1 概述
隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生活水平不斷提高,，建筑能耗持續(xù)上升,。其原因，一是建筑面積增加,，二是居民家用設(shè)備快速增長,，建筑照明條件也愈益改善，三是人們對建筑熱舒適性要求越來越高,，空調(diào)制冷面積不斷擴(kuò)大,，時間也在延長，能源消耗隨之增加,。目前普遍認(rèn)為建筑節(jié)能是節(jié)能途徑中潛力最大,、最為直接有效的方式，是緩解能源緊張,、解決社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源供應(yīng)不足這對矛盾的最有效措施之一,。因此，采取建筑節(jié)能技術(shù)措施不僅能改善室內(nèi)熱環(huán)境,、減少空調(diào)耗能量,，還能減少空調(diào)機(jī)排放的廢熱廢氣等改善大氣環(huán)境，且對削減用電高峰負(fù)荷意義重大,。
為了貫徹國家有關(guān)能源規(guī)定和政策,，提高設(shè)備和能源利用效率，提高建筑節(jié)能設(shè)計水平,，使建筑節(jié)能設(shè)計人員更好地掌握節(jié)能設(shè)計方法,、熟悉節(jié)能設(shè)備選用。Acrel(安科瑞)公司研發(fā)的Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng),，可以通過ACR網(wǎng)絡(luò)電力儀表,、諧波表,、導(dǎo)軌式電能表，對商場,、賓館,、學(xué)校、醫(yī)院,、銀行,、體育館、政府機(jī)關(guān)等大型公建進(jìn)行電能分項計量和能耗分析管理,。希望能對人們的建筑節(jié)能意識起到引導(dǎo)作用,，為建筑設(shè)計人員提供參考，使建筑與節(jié)能一體化設(shè)計,，達(dá)到更好的節(jié)能效果,。
在建筑節(jié)能設(shè)備設(shè)計應(yīng)用中應(yīng)大力利用可再生能源，如利用地下水作為空調(diào)系統(tǒng)的冷卻水和熱源水,，用制冷（熱泵）從低品位熱源中提取所需的冷（熱）量為建筑供冷（熱）,；又如太陽能是清潔而且用之不盡的可再生能源，不僅可提供生活熱水,，還可進(jìn)行光伏發(fā)電,，為建筑的照明系統(tǒng)提供光源。另外將太陽能應(yīng)用于空調(diào)技術(shù),，可以有效降低由于使用常規(guī)機(jī)械壓縮制冷設(shè)備帶來的大量電力消耗,，從而減輕由于燃燒化石能源發(fā)電所帶來的環(huán)境污染。所以設(shè)計人員在建筑節(jié)能設(shè)計中,，應(yīng)該努力探索可再生能源與建筑的結(jié)合方式,，構(gòu)建節(jié)約型社會。
2 基本知識
2.1建筑能耗設(shè)備
建筑設(shè)備包括建筑電氣,、供暖,、通風(fēng)、空調(diào),、消防,、給排水、樓宇自動化等,。
建筑內(nèi)的能耗設(shè)備主要包括空調(diào),、照明、熱水供應(yīng)設(shè)備等,。南方地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的耗能在大多數(shù)的民用建筑能耗中占主要份額,，空調(diào)系統(tǒng)的能耗更達(dá)到建筑能耗40%～60%，成為建筑節(jié)能的主要控制對象,。
2.2建筑設(shè)備節(jié)能設(shè)計應(yīng)注意的問題
建筑的節(jié)能設(shè)計,，必須依據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w的氣候條件,，首先保證室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量，同時,，還要提高采暖、通風(fēng),、空調(diào)和照明系統(tǒng)的能源利用效率,，以實(shí)現(xiàn)國家的節(jié)能目標(biāo)、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和能源發(fā)展戰(zhàn)略,。
1）合適,、合理地降低設(shè)計參數(shù)
合適,、合理的降低設(shè)計參數(shù)不是消極被動地以犧牲人類的舒適、健康為前提,。空調(diào)的設(shè)計參數(shù),，夏季空調(diào)溫度可適當(dāng)提高一點(diǎn)如25～26℃、冬季的供暖溫度可適當(dāng)?shù)鸵稽c(diǎn),。
2）建筑設(shè)備規(guī)模要合理
建筑設(shè)備系統(tǒng)功率大小的選擇應(yīng)適當(dāng),。如果功率選擇過大,，設(shè)備常部分負(fù)荷而非滿負(fù)荷運(yùn)行,，導(dǎo)致設(shè)備工作效率低下或閑置，造成不必要的浪費(fèi),。如果功率選擇過小,，達(dá) 不到滿意的舒適度，勢必要改造,、改建,，也是一種浪費(fèi)。建筑物的供冷范圍和外界熱擾量基本是固定的,，出現(xiàn)變化的主要是人員熱擾和設(shè)備熱擾,，因此選擇空調(diào)系統(tǒng)時主要考慮這些因素。同時,，還應(yīng)考慮隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,，新電氣產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),，應(yīng)注意在使用周期內(nèi)所留容量能夠滿足發(fā)展的需求。
3）建筑設(shè)備設(shè)計應(yīng)綜合考慮
建筑設(shè)備之間的熱量有時起到節(jié)能作用,，但是有時候則是冷熱抵消,。如夏季照明設(shè)備所散發(fā)的能量將直接轉(zhuǎn)化為房間熱擾，消耗更多冷量,。而冬天的照明設(shè)備所散發(fā)的熱量將增加室內(nèi)溫度,，減少供熱量。所以,，在滿足合理的照度下,，宜采用光通量高的節(jié)能燈，并能達(dá)到冬夏季節(jié)能要求的照明燈具,。
4）建筑能源管理系統(tǒng)自動化
建筑能源管理系統(tǒng)（EMS,，Building Automation System）是建立在建筑自動化系統(tǒng)（BAS，Building Automatic System）的平臺之上,，是以節(jié)能和能源的有效利用為目標(biāo)來控制建筑設(shè)備的運(yùn)行,。它針對現(xiàn)代樓宇能源管理的需要，通過現(xiàn)場總線把大樓中的功率因數(shù),、溫度,、流量等能耗數(shù)據(jù)采集到上位管理系統(tǒng)，將全樓的水,、電力,、燃料等的用量由計算機(jī)集中處理，實(shí)現(xiàn)動態(tài)顯示,、報表生成,。并根據(jù)這些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化管理，最大限度地提高能源的利用效率,。BAS系統(tǒng)造價相當(dāng)于建筑物總投資的0.5％～1％,，年運(yùn)行費(fèi)用節(jié)約率約為10％，一般4～5年可回收全部費(fèi)用,。
5）建筑物空調(diào)方式及設(shè)備的選擇,，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刭Y源情況，充分考慮節(jié)能,、環(huán)保,、合理等因素，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)性分析后確定,。
3 Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)
3.1系統(tǒng)構(gòu)成
能耗分析管理系統(tǒng)是指通過對國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑安裝分類和分項能耗計量裝置,，采用遠(yuǎn)程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)建筑能耗的在線監(jiān)測和動態(tài)分析功能的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。其中,，分類能耗是指根據(jù)國家機(jī)關(guān)辦公建筑和大型公共建筑消耗的主要能源種類劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù),，如：電、燃?xì)?、水等,。分項能耗是指根?jù)各類能源的主要用途劃分進(jìn)行采集和整理的能耗數(shù)據(jù)，例如,，電量分項能耗應(yīng)當(dāng)包括：照明插座用電,、空調(diào)用電、動力用電,、特殊用電,。
3.2數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)
建筑物能耗監(jiān)測系統(tǒng)的自動計量裝置所采集的能耗數(shù)據(jù)，通過RS485接口,，并采用TCP／IP通信協(xié)議自動并實(shí)時上傳給數(shù)據(jù)中心,，以保證數(shù)據(jù)得到有效的管理和支持高效率的查詢服務(wù)，同時數(shù)據(jù)傳輸采取一定的編碼規(guī)則,，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)組織,、存儲及交換的一致性。
3.3數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心也就是數(shù)據(jù)庫,，接收并存儲其管理區(qū)域內(nèi)監(jiān)測建筑的能耗數(shù)據(jù),，并對其進(jìn)行處理、分析,、展示和發(fā)布,。數(shù)據(jù)中心具備設(shè)置數(shù)據(jù)更新的時間間隔，訪問歷史數(shù)據(jù),，報警，打印報表,，實(shí)時與歷史曲線,，圖表的繪制，并預(yù)留相應(yīng)擴(kuò)展功能,。
3.4系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-5000建筑能耗分析管理系統(tǒng)以計算機(jī),、通訊設(shè)備、測控單元為基本工具,，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用現(xiàn)場總線,、光纖環(huán)網(wǎng)或無線通訊中的一種或多種結(jié)合的最優(yōu)化的組網(wǎng)方式，為大型公共建筑的實(shí)時數(shù)據(jù)采集及遠(yuǎn)程管理與控制提供了基礎(chǔ)平臺,，它可以和檢測設(shè)備構(gòu)成任意復(fù)雜的監(jiān)控系統(tǒng),。開放性、網(wǎng)絡(luò)化、單元化,、組態(tài)化的采用面向?qū)ο蟮姆謱?、分級、分布式智能一體化結(jié)構(gòu),。建立如下層次結(jié)構(gòu)：
