臺上傳的監測數據和建筑物基礎信息，為我省醫院的節能管理和節能改造提供了決策依據，2013年通過項目驗收。山東省醫院全部建筑和不同類建筑一天24h的總電耗情況;圖6給出了建筑物基本信息，包含建筑年代、建筑層數、采暖面積及建筑護結構等信息。

篇4

監測對象

監測對象主要包括空間信息數據、建筑動態信息數據、建筑靜態信息數據3種。空間信息數據主要包括遙感數據和地理信息數據。建筑動態信息數據主要包括建筑能耗數據和建筑環境氣象數據。建筑靜態信息數據主要包含建筑物圍保系統信息和房地產信息。而監測要素則主要包括以下幾種。

1遙感數據熱紅外遙感影像主要包括地表溫度反演和熱島效應反演要素。地表溫度反演和熱島效應反演可通過單一熱紅外通道方法、分裂窗方法、基于MODIS探測儀的白天/夜間MODISLST方法實現。

2建筑能耗主要檢測以下要素：(1)建筑圍保與空調能耗評估是指通過分析空調冷熱負荷所消耗的能量與建筑圍保系統的關系，改善建筑圍保系統降低空調能耗。(2)可再生能源利用現狀及開發潛力評估是指通過對城市建筑物屋頂的光伏、光熱、空氣源熱泵等可再生能源分布的現狀普查、分布情況及潛力評估，結合高分遙感技術，對建筑屋頂進行分類識別，篩選出可利用可再生能源的建筑，便于未來開發利用。(3)城市熱島與城市建筑能耗關聯分析是指利用分辨率較低的紅外遙感圖，結合建筑的耗能熱島的分布情況，分析出典型季節和典型時間段(白天、黑夜、冬季、夏季)城市能耗的高密度點與溫度高點的關系。(4)城市建筑能耗密度分析是指通過分析城市建筑能耗密度圖(白天、夜間)、總能耗/建筑面積、總能耗/占地面積之間的關系，總結出典型城市建筑的能耗密度。(5)城市建筑能耗趨勢預測是指通過分析各類建筑的典型建筑能耗，利用地面的房產信息，對建筑物分布做類別區劃，通過計算每類建筑的用能特點和面積，計算整個城市的用能情況，對城市未來的能耗趨勢做出預測。(6)地表溫度反演要素：利用熱紅外遙感波段數據，采用熱紅外輻射傳輸模型反演得到地表溫度，具體應用時可根據遙感熱紅外波段的設置采用單窗或分裂窗算法進行地表溫度反演。(7)城市熱島要素：利用地表溫度遙感反演數據，分析比較得出城市冷熱源分布情況，根據冷然源分布確認城市熱島要素信息。(8)城市建筑物與周邊環境要素：利用高分遙感數據，采用面向對象的分類技術，實現建筑物與周邊環境要素的空間分布要素信息。

監測數據獲取

監測數據的獲取應遵循真實性、準確性、時效性、連續性、保密性等原則。(1)真實性原則：監測數據的獲取必須遵循客觀、真實的工作原則，實行現場、實點、準確采集、填報和集成。(2)準確性原則：數據的準確性主要包括數值的準確性、采集時間的準確性、計量單位的準確性。為確保監測數據的準確性，必須對獲取的數據進行審核。(3)時效性原則：監測數據要按照規定的獲取周期及時采集、及時審核、快速傳輸，及時反映建筑能耗和綠色建筑發展趨勢，發揮其分析預測效能。(4)連續性原則：一定時期內獲取的同一城市的監測數據保證前后連貫，具有相對穩定性和前后可比性，從而保證預測分析的科學性、有效性。(5)保密性原則：通過合法監控、管理監控和技術監控，對獲取的監測數據進行保護，保證數據在外界非法侵入和使用、被故意/無意地改造或破壞、被故意或無意地泄漏以及盜竊的情況下得到保護。

可用于建筑能耗監測的遙感數據主要有熱紅外波段數據和可見光高分數據，包含3種數據類型：BSQ(bandsequential)格式、BIP(bandinterleavedbypix-el)格式、BIL(bandinterleavedline)格式。

(1)建筑動態信息數據。建筑動態信息數據主要包括建筑分項實時能耗數據和建筑環境氣象數據。建筑分項實時能耗數據是指能量在建筑內主要用于采暖、供冷、供生活熱水，以及風機、炊事設備、照明設備、家電/辦公設備、電梯、機房設備、建筑內服務設備和其他特殊功能設備等消耗。建筑環境氣象數據是指中國建筑熱環境氣象數據集中用于熱環境分析的地面氣候資料，主要包括氣溫、相對濕度、地面溫度、風向風速、日照時數等參數。

(2)建筑靜態信息數據。建筑靜態信息數據主要包括房地產信息、圍保系統信息、空調設備信息、可再生能源系統信息、空間地理信息。房地產信息是指建筑物的類別、用途、占地面積、建筑面積等數據；圍保系統信息是指建筑物圍保系統的結構、圍保材料類別等；空調設備信息是指空調的類型、功率等；可再生能源系統信息是指太陽能光熱、太陽能光電、空氣源熱泵等系統的信息；空間地理信息是指與建筑物空間地理分布有關的信息，表示地表建筑體及環境固有的數量、質量、分布特征、聯系和規律。(3)熱紅外遙感數據。地表物體的溫度一般在±40℃之間，平均環境溫度為27℃，其輻射峰值位于8～14μm。因此，熱紅外波段的大氣窗口可選為8～14μm之間的波段。(4)高分遙感數據。要能夠實現城市建筑物的提取，高分遙感數據的空間分辨率要求達到米級或亞米級要求，波段要求在可見光波段范圍內。

監測數據處理與加工

專題數據源有可見光波段高分遙感數據、熱紅外波段遙感數據、NDVI求取相關波段數據3種。專題數據的基本內容包括建筑物與周邊環境分布專題產品、城市冷熱源分布專題產品、城市熱島分布專題產品。專題數據算法模型包括面向對象信息提取算法與技術、大氣糾正模型、地表反射率算法、地表溫度反演單窗算法。對于加工完的數據產品可以分成建筑物與周邊環境信息原始矢量產品、地表溫度數據兩類。#p#分頁標題#e#

1影像數據處理輻射糾正：針對選用的遙感數據，采用專業團隊提供的定標常數，對遙感數據進行輻射定標。幾何糾正：通過計算機或人工目視解譯的方式尋找影像地面控制點，采用多項式糾正的模型對遙感數據進行幾何糾正，糾正誤差要滿足0.5個像元誤差要求。

2業務數據處理(見表1)

3專題產品成果建筑數據和遙感數據的融合關聯，形成遙感應用的專題信息產品。

監測數據建庫與管理

1數據建庫將所采集或收集到的各類數據、文本、圖片等數據，按照基礎數據庫、業務數據庫、服務數據庫、模型數據庫、案例數據庫進行分類，并根據各類數據庫的不同特點進行組織和管理，滿足海量數據存儲、關聯、分析、挖掘和可視化的要求。數據內容具體包括基礎數據庫、業務數據庫、服務數據庫、模型數據庫、案例數據庫。

1.1基礎數據庫主要包括：城市基本信息、建筑基本信息、建筑設計和驗收數據、建筑用能特征信息、城市地理空間數據、城市其他共享數據、其他基礎數據。

1.2業務數據庫業務數據庫主要包括：能耗統計數據、能耗實時監測數據、室內監測數據、紅外遙感數據、氣象實時監測數據、其他業務數據。

1.3服務數據庫以基礎數據庫、業務數據庫為來源，構建建筑節能與綠色建筑數據倉庫；利用統計模型、分析模型、計算模型等，建立數據集市，滿足各層面應用需求，表現形式為圖、表、分析報告等。主要包括：統計數據、分析計算數據、分析預測數據、輔助決策數據、其他服務數據。

1.4模型數據庫實現設計模型和運行模型數據的集中存儲，主要包括：統計模型、設計模型、運行模型、其他模型數據。

1.5案例數據庫根據各星級綠色建筑案例、可再生能源在建筑中應用項目案例以及其他相關案例的數據特點和檢索需要，建立案例的元數據庫，實現所有案例的存儲和查詢檢索。主要包括綠色建筑案例的評價、設計、材料、施工建造等方面的數據。

2數據管理數據管理是指基于建筑節能與綠色建筑數據的海量性、多樣性、保密性等要求以及用戶群等因素，對數據進行分類分級管理，主要包括海量數據的分類入庫、數據共享等級劃分、用戶分級分類、數據共享方式和數據共享措施等。進行數據管理的方式主要有：(1)建立規范化的數據共享與交換管理機制，保證共享與交換。(2)以數據安全為重點，統一規劃，建立信息安全認證體系、運行環境的安全保障系統和功能完備的容災備份系統，確保數據中心的物理安全、網絡安全、系統安全和數據安全。

篇5

中圖分類號：TU2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）12-0109-01

1 概述

目前全國在廣泛推進節能減排工作，隨著社會的發展全社會對能耗需求越來越高，節能的意識也從國家貫徹到各級政府及每個公民。社會生產生活需要有能耗，如何在全面保障社會生產生活的前提下降低能耗，讓能耗更加合理，這就是當下要做的事情。

天津市的所有公共建筑需要進行能耗的監控與監測。如果要做好能耗的管理與控制，就需要對這些建筑的耗能情況進行采集與分析。隨著公共建筑的不斷出現，能耗的監控與檢測越來越重要，未來的發展趨勢將是對所有公共建筑及設施進行能耗的監控與管理。

2 建設目標

運用計算機控制、通訊網絡、數據庫、智能計量和采集等計算機技術，以服務于天津機關辦公建筑和大型公共建筑能耗采集和分析為主要目的，通過對各類能耗數據的采集，建立一個分布于天津市行政區域內所有機關辦公建筑和大型公共建筑的能耗采集網絡，為公建能耗的分析和節能趨勢分析提供服務的，具有先進水平的建筑能耗監控分析系統。

系統主要實現以下目標：（1）設計、建立能耗監控數據庫；（2）建設各類數掘傳輸系統；完成信息中心與各監控點的網絡連接；（3）搭建建筑能耗采集的基礎設施建設、運行狀況監控系統；（4）搭建建筑能耗采集設備的預警及報警系統及應用平臺；（5）輸出工作所需的文字報告和數據報告；（6）實現對建筑所屬單位開放的能耗查詢系統；（7）對現有系統歷史數據進行保留，并轉化到新系統中；（8）最大限度的保證原有投資。

3 設計、開發原則

（1）實用性與先進性的統一；（2）緊密圍繞能耗監測管理的業務；（3）注重系統易操作與標準化的特點；（4）保證系統具有開放性、可擴充性和較長的使用期；（5）遵循安全性、保密性和共享性的原則；（6）繼承性原則：系統在設計過程中要充分考慮繼承不臥利用己有的硬件設備和開發完；（7）成的軟件系統，在原有基礎上進行整合，在整合的基礎上提高；（8）系統設計需要遵循可持續、可操作的原則，系統采用分級結構逐級上傳數據，并由各中心及區縣二級平臺匯總后上傳到數據中心。

4 編制依據

（1）《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據采集技術導則》；（2）《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統分項能耗數據傳輸技術導則》；（3）《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統樓宇分項計量設計安裝技術導則》；（4）《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統數據中心建設與維護技術導則》；（5）《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統建設、驗收與運行管理規范》；（6）《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能耗監測系統軟件開發指導說明書》。

5 業務需求

（1）監控系統軟件提供建筑能耗信息、查詢實時監控情況、歷史監測數據、監測點信息。（2）采用基于B/S架構的設計和開發，客戶端使用瀏覽器完成全部操作。（3）支持預警和報警，報警方式包括短信報警、郵件報警，報警范圍和對象可自由設定。（4）具備獨立的能耗數據采集平臺，數據采集的內容及格式符合國家要求及天津市關于建筑能耗的有關規定。（5）以動態圖形方式實現公共建筑能耗狀況。（6）支持與GIS系統的接口，將建筑能耗信息傳輸到GIS系統中。

6 系統體系構架

篇6

P鍵詞：本體；建筑施工能耗；案例檢索；相似度

Key words： ontology；construction energy consumption；case searching；similarity

中圖分類號：TU7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）11-0198-03

0 引言

建筑施工能耗是指建筑施工企業在整個施工過程中為完成單位合格產品所消耗的能源數量，主要包含建材或構件加工能耗、施工運輸能耗和施工過程能耗[1]。傳統的建筑施工能耗控制依賴現場施工和管理人員的經驗，難以實現經驗的共享和重用[2]。本體能夠對領域的知識進行規范化描述[3，4]，并在此基礎上進行實例的存儲、共享和重用[5]。因此提出用本體方法對建筑施工能耗控制領域知識進行規范化表示，建立已完工程施工能耗控制本體案例庫，在本體案例庫中檢索與擬建項目相似度最高的案例，借鑒相似案例的能耗控制經驗，制定擬建項目的能耗控制措施，實現擬建工程施工能耗的合理控制。

1 建筑施工能耗控制本體模型的構建

1.1 建筑施工能耗的影響因素分析

建筑施工過程中影響施工能耗水平的因素眾多，如自然環境的好壞、施工機械的種類與新度、水文地質條件、施工管理水平及工人技術水平的高低[6，7]等。以土方工程為例，挖掘一類土時施工能耗比較低；挖掘四類土時施工能耗比較高[8]。

1.2 建筑施工能耗控制本體的構成

建筑施工能耗控制本體模型采用五元結構CECO={C，R，F，I，A}，在上述施工能耗影響因素分析基礎上，結合建筑施工特點，對施工能耗本體建模元描述如下：

①C：概念集合。1）項目信息術語，包括工程類別、參建單位、建設地點等；2）自然環境術語，包括土壤類別、氣溫、海拔等；3）施工管理術語，包括施工管理水平、組織結構形式；4）施工技術術語，包括施工方案、工人技術水平等；5）述施工機械術語，包括機械種類、機械新度等；6）施工能耗術語，包括施工材料加工能耗、施工運輸能耗、施工過程能耗。7）能耗控制措施術語，包括施工前控制、施工控制等。

②R：概念間的分類關系集合，對象屬性（Object Properties）關系和數據屬性（Data Properties）關系。對象屬性表示概念或實例之間的關系，如父類關系（Super Class Of）、實例關系（Instance Of）等；數據屬性表示概念或實例與基本的數據類型（int、short等）之間的關系，包括海拔高度、施工過程能耗量等。

③F：函數，概念之間的非分類關系集合，如施工總能耗量=∑分部分項工程量×單位工程量的施工能耗量。

④I：建筑施工能耗工程實例集合，概念的具體表現，如黃土為一類土的一個實例。

⑤A：公理集合，約束概念、屬性、實例之間關系的公認正確命題，如“土壤堅硬程度與施工能耗量成正比關系”。

1.3 建筑施工能耗控制本體模型的構建實例

將“建筑施工能耗本體”設為最頂級概念，作為本體結構的根節點，并向下逐層建立子類及實例，應用Protégé4.2構建部分本體模型如圖1所示（以土方工程為例）。

2 基于本體模型的案例檢索

2.1 案例檢索原理

本體模型構建完成后，使用本體模型對低能耗案例進行統一表達，形成本體案例庫。擬建項目（即問題案例）出現時，將其與案例庫中各案例相似度比對，尋找相似度最高的案例作為最優解案例，輸出其節能措施，即可為問題案例的能耗控制提供參考。同時，問題案例作為新案例存儲入案例庫。

2.2 案例檢索方法

案例的屬性根據其可否計量分為兩類：對象屬性和數據屬性。對兩類屬性運用不同規則，確定其相似度、權重，即可得到案例之間的相似度，實現案例檢索。

①數據屬性相似度。

2.3 實例應用

某基坑開挖工程，基坑挖深5.5m，開挖面積約為151.5m2。根據地質勘探報告，基坑開挖的土壤為黃土，地下水在地面下1.5m，擬采用輕型井點降水法降低地下水位，并用土釘墻對基坑進行支護。土方開挖采用機械挖裝，自卸汽車外運，輔以人工挖土與修土。施工場地距離最近的堆土場5.3公里。現需根據已有本體案例庫制定相應節能措施。

假設本體案例庫中已存入5個案例，問題案例及案例庫中5案例的屬性如表1所示。

①屬性間相似度的計算。

因此選擇案例三作為案例匹配結果，調取其施工能耗控制措施作為參考：提高現場管理水平及施工人員素質；對施工機械操作人員定期進行培訓、指導；制定施工機械操作規程，出現異常及時排除；保持施工機械清潔，加強保養，及時調整、緊固松動的零部件，降低磨損和破壞。

3 結論

①建筑施工能耗控制領域涉及概念和影響因素眾多，本體方法能對其進行清晰和科學的表達，提供規范和統一的描述。

②本體模型和本體案例庫的構建，使能耗控制不再簡單依賴現場施工和管理人員的經驗，為建筑施工能耗控制I域知識、經驗的共享與重用提供基礎。

③在本體案例庫中進行案例檢索，提高了對已有的建筑施工低能耗案例的利用率，對象屬性相似度計算方法的改進使案例檢索過程更趨合理。

參考文獻：

[1]許偉，徐偉，李幗昌.建筑建造能耗分析[J].施工技術，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

    該系統由數據采集系統、數據傳輸系統、數據中心三部分組成。監測數據主要包含兩個方面的內容:分類能耗和分項能耗。其中,分類能耗是指根據建筑消耗的主要能源種類劃分進行采集和整理的能耗數據。分項能耗是指根據建筑消耗的各類能源的主要用途劃分進行采集和整理的能耗數據。

    1.分類能耗

    2.用電量

    3.用水量

    4.燃氣量

    5.集中供熱耗熱量

    6.集中供冷耗冷量

    其他能源

    其中分析用電量可以得到以下分項能耗:

    1.照明插座用電

    2.空調用電

    3.動力用電

    4.特殊用電

    實例應用:

    某商場基本信息

    建筑面積(m2):22000

    建筑層數:地下1層;地上4層

    變壓器:3臺 1000KVA

    功率因數: 0.93/0.94/1.00

    以下是供電局采集的數據:

    2009年:用電量7699210(kWh),單位建筑面積用電量350(kWh/(m2·a))

    2010年:用電量7452783(kWh),單位建筑面積用電量339(kWh/(m2·a))

    2009~2010年逐月用電量

    根據分項能耗的要求,我們對3臺低壓柜的28條低壓出線回路進行了監測。

    共設了內置多功能表3臺(可計量無功,諧波),三相電能表28臺。

    冷量表1臺(本工程不涉及熱量表),數據通訊網關1臺。

    將電能表箱直接設于變配電房內,方便監測及走線。當采集后的用能數據通過RJ-485雙絞線傳輸到數據通訊網關,數據通訊網關再通過網絡端口將能耗數據傳輸到遠程能耗監測數據中心的服務器,由服務器實現能耗數據的分類存儲,并能將能耗數據到互聯網,用能單位及上級單位可以通過遠程WEB訪問實時了解建筑用能情況。

    照明插座用電:

    該建筑插座用電設備主要包括臺式電腦、復印機、打印機、傳真機、飲水機及其他臨時插座用電設備,上班時間由使用人員自行開啟。

    商場區域照明主要采用T5熒光燈和雙U型節能筒燈兩種燈具形式,T5熒光燈單管功率為14W,節能筒燈單盞功率為13W。超市區域照明采用T5熒光燈,單管功率為28W。商場內辦公室照明采用T8熒光燈,單管功率為40W。

    室外照明采用射燈,室外照明總安裝功率為19.2kW。

    照明控制方式:商場及超市區域照明為手動控制,一般早上上班由工作人員自主開啟,晚上下班手動關閉;辦公室照明及插座用電設備一般早上上班時由員工自主開啟,下午下班時手動關閉。室外景觀照明為定時控制,不同季節根據天氣情況設定開啟時間。

    空調用電:

    空調冷源系統設置在地下一層,共3臺螺桿式4機頭冷水機組,單臺機組總制冷量為1305 kW,總裝機容量為3915 kW,每臺輸入功率為4×90kW;冷凍水泵共4臺,單臺功率45kW;冷卻水泵共4臺,單臺功率45kW;冷卻塔置于屋頂,共六組,風機電機功率為7.5kW/臺。

    空調冷凍水系統為一次泵系統,冷凍水供回水溫度為7/12℃,冷凍水供應商場以及超市兩個區域。系統采用兩管制,水平管路同程。冷水機組和水泵分別并列后通過管道相連。

    空調風系統為一次回風全空氣系統,每層均設置四臺空氣處理機組。其中三臺額定制冷量為458.7kW,電機輸入功率為11kW;另外一臺額定制冷量為394.8kW,電機輸入功率為11kW。四層設有新風機,新風由新風機引入,送至各樓層空調機房與回風混合,經空氣處理機組熱濕處理后送至空調區域。全年沒有根據季節調節新風比和新風量。

    動力用電:

    (1)該商場配有貨梯2臺,扶梯6臺,平板梯1臺。貨梯功率為11kW/臺;扶梯功率為11kW/臺;平板梯功率為11W/臺。所有電梯均未設變頻控制裝置。

    (2)該商場設有一臺生活水泵供應商場日常用水,水泵功率為5.5kW。

    從監測結果以及供電局提供的資料分析,

篇8

1.2建筑能源管理系統架構

1.2.1物理架構建筑能源管理系統由測控當地子系統B-SCADA和B-EMS（能源管理系統云平臺）構成，其中測控當地子系統安裝在每棟大樓，由各級電能計量裝置、各類測量裝置組成，計量與測量裝置采用RS-485，ModBus等總線與采集裝置連接。采集裝置負責將各類測量與計量信息通過公網通信系統傳送到B-EMS。B-EMS由數據前置機、數據庫、Web服務器組成。系統總體物理架構如圖1所示。

1.2.2功能架構系統的功能結構如圖2所示。由圖2可知，該系統共5個應用類，其中3個為前臺應用類，2個為后臺應用類，系統共26個應用功能項。

1.2.3系統數據模型根據系統的實際應用需求，結合相關的國家和地方標準，對建筑總能耗按照分項、分類、分能耗節點三級計量的標準設計。系統的數據對象模型如圖3所示。系統主要采集的設備對象、參數、頻度等情況如下：（1）冷源：需采集的參數有冷凍水供水溫度、冷凍水回水溫度、冷凍水流量、集水器入口水溫、壓縮機電壓/電流/功率、直燃機燃料消耗，采集頻率為每小時1次，數據用途為冷源運行效率、運行狀態及能耗分析。（2）熱源（鍋爐）：需采集的參數有燃料消耗量和補水量，采集頻率為每小時1次，數據用途為熱源運行效率、運行狀態和能耗分析。（3）冷卻塔：需采集的參數有冷卻水進水溫度、冷卻水出水溫度、冷卻水流量、冷卻塔風扇開啟臺數、冷卻塔風扇轉速和風扇電壓/電流/功率，采集頻率為每小時1次，數據用途為冷卻塔運行效率、冷源運行狀態、冷源能耗分析。（4）一次回風機組：需采集的參數有混風閥開度、回風溫度、進風溫度、風機運轉小時數、風機電流、回風濕度、風機電壓/電流/功率，采集頻率為每天1次，數據用途為風機效率、過濾器阻塞程度、空調箱運行效率、空調箱能耗分析。（5）新風（排風）機組：需采集的參數有排風溫度、新風溫度、新風濕度、風機運轉小時數、風機電流/電壓/功率，采集頻率為每小時1次，數據用途為風機效率、新風系統運行效率、新風系統能耗分析。（6）風機盤管：需采集的參數有供水管溫度、回水管溫度、進風口溫度、出風口溫度、濕度、風機盤管回路電壓/電流/功率，采集頻率為每小時1次，數據用途為末端能耗、末端能效分析。（7）冷凍泵、冷卻泵、采暖泵：需采集的參數有水泵運轉小時數、水泵電壓/電流/功率，采集頻率為每小時1次，數據用途為輸配系統能耗分析。（8）照明：需采集的參數有總照明回路電壓/電流/功率、分區/分層照明回路電壓/電流/功率、分項照明回路電壓/電流/功率，采集頻率為每小時1次，數據用途為照明系統能耗分析。（9）電梯：需采集的參數有電機運行電壓/電流/功率、電機溫度，采集頻率為每小時1次，數據用途為電梯運行情況分析。（10）變壓器：需采集的參數有電壓/電流/功率、溫度，采集頻率為每小時1次，數據用途為變壓器負載情況分析。（11）開水爐：需采集的參數有電壓/電流/功率，采集頻率為每小時1次，數據用途為開水爐功耗分析。（12）辦公設備：需采集的參數有分回路電壓/電流/功率，采集頻率為每小時1次，數據用途為辦公設備功耗統計。（13）環境參數：需采集的參數是室內外溫度、濕度、照度，采集頻率為每小時1次。

2系統應用效果

2.1創維自動化工程有限公司三墩生產區創維自動化工程有限公司三墩生產區為5層建筑，總建筑面積約為12000m2。空調采用分體式加VRV多聯機形式，照明以熒光燈為主。應用建筑能源管理系統后，在每層樓的每個辦公室及生產區安裝能效監測終端，監測每個房間的用能情況。通過通信網絡把采集數據實時傳送到監控平臺，使系統能夠按照建筑、樓層、辦公室、配電箱、用電設備等各種維度進行數據對比和分析，并對不同的數據對象進行對比，對內部的電費進行計算與分攤，同時還能發現異常用電與用能信息，提高了能源管理的透明度和準確性，為建筑節能運行提供技術支撐。通過本系統的應用，創維自動化工程有限公司三墩生產區的能耗降低了8％。

2.2浙江省電力公司本部大樓浙江省電力公司本部大樓共17層，地下3層，地上14層，總建筑面積為84724m2。空調采用冷水機組形式，冷源為蓄冰系統加基載主機，熱源為蓄熱式電鍋爐。大樓共有高速電梯12部。照明以熒光燈為主。大樓已經完成了屋頂太陽能光伏發電并網，每天工作3h。應用建筑能源管理系統后，根據現場情況，安裝能效采集終端，對電能參數和非電能參數進行在線監測，向數據集中器上傳能耗數據，然后上傳到主站，在監控平臺上實時展示。系統對此數據進行對比分析，尋找異常用電與用能信息及光伏發電系統的異常供能信息，并對不同的數據對象進行對比，實現空調、通風、照明、光伏發電等系統的節能控制，制定大樓節能改造通用模板。還能對內部的電費進行計算與分攤，提高了能源管理的透明度和準確性，為建筑節能運行提供技術支撐。通過本系統的應用，浙江省電力公司本部大樓的能耗降低了10％。

篇9

中圖分類號:TUlll.19+5.4

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2010)07-0193-03

1　引言

近年來隨著我國建筑業飛速發展,尤其是城市化進程的加?陜。建筑能耗比例在不斷增加,很多大型公共建筑更多從舒適性著眼,空調系統設計時的制冷(熱)量遠大于實際運行時建筑的冷(熱)負荷量,另外絕大多數大型公共建筑在維護上缺乏對能源利用的整體規劃,諸多不合理因素導致了大型公共建筑能耗居高不下。

城鄉建設部、財政部于2007年在全國重點省市開展建立國家機關辦公建筑和大型公共建筑節能監管體系工作,并相繼出臺了《民用建筑能耗統計制度》、《國家機關辦公建筑和大型公共建筑能源審計導則》等相關技術規范。長沙市建筑能耗調查小組于2008～2009年對長沙市內的各類典型的公共建筑能耗情況進行了統計和調查研究,得到了大量的建筑基礎數據和能耗資料,本文選取其中的29棟不同功能的典型建筑進行了能耗研究分析。

2　調查概況

2.1　典型建筑的選取及概況

本次調查對象共包括300多棟政府辦公建筑和大型公共建筑,調查內容包括建筑基本信息、耗能設備信息及2007年能耗信息等,本次選取的典型建筑為基本信息和能耗信息齊全。并在長沙市具有一定代表性的建筑,共包括7棟政府辦公建筑(A)、5棟商業辦公建筑(B)、8棟商場建筑(C)、6棟賓館酒店建筑(D)、3棟醫院建筑(E),總體代表了長沙市主要的公共建筑類型。

2.2　統計方法

長沙市的建筑能源構成較為復雜,其中天然氣、柴油占能源消耗總量的比例比其他城市較大,本次調查中采用對電能消耗折算為一次能源(標煤)。然后對三種一次能源按熱值進行加和的統計方法,計算總能耗指標和單位面積的能耗指標。

3　調查統計結果

調查統計結果如表1所示,其中包括29棟不同類型建筑的電、燃氣、柴油和總能耗指標的信息。圖1為29棟典型建筑的能耗分布情況圖,圖2為5類典型建筑的平均單位面積總能耗對比圖。

4　能耗分析

4.1　總體能耗分析

由圖1和圖2我們看出,29棟建筑的面積范圍在20000-130000m。之間,其中20000～60000m2。的棟數占全部29棟建筑的將近60%,29棟建筑的能源消耗分布相對較為集中,5類建筑中,政府辦公建筑的能耗最低,商場超市建筑最高,從低到高依次為政府辦公建筑、商業辦公建筑、醫療衛生建筑、賓館酒店建筑、商場超市建筑。單位面積耗能最大的為2878MJ/(m/2?a),單位面積耗能最小的為487 MJ/(m2?a),29棟建筑平均值為1236MJ/(m2?a),單位面積能耗最大的建筑為單位面積能耗最小的建筑的近6倍,單位面積的平均能耗商場超市類建筑為政府辦公類建筑的近3倍。

電能消耗方面,商場超市建筑的平均單位面積電耗達到了為178kWh/(m2?a),政府辦公建筑的平均單位面積電耗最小,為50 kWh/(m2?a),賓館酒店建筑的電耗為98kWh/(m2?a)。

4.2　能源構成

由表1可以看出,只使用電能的建筑為7棟,占全部29棟建筑的24.1%,除電能外使用燃氣的為13棟,占44.8%,使用柴油的也為13棟,兩者都是用的為4棟,占13.8%,29棟建筑總能源消耗構成比例見圖4,分類建筑能源構成比例見圖5,由圖可知,長沙市政府辦公建筑和大型公共建筑的能源構成為以電為主,燃氣和柴油為輔,電能占總耗能總量的80%,這與長沙地區夏熱冬冷的氣候特性有關,冬季采暖期較短并且最低氣溫一般在00c以上,另外商場超市類建筑冬季室內的燈光和室內的人員的發熱量較大,熱空調多數不開啟或者只在極冷的天氣條件下開啟。燃氣和柴油一般為建筑的直燃機或者鍋爐消耗,小部分為建筑的廚房設備消耗。

政府辦公建筑和醫療衛生建筑能耗構成大致相同,主要為電和燃氣,這是因為大部分政府辦公建筑和醫療衛生建筑的鍋爐或直燃機進行了“油改氣”的節能改造,冬季空調采暖直接由燃油或燃氣鍋爐提供熱源,另外醫療衛生建筑對衛生熱水的需求量也比較大,而熱水通常也有鍋爐提供,部分建筑對熱水系統進行節能改造,采用空氣源熱泵為主,鍋爐輔助的方式,節約了柴油或燃氣等一次能源,提高了能源的利用效率。

酒店賓館類和商業辦公類建筑類似,部分采用了燃氣鍋爐,部分采用燃油鍋爐,由于資金或者建筑存在多業主問題,部分進行了“油改氣”,酒店賓館建筑冬季空調采暖一般采取兩種方式,一種采用直燃機提供熱源,另一種采用燃油或燃氣鍋爐提供熱源。兩種空調方式消耗的主要能源為柴油或燃氣,另外由于餐飲業對炊事能源的特殊需求,用于炊事等的天然氣和柴油也是構成建筑能耗的一部分。

商場超市類建筑主要能耗為電能,占了全部能耗的98%,商場超市建筑由于自身冬季熱負荷小,夏季熱負荷大的特性,設計時夏季通常采用了容積式冷水機組(離心式、螺桿式等)進行供冷,冬季采用熱泵或者燃油鍋爐供熱,冬季由于室內的大量燈光設備和人流的散熱較大,室內溫度通常在10度以上,多數商場選擇不開啟或者少開熱空調,故熱空調的熱源的柴油消耗量較少。

4.3　各類建筑分項耗電量分析

為了進一步了解各類建筑全年總耗電量和空調通風等各項耗電量,從5類建筑中分別抽取一棟代表建筑進行分析,政府辦公建筑以A4為例,商業辦公建筑以B2為例,商場超市建筑以C4為例,酒店賓館建筑以D2為例,醫療衛生建筑以E1為例,該5棟代表性建筑的分項耗電量比例見圖6-圖10。

政府辦公類建筑的特點是工作時間集中,辦公設備(電腦、打印機、傳真機、信息機房設備)相對較多,照明和辦公設備電耗占總電耗的30%,通風空調的耗電量達到了全年電耗的63%,其中冬季采曖用電鍋爐占總耗電量的39%,因為電能是高品位能源,直接使用電鍋爐進行供熱造成了巨大的浪費,建議該建筑改用燃氣鍋爐或空氣源熱泵等進行供暖。

由圖7可知,商業辦公建筑中,照明辦公

設備及空調末端占建筑耗電量的43%,由于空調使用直燃機,故夏季和冬季空調系統主要耗電設備為空調循環水泵,該項占總耗電量的比例相對不大,另外,由于該大廈有一個證券交易中心,該中心的信息機房耗電量也占一定的比例。由此可見,對照明系統、空調系統和辦公設備進行節能改造,并進行制度化管理,提高辦公人員的節能意識,是降低辦公類建筑能耗的關鍵。

商場照明系統的電力能耗較為穩定,一般不隨季節和外界條件而變化。由于當前商場超市建筑的營業廳空間為全封閉空間模式,完全依靠于人工照明進行采光,所以在營業時間段內(9:30～22:00),商場照明系統需要一直開啟,以滿足商品展示等商場內部光環境的需求。根據部分商場建筑現場測試結果,發現燈光照度最大的超過了1000Lx,平均值在600～800Lx,大部分存在照度過大問題。為了保證室內溫度環境的舒適,商場一般于五月份就開啟空調進行制冷,一般持續到十月份,空調系統平均開啟的時間均超過5個月。在圖8中,商場超市建筑C4商業照明占建筑總用電量的34%。其次為建筑的動力設備(電梯、冷凍冷藏設備和水泵、空調末端風柜風機等),與照明系統相比,動力設備耗電量所占的比例較小。空調制冷主機和電鍋爐占全部用電量的27%,該項比例比商場的平均水平略低。

酒店是長沙市公共建筑中的重要組成部分。隨著經濟快速發展,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的電耗構成中,空調系統能耗比例在45%,動力系統能耗所占的比例也在21%,因此,空調系統和動力系統是酒店建筑能耗的重點。

在公共建筑里,醫院的能耗屬于較高的類型,醫院的病人是體弱有病的患者,他們對溫度、濕度等環境條件適應能力較差,對室內環境敏感。由于服務人群的特殊性,醫院的能源供應以及各種設施的配備,應具備高保障性和高品質。電氣、空調、給排水、照明、鍋爐,空調能耗是建筑能耗的主要部分,約占醫院總能耗的50%左右,最大可占到建筑總能耗的65%,醫院節能的主要任務是降低其空調系統能耗。

5　結論

本文在實際調查的基礎上,對長沙市機關辦公建筑和大型公共建筑的能耗水平進行了統計分析,選取的建筑覆蓋面相對較廣,基本反映了長沙市現階段公共建筑的總體能耗水平。希望通過這次能耗調查,為今后順利開展深度能源審計工作并制定合適的長沙市公共建筑能耗標準提供參考,并對夏熱冬冷地區的節能改造和節能運行管理提供數據支持。現將本次調查的結論歸納如下:

(1)選取的29棟建筑的能耗平均值為1236MJ/(m2?a),能源構成為以電為主,天然氣和柴油為輔,電能占總耗能總量的80%:

篇10

中圖分類號：TE08文獻標識碼： A

引言：

我國十分重視建筑節能工作，特別是大型公共建筑的節能工作，因為其建筑能耗高、節能潛力大，一直是我國建筑節能工作的重點。而要開展好建筑節能工作，首要的問題是了解建筑能耗狀況和分析節能潛力。

一、建筑概況

某高等院校的圖書館，占地面積22442 m2，建筑高度為22.30米，圖書館地上4層地下1層。由于該建筑屬于校園建筑，建筑類型為圖書館，建筑的實際使用人員流動性較大，故無法確定建筑具體使用人數。該建筑的結構形式為框架剪力墻結構，其圍護結構的基本情況為：外墻材料為空心粘土磚，未做保溫；屋頂采用30 mm厚擠塑聚苯板做保溫；外窗采用單框Low-E中空玻璃鋁合金窗，部分朝向采用窗簾作為內遮陽；建筑局部存在明框玻璃幕墻。

二、本建筑的用能系統概況

建筑節能應是在保證人體舒適度的前提下節能， 電力是本建筑主要的用能之一，按用能設備及能耗使用類型分，本大樓的用電能耗分類見表1：

表1建筑的用電能耗分類

能耗類別 用電能耗名稱

第一類能耗（常規能耗） 建筑空調

室內照明

室內插座（室內辦公設備）

動力設備（電梯、生活水泵、消防水泵等）

公共照明

2.1、空調系統

圖書館的空調系統為集中式空調系統，集中式空調系統由學校統一開啟，除特定用途外，夏季日最高氣溫32℃以上，冬季日最低氣溫低于0℃時才可開啟空調。夏季室內空調溫度設置應不低于26℃，冬季室內空調溫度設置應不高于20℃。空調開啟時間為8:00~22:00。圖書館采用一套水冷式空調機組，由冷源制備冷媒或由蒸汽鍋爐制備蒸汽后經兩次熱交換，再由組合式空調箱對大樓進行制冷或供暖。

2.2、照明系統

室外照明包括路燈系統和庭院燈系統，路燈系統采用智能控制系統，根據每日的經緯度以及太陽高度角確定每日路燈啟閉的時間；庭院燈根據路燈智能控制系統的啟閉時間每隔一段時間人工手動調整一次。該建筑室內照明于早上7:00時部分開啟，晚上10:00統一關燈，關閉電源。

2.3、室內設備系統

室內設備主要有電腦、復印機、電視機、傳真機、電熱開水器、干手機。臺式電腦、筆記本電腦使用較為頻繁；打印機、復印機和傳真機使用次之，較長時間不用時自動轉為待機狀態。

2.4、圖書館出現的外窗可開啟面積較小的問題，由于圖書館密封狀況嚴重，因此在出現人員密集的情況下，CO2濃度亦出現超標問題，且無新風系統，建議對外窗進行節能改造，或者添加新風系統，以保證該大樓室內空氣質量。

2.5、綜合服務系統能耗

綜合服務系統的用能設備主要有電梯、排煙風機和衛生間排氣扇。電梯全天候全部開啟，節假日不關閉。

三、本建筑的用電量比例概況

圖書館用電量所占比例見圖1：

圖1圖書館用電量所占比例圖

圖書館照明與插座用電量占該建筑總用電量的比例最大，為57%，其次為空調用電，為35%，兩者占大樓總用電量的92%。由此可知，該照明插座用電與空調的比例極大，為該建筑節能改造的重點考慮對象。

四、本建筑節能技術潛力及建議

4.1建筑圍護結構節能潛力分析及建議

（1）建筑外墻傳熱系數不符合節能設計標準，建議節能改造過程中增加保溫層。

（2）外窗可開啟面積過小，建議在節能改造過程中增加外窗可開啟面積，選用開啟面積較大的窗戶類型以保證室內空氣質量品質。

4.2 空調通風系統節能潛力分析及建議

（1）圖書館在暑假期間仍有部分學生使用，且其使用頻率大于其他類型校園建筑，但在電子閱覽室以及多媒體視聽室內學生較少但仍開啟全部空調系統極為不妥，造成極大浪費，應采取靈活分區的形式，在使用頻率過低的情況僅開啟部分風口。

（2）在建筑正常運營期內，空調系統啟閉時間為8:00~22:00，早上可晚開啟15~30分鐘，晚上空調系統可提早30~60分鐘關閉。中午休息時間可關閉部分區域空調系統。

（3）中央空調冷凍水供水溫度在設計條件下為7℃，國家已倡議要求將空調室內溫度設定在26℃以上，可適當提高空調冷凍水溫度，可獲得全面節能的效果。

（4）空調系統使用過程中，往往出現開啟外門，使得冷量散失，雖然整幢大樓的密封效果較好，但是仍有大量冷量因此損失，建議提出有效可行的空調管理體制，督促使用者對其空調系統進行合理使用，降低能耗。

（5）清洗風機盤管確保換熱效果。清洗風機盤管可解決部分區域風量不足，溫度過的問題，并且提高換熱效率。

4.3電氣節能潛力分析及建議

（1）本建筑照度水平較差，存在以下三個原因：1.房間及辦公室的進深較大，窗口光照度已達到標準，但內側工作面上往往存在照度較低的問題；2.窗簾處于關閉狀態，但是并未開啟室內照明設備，致使工作面照度偏低；建議合理利用自然采光，適當開啟室內照明設備，同時保證燈具的清潔。

（2）熱水器存在明顯的使用高峰期，盡量避免個各房間內分別設置飲水機，建筑可集中供應生活熱水，并固定供水時間，可降低熱水器的待機能耗。

五、結束語

實現建筑節能，我們應該積極采用最前沿的智能控制系統，以達到節能、經濟、舒適的目標，此外提高管理水平也是實現節能的另一種有效途徑。

參考文獻：

[1]馬麗華.節能建筑現狀與發展前景探討[J].煤礦現代化，2006