摘要：阐述了大型公共建筑能耗现状，强调了对大型公共建筑实施节能监管的必要性，在系统总结和总结的基础上，介绍了江苏省建筑能耗监测系统的研究历程。运用技术手段实施建筑能耗监测。技术创新和应用。

关键词：公共建筑；建筑能耗；监测；节能

0 前言

随着我国工业化、城镇化进程的加快，建筑业的快速发展和建筑规模的不断扩大，使得建筑能耗增加的问题越来越突出。预计到2020年，我国城市居住人口将达到总人口的56%以上，建筑能耗大幅增加将是必然。目前，建筑能耗已与工业能耗、交通能耗并列，成为我国能耗中的三大“耗能者”。在建筑能耗方面，国家办公楼和大型公共建筑的高能耗问题日益突出。据统计，国家办公楼和大型公共建筑总面积不到城市建设总面积的4%。22%的城镇总用电量是欧洲、日本等发达国家同类建筑的5～2倍。因此，建立医疗机构办公楼和大型公共建筑节能监管体系，依靠科技手段实施全过程、全生命周期的监督管理，具有十分重要的意义。对实现节能减排战略目标具有重要意义。作为建筑节能监管体系建设示范省商场能耗监测管理系统，

1 建筑节能监管与能耗监测

根据《关于加强国家办公建筑和大型公共建筑节能管理的实施意见》要求，在抓紧落实新建建筑建筑节能强制性标准的同时，明确提出：通过能耗监测、能耗统计、能源审计、能效公告和制度建设等监管措施，包括高耗能国家办公建筑和大型公共建筑的节能运行和改造。

建筑节能主要通过技术和管理两种手段来实现。技术手段主要包括建筑围护结构热工性能的提高和建筑设备系统能效的优化。管理手段主要是指对建筑业主的能源消费行为和政府主管部门对建筑能源使用的约束的管理。对于大量既有的公共建筑，技术手段涉及围护结构和设备系统的改造。虽然可以降低建筑物的能耗，但存在投资大、周期长等问题。管理方法侧重于主观方面，

能耗监测主要是通过在楼宇设备末端安装分项能耗计量装置，利用公网等远传方式及时采集分析能耗数据，实现在线监测建筑能耗动态分析。能源利用问题、研究能源利用标准及实施节能改造的重要环节。通过能耗监测，可以科学判断运行模式的合理性、系统能耗的高低、系统能耗的合理性。尤其是对于配电支路复杂、能耗高的既有公共建筑，可以找出建筑的高能耗环节，从而优化管理。能耗监测不仅有助于提供基础数据和编制分析报告，还为​​业主指明了节能管理的方向；同时，还对单位能源的能源消耗和使用发挥监督管理作用。

运维全过程提出技术要求，保证系统采集的能耗数据真实。条例明确要求，能耗监测系统采集的数据应当远程传输至省、市建筑能耗监测数据，并提供给建筑业主、业主或其委托的物业管理单位，以制定节能方案。政策和加强能源管理等提供科学可靠的证据。

2 能耗监测与信息管理系统

目前，大多数公共建筑只有很少的电表，如总电表和总气表。他们缺乏建筑物内各用能子系统的实时、分项能耗数据，难以掌握建筑物内各子系统的能源消耗状况。，不可能做到科学的能源管理。能耗监测源于分项计量的提议。例如，医生通过仪器对患者进行科学诊断，找到“病”所在位置，实施针对性措施。2006年，北京市率先开展了国家机关和大型公共建筑用电计量项目的研究，初步实现了稳定连续采集，对每个项目的用电量数据进行传输、存储和分析，称为建筑能耗监测。系统。江苏省从2007年开始开展能耗监测研究，2008年开始实施能耗监测试点。依托省级建筑节能专项引导资金，实施分项计量项目和数据建设。

监测建筑能耗数据的展示，可以为业主和其他单位提供按类别、分项的建筑能耗状况统计数据，使其量化了解建筑各部分的能耗情况，为建筑各部分能耗情况提供指导。节能运行管理和节能改造的实施。技术支援。为实现能耗监测平台在建筑能耗横向对比中发现问题、纵向挖掘节能潜力的建设目的，江苏省按照国家相关技术导则的要求，结合工作实际，自行开发了能耗监测与信息管理系统。以下三个方面进行了技术集成创新。

2.1 基于Flex技术的大型公共建筑能耗监测平台开发方法

目前，传统的能耗监测应用软件开发主要采用Net技术和J2EE技术​​，实现的功能主要集中在能耗数据的查询和展示上。但是，建筑能耗与建筑的形状、面积、朝向、层数等诸多因素有关，还与建筑的空间环境有关。传统的开发方式难以描述与建筑物自身属性相关的问题，如建筑物的空间环境、建筑物的结构特征等，而传统的开发方式是基于查询驱动、系统模型简单，信息量不足，与用户交互性差。.

该系统针对传统方法难以描述建筑物空间属性和信息缺失的缺点，采用Flex技术开发能耗监测与信息管理系统软件，结合三维（3D）模拟地理地图，描述建筑物的空间属性。将数据与建筑物的 3D 地理信息相结合，将建筑物的能耗可视化。通过为建筑区域建立3D模拟地理地图，将3D模拟地理地图划分为层次瓦片地图数据，基于Flex环境开发地图展示程序组件，动态调用层次瓦片地图，实现轻量化3D 地图服务。

2.2 建设支路能耗异常诊断技术

建筑分支机构的异常能耗可能导致能源浪费和安全事故。建筑分支机构能耗异常预警是重要的节能服务内容。海量的建筑能耗数据隐藏着大量的能耗特征信息。通过对历史能耗数据的信息挖掘，捕捉异常的能耗情况，及时给出预警信息。建筑分支能耗异常分析传统上依赖一些数学方法，如统计法、偏差法、密度法等，从数学角度考虑算法，不能反映能耗数据异常的原因的建筑分支。算法只在少数研究人员中进行研究，缺乏广泛的应用价值。建筑分公司能耗异常诊断技术克服了现有技术

本文提出了一种基于自组织映射网络的建筑物异常能耗分支在线诊断方法。通过该诊断技术，实现了自适应检测模型，对建筑物各用能分支的能耗进行在线自动监测，并在出现异常特征时及时给出预警信息。

2.3 智能建筑中海量信息的压缩方法

由于楼宇能耗监测与信息管理系统实时接收监测楼宇的能耗信息，监测数据点多，采集时间较短，因此需要保存的历史数据量非常大. 如果直接存储这些数据，不仅会占用大量的系统存储空间，还会降低数据的实时性，给数据传输、查询和分析带来困难。本系统针对建筑能耗数据的特殊性，考虑不同特征数据点的需求，研究了一种智能建筑中海量能耗信息的压缩方法，即：采用多级压缩策略和自动控制精度的SDT数据压缩算法。利用开放记录的方法给系统配置自由和过滤冗余数据。采用数据平滑法对数据序列中的强噪声点进行处理，使处理后的数据能够接近被测参数的实际值，传感器的测量精度误差对数据处理的影响为减少。在数据处理过程中，采用循环跨度的存储方式，具有较高的压缩比。结合内存数据库中的缓存结构设计，压缩方式与结构设计相得益彰。采用数据平滑法对数据序列中的强噪声点进行处理，使处理后的数据能够接近被测参数的实际值，传感器的测量精度误差对数据处理的影响为减少。在数据处理过程中，采用循环跨度的存储方式，具有较高的压缩比。结合内存数据库中的缓存结构设计，压缩方式与结构设计相得益彰。采用数据平滑法对数据序列中的强噪声点进行处理，使处理后的数据能够接近被测参数的实际值，传感器的测量精度误差对数据处理的影响为减少。在数据处理过程中，采用循环跨度的存储方式，具有较高的压缩比。结合内存数据库中的缓存结构设计，压缩方式与结构设计相得益彰。采用循环跨度存储方式，压缩比高。结合内存数据库中的缓存结构设计，压缩方式与结构设计相得益彰。采用循环跨度存储方式，压缩比高。结合内存数据库中的缓存结构设计，压缩方式与结构设计相得益彰。

3 系统应用

江苏省建筑能耗监测与信息管理系统具有各类建筑能耗实时分类/分计量、数据采集与存储、数据统计与分析、数据发布与远程传输等基本功能，已应用于先后南京、无锡。、常州、苏州等市级监测，实现对辖区内大型公共建筑能耗动态监测的目标。系统可以显示三个主要页面：建筑信息配置页面、建筑能耗统计查询页面和实时监控页面。其中，建筑能耗查询页面包括各种日常工作的数据报表，以及不同测量值和不同显示维度对应的数据图表。数据报表主要包括建筑物和区域能耗的日报表、月报表、年报表等。数据图表主要包括数据曲线图、饼图、条形图等，可以直观地反映和比较各种采集到的数据和统计数据的数值。、趋势和分布。此外，省级建筑能耗监测不仅负责对省级大型公共建筑进行动态监测，还发挥着桥梁的作用，承担着向省级建筑能耗数据上传数据的任务。建筑物和区域的能源消耗。数据图表主要包括数据曲线图、饼图、条形图等，可以直观地反映和比较各种采集到的数据和统计数据的数值。、趋势和分布。此外，省级建筑能耗监测不仅负责对省级大型公共建筑进行动态监测，还发挥着桥梁的作用，承担着向省级建筑能耗数据上传数据的任务。建筑物和区域的能源消耗。数据图表主要包括数据曲线图、饼图、条形图等，可以直观地反映和比较各种采集到的数据和统计数据的数值。、趋势和分布。此外，省级建筑能耗监测不仅负责对省级大型公共建筑进行动态监测，还发挥着桥梁的作用，承担着向省级建筑能耗数据上传数据的任务。

2008年以来，江苏省实施的建筑能耗监测系统一期工程将对8大类、798万平方米的公共建筑能耗进行在线动态监测，其中：办公楼73座、商场楼19座、和酒店建筑。21座建筑、73座教育建筑、18座健康建筑、7座体育建筑、7座综合建筑和21座其他建筑。该系统自运行以来，运行稳定可靠，功能齐全，为加强能源消费监督管理提供了科学数据和技术支撑，取得了良好的经济效益和社会效益。目前，对一些长期稳定的监测建筑进行了能耗诊断和分析，

4 工程案例分析

4层商业写字楼，底层商业空间未使用，2-4层为办公空间。楼内安装电能表，测量照明、空调、机房、厨房等8个电路的用电量，实现远程动态监控。其中：各楼层照明插座用电量，包括办公照明、办公设备等；每层空调耗电量为空调能耗；机房内的主要耗能设备是计算机网络设备和空调；厨房和餐厅分部包括二楼厨房设备用电、二楼餐厅空调用电等。

图1 4-11月各楼层照明插座用电量对比

从图1可以看出，总体而言，该楼内照明插座的用电量具有相同的变化规律，符合员工作息时间一致的现状；四楼工作人员较多，日常照明插座负荷较高，监测结果验证；2楼测量的面积较小，所以能耗比4楼少。

从图2可以看出，各楼层空调用电基本规律是一致的，7、8月份是空调用电高峰期。3楼和2楼空调用电量基本相同，但考虑到2楼测量面积较少，2楼空调单位面积用电量为更高。4楼空调用电多在夏天用，符合现在人多的情况。11月空调用电量低于3楼，可能与员工中的年轻人多有关。

图2 各楼层空调用电量对比

图 3 显示了机房用电量的趋势。从图中可以看出，机房的用电是比较规律的。小的。这与机房内各种设备的24小时工作状态是一致的。机房内各种计算机网络设备的能耗在工作状态下基本不变，空调的工作能耗与温度关系不大。

图3 机房用电量图4 厨房餐厅用电量

大楼的厨房餐厅主要为办公室工作人员准备午餐，工作时间为周一至周五上午8:00至14:00。从图4可以看出，厨房和餐厅的用电量基本符合其工作规律，4个低谷对应一个月的4个周末；这个用电分还包括一楼大厅的用电，所以14:00以后还有用电。物业接待和值班人员活动的用电量。根据能耗动态监测结果和现场调查分析可知，该楼宇用电基本正常，未发现重大用电异常现象。

5 单位能耗在线监测系统

5.1.系统概览

工业能耗在线监测系统是集/网络技术、GPRS无线传输技术、Web软件技术、数据库技术于一体的大型数据综合管理系统。系统为各级能耗管理人员、内部用户和观众提供接入网络通道，搭建合理的信息传输平台和管理平台。工业能耗在线监测系统的开发和应用，将政府管理部门、企业生产管理、计量管理、节能管理提升到了一个新的高度。

能量构成及监测内容：

图 5 能量构成

图6 监控内容

用电：采集采暖、锅炉、空调、制冷、照明、办公、电梯、水泵、风机、换气扇等用电设备的用电信息。主要监控其耗电量，针对大耗电设备监控其电流、电压、功率因数等信息。

配电：采集6kv/10kv配电开关柜、变压器、状态信号、电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、电能质量、电能等。

水：自来水和蒸汽；采集具有485通讯功能的智能热量表、蒸汽流量计、水表等；

气体用途：煤气、天然气；具有485通讯功能的燃气表；

环境参数：采集温度/湿度计，485通讯功能；采暖空调供回水温度；

5.2.系统架构

图 7 系统框架

（1)能耗管理系统：本系统可定时进入并实时采集煤、电、油、气、热、水等能源及耗能工质，数据整理存储为汇总分析和报告提供数据支持。

(2)能源利用状况信息报告系统

通过该系统，用能企业可将当年的《能源利用状况报告》报市节能监察局，经初审后上传省节能监察总队审核，再上报有关部门。国家部门。

(3)单位能耗等级识别与评价体系

利用能耗的单位能耗数据，分析评估企业的能耗状况，发现问题。为政府节能管理部门掌握和分析信息、研究节能改造、制定相关政策措施提供科学依据和平台。

(4)决策服务与专家咨询服务体系

系统提供直观、简洁、快速的数据信息查询和决策支持服务。对用能企业的能源消耗提供科学合理的咨询和指导，帮助用能企业及时、正确、可行地提出解决方案。

(5)能源消耗预测、能源安全预警系统

通过系统掌握用能企业的能源采购、使用、消耗和生产情况，综合评价分析企业的能源消耗情况，对比同期值和限值，对能耗超标进行预警.

在获取能源使用情况的基础上，进行数据挖掘和分析，实现能源消耗的预测分析功能，为政府相关部门的宏观决策提供支撑系统。

（6)节能监测与信息发布、法律法规知识培训系统：

通过该系统平台，可以对节能企业进行节能监管；可以发布节能法律、法规和标准，以及能源基础知识、能源统计知识、节能监测方法等资料；公文、通知、公告等

5.3.系统网络结构

系统将各企业能源监测的数据信息采集到后台的数据库系统中，经过分析处理后提供分析、预测和预警功能。同时，通过门户网站、无线终端等方式，为省、市领导及有关委办局提供多方位、可视化的便捷服务。

图 8 系统结构

5.4.能耗监测系统

六，结论

建立健全大型公共建筑节能监管体系建设，实现公共建筑能耗可测量、可监测、可分析、可诊断，逐步推进高耗能公共建筑节能改造，实现公共建筑和大型公共建筑单位面积能耗。分别下降10%和15%，是“十二”期间公共建筑节能的总目标。

开展建筑能耗监测与管理，为建筑业主提供建筑能耗数据，可以帮助管理者了解建筑能耗状况，有利于加强建筑运营管理措施，有利于提高建筑能源利用效率。不可或缺的重要科技支撑。返回搜狐，查看更多