智能楼宇能源管理系统

2022-10-27

概述

随着我国经济的发展，国家机关办公楼和大型公共建筑的高能耗问题日益突出。目前，我国年竣工建筑面积约20亿平方米，其中公共建筑约4亿平方米。2万平方米以上的大型公共建筑占城市建筑面积不到4%，但能耗却占建筑能耗的20%以上，其中每单位用电量单位面积是普通住宅的10～15倍。在公共建筑（尤其是大型商场、高档酒店、高档写字楼等）的年能耗中，

在我国约430亿平方米的现有建筑中，只有4%采取了节能措施，单位建筑面积的采暖能耗是发达国家新建建筑的3倍以上。据测算，如果不采取有力措施，到2020年，我国建筑能耗将是目前水平的3倍以上。因此，做好大型公共建筑节能管理工作，对实现“十一五”建筑节能规划目标具有重要意义。

智能建筑节能措施及现状

目前，智能楼宇能源管理系统主要由楼宇设备管理系统（BAS系统）来实现。BAS系统可以根据预先安排的时间程序，对电源、照明、空调等设备进行优化管理，从而达到节能的目的。在工程中，通常采取以下节能措施：

1）定时方式：根据建筑物的作息时间，定时启停控制设备，如风机、照明等。

2）保温延时法：根据建筑物内保温延时的时间，提前关闭主空调或锅炉，以节约能源。

3）调节供水温度：根据室内外实际温度调节空调系统的供水温度，设定合适的供水温度，以减少系统主机的过度运行，达到节能目的。

4）经济运行方式：当室外温度达到13℃时，室外新风可直接作为回风；当室外温度达到24℃时，可将室外新鲜空气直接送入室内。在这种情况下，系统可以在处理回风系统时节省能源。

5）设备寿命运行：楼内冷热源主机、水泵、风机等设备等时交替运行，延长设备使用寿命，节省维护成本。

根据国外工程经验，楼宇设备管理系统（BAS系统）可在新建办公楼中节能20%左右。但据统计，国内只有不到10%的智能建筑真正实现了节能目标，智能建筑中80%以上的BAS系统仅用于设备状态监测和自动控制建筑能耗管理系统，造成浪费的投资。

具体原因是多方面的，但根本原因是我国尚未建立有效的建筑节能测试方法，而且BAS系统是工程产品而非成套设备，需要BAS系统工程师做二次现场编程只能实现控制功能。系统性能受现场工程师的人为因素影响很大。此外，许多智能建筑的建设者与管理和用户分离。因此，很少有用户真正关心节约了多少能源，而用户在建筑物中节约能源。什么是投入产出比？事实上，由于缺乏建筑能耗模型和完善的计量方法，即使用户提出上述问题，也无法获得准确的数据。

因此，需要在智能建筑中建立能源管理系统，对建筑内设备的能效进行监测、分析和管理，建立建筑能耗模型，真正达到节能目的。

智能建筑能源管理系统的结构

智能建筑是指以建筑为平台，以信息设施系统、信息应用系统、楼宇设备管理系统、公共安全系统等为一体，集结构、系统、服务、管理及其优化组合，为人们提供安全、方便、节能、环保、健康的建筑环境。《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2006将智能建筑定义为统一的建筑环境，而不是通常理解的“带有建筑智能系统的建筑”。因此，智能建筑的节能通常包括：建筑节能、设备节能和管理节能。

能源管理系统是基于自动控制系统的计算机化智能管理软件平台。系统对楼宇内的各种能耗参数进行采集和分析，利用科学的算法发出合理的控制指令，通过楼宇控制系统实现其动作。

智能建筑能源管理系统以计算机、通讯设备、测控单元为基础工具，为智能建筑能源管理的实时数据采集、开关状态监测、远程管控提供基础平台。大型公共建筑系统。它可以与检测和控制设备组成任何复杂的监控系统。该系统主要采用分层分布式计算机网络结构，一般分为三层：站控管理层、网络通信层和现场设备层[1]。