能耗监测系统与办公建筑节能论文范文

1节能改造

1．1节能改造措施该大楼经过20多年的使用，存在办公环境差，外立面效果为脏、乱;存在结构、消防安全隐患;室内舒适性差，建筑能耗高;生产流线不合理;部分建筑设备及建筑构件老化及超过使用年限等问题。这次改造采用的技术主要有:遮阳、通风等被动式节能技术;外窗改造优先的围护结构改造技术;以人为本高能效的空调系统改造技术;高效节能的供水系统改造技术;切合实际的供配电和照明系统改造技术;光伏发电可再生能源利用系统;智能可控的空调集中系统及能耗监测系统。由于原来的屋面为架空预制钢筋砼隔热板，开裂老化严重，防水年限过期。外墙是钢筋混凝土框架结构+粘土多孔砖，外窗是铝合金框普通玻璃推拉窗，没有外遮阳措施，且气密性、水密性差。这次护结构节能改造，采用倒置式防水屋面进行防水层改造，采用40厚挤塑聚苯板敷设保温隔热层，进行了局部屋顶绿化，并增加太阳能光伏板。建筑外墙基本不变，减少南向带型窗面积，增设窗间墙。改动墙体部分采用自保温墙体蒸压加气混凝土砌块。南向窗台部分加胶粉聚苯颗粒保温砂浆增强内保温。减少南向外墙面积，控制窗墙比。南、北、东、西向外窗更换为普通铝合金框中空玻璃。结合建筑外立面增设外遮阳，沿街北、西、部分南向外墙立面增设固定翼型遮阳百叶，沿街东向外墙立面增设电动式固定翼型遮阳百叶。通风设计结合内装修平面调整，通过室内办公空间分隔和家具排列顺应和引导自然通风，合理组织通风线路。供配电方面重新对供配电容量、敷设电缆、供配电线路保护和保护电器的选择性配合等参数进行核算;低压配电室、层分配电箱尽量设在负荷中心;低压配电室设集中无功补偿和“电容器+电抗器”组合的无源滤波治理措施。结合屋面节能改造，安装总容量50KWp的屋顶太阳能光伏建筑一体化组件，供配电系统结合屋顶50KWp太阳能光伏发电进行配电。照明部分因为原有照明系传统照明灯具，采用电感整流器，无照明自控系统。现在选用发光效率高的光源、灯具效率高的灯具及能耗等级高的镇流器，如办公室均采用T5细管径荧光灯和格栅灯盘，选用能耗低的电子整流器;公共部位采用光控和时间控制等相结合的智能控制方式，根据照度、人员活动区域自动控制照明。另外办公区照明结合办公功能和自然采光，合理采用分区、分组、集中和分散方式来安排照明;采用一般照明和局部照明相结合;采用合理的灯具安装方式;在满足安装高度及美观需求前提下，尽可能降低灯具的安装高度。供水方面原来一层生活用水由市政管网直接供水，二层以上由合用水箱上行下给供水;埋地合用水池、合用水箱、镀锌钢管给水管材不能满足卫生需求;无水表计量装置。现利用市政压力直接供水的层数提至三层;四层以上由屋面生活水箱供水，并根据季节和用水状况采用市政压力之二组补水或加压泵补水;水箱改用不锈钢材质，给水管材改为卫生、综合造价低的管材;增加了水表计量装置;增设了水池、水箱超高水位报警功能;并增加了直饮水系统，为办公人员提供了健康、安全的饮水条件。空调原来是分体空调，无新风系统;室外机设置在临近外墙，显得比较凌乱。改造采用分区VRV+部分新风系统;VRV变冷媒新风机组采用高效能的变频一拖多空调系统，能效4．2以上;利用冷热交换机组，利用排风的余冷(热)量来预冷(热)室外新风;室外机组集中屋面，不影响外墙整体效果。另外还设置了相应的建筑智能化系统，建立和利用福建省能耗监测系统展示平台，对节能改造系统集成展示。

1．2节能改造后节能改造后，对各部门的房间格局进行了重新设计，集体办公区主要以大开间为主，并将分体式空调改造为中央空调。改造后各楼层北楼和南楼的年总能耗、人均能耗及单位面积能耗统计如表1．4、表1．5所示。分析计算改造后各楼层单位面积年能耗量如表1．6所示。为了更直观的对比改造前后各楼层单位面积年能耗量，以柱状图的形式表示如图1．1所示。

2数据及效益分析

该办公楼节能改造项目已于2013年完成，经数据对比、分析和计算，改造后建筑节能率可达到50．17%。其中，供水系统改造后，由于采用节水型卫生器具及减压控流等技术措施，每年可节水约为0．2万吨，节水率约为22．5%。供配电与照明系统改造后，同比预期每年可节省3．2万kWh电量，屋顶50kWp太阳能光伏发电系统每年可发电约4．5万kWh。暖通专业节能改造后，一方面因建筑围护改造，隔热保温性能提高，设备配置的负荷容量降低了8%左右，空调系统的运行费用降低，另一方面，大楼改造前空调采用分体空调，效率低下，设备的能效比仅为2．6～2．7kw/kw，采用能效高的VRV空调系统后，制冷COP值达4．2kw/kw，IPLV值为5．4kw/kw。核算改造前空调年耗电量约45万kWh，改造后空调年耗电量仅约为25万kWh，改造前后空调年耗电节省量约18．13万kWh。总计年节约的电能，按发电煤耗计算，共能节省65．3吨标煤，实现减排161．4吨CO2，削减4．9吨SO2等。由此可见，本办公建筑的节能改造措施是有效和可行的。特别是，本既有建筑节能改造，采用的技术和方案基本上都是常规技术，除增加屋顶50kWp太阳能光伏发电系统外，改造所花费的投资也是正常的需求投资，但采用这些技术的理念都是先进和最适宜的。改造取得了节能的效果外，外立面有了焕然一新的现代建筑风格，室内办公环境极大改善，舒适性提高，生产流线合理、建筑设备使用便捷、安全。

3能耗监测系统

改造前，该建筑物没有安装能耗监测和分析系统，所以各分项能耗和总能耗只能通过人工统计和估算得出，不仅费时费力，而且由于部门之间的差异和不同时段工作时间长短的不同，导致所得能耗统计数据与实际能耗有一定的偏差，准确性不高。改造后，该建筑物引进了能耗监测和分项计量系统，系统如图1．2所示。该系统分为现场监控层、通讯管理层和监控主站层。现场监控层由多功能电能仪表组成，分别就地安装在各自的配电箱上，并以现场总线形式接入通讯管理层，介质采用屏蔽双绞线，主要完成测量、电量参数等相关信号采集上传等功能;通讯管理层主要由通讯管理机组成，其主要任务是数据的处理、存放、调配，通信规约的转换，各个区间的通信衔接以及对本地系统状态的监视等;监控主站层由监控主机、UPS、数据服务器、WEB服务器，分项计量及能耗监测系统应用软件组成。监控主站层通过以太网与通讯管理层相连，实时采集现场监控层的监控数据，可完成包括能耗数据采集、能耗分项计量、能耗区域管理、能耗设备管理、能效数据分析评估、系统优化策略、节能潜力评估、能效信息和用户定制等若干系统功能。能耗监测平台能够简化人工抄表及统计的烦琐工序，只要各仪表根据标准接入采集网络，监控中心就能定时、定点地获取相关数据。通过在平台上简单的设置及操作即可对各建筑数据统一管理。而且数据采集设备采用的是系统开发商自主研发的控制代码，不需操作系统支持，不被网络病毒侵害，能够免受外界网络攻击。另外，要求采集设备能保证断电一定时间内数据不丢失，或通讯异常时，设备能保存重要数据，通讯恢复后向监控中心断点续传重要数据。

4结语

本建筑节能改造项目以人为本，以安全舒适、适用为前提，从实际出发，与使用功能相结合，采用当下最适宜的节能技术，具有较好的实施推广意义。通过建筑能耗监测系统不仅可以实现能耗数据远程传输功能，对既有监测建筑进行能耗动态监视，及时发现问题、完善用能管理;也可以通过对建筑实际用能状况的定量分析，以及同类建筑的能耗指标比较，评估和诊断建筑的能耗水平，充分挖掘被监测建筑的节能空间，提供有效的节能改造方案。

作者：施玉艳张文辉林卫东单位：福建省建筑设计研究院