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大型辦公建筑運(yùn)行能耗特點統(tǒng)計分析

瀏覽次數(shù):511更新時間:2023-11-27

 

未曉妃

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801

1基本概括

 本文在全國范圍內(nèi)調(diào)研搜集了453棟2631.5萬m2大型辦公建筑相關(guān)數(shù)據(jù),樣本分布在全國24個省,覆蓋嚴(yán)寒、寒冷、溫和、夏熱冬冷、夏熱冬暖五個氣候區(qū),考慮到我國辦公建筑整體分布情況,調(diào)研樣本夏熱冬冷、夏熱冬暖及寒冷地區(qū)樣本量比較大,嚴(yán)寒地區(qū)和溫和地區(qū)樣本量較少。調(diào)研采用問卷形式,分為數(shù)據(jù)初步調(diào)研及數(shù)據(jù)復(fù)核兩個階段。調(diào)研內(nèi)容包括建筑基本信息:建筑所在城市、建筑建成年份、建筑規(guī)模、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、設(shè)備信息;用能系統(tǒng)形式:能源類型、空調(diào)系統(tǒng)類型;建筑運(yùn)行情況:運(yùn)行時長、建筑功能分區(qū)、系統(tǒng)運(yùn)行邏輯、節(jié)能措施;各類能源逐月能耗數(shù)據(jù)。

2大型既有辦公建筑綜合能耗特點分析

2.1綜合能耗特點

 大型辦公建筑主要用能系統(tǒng)包括采暖系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、綜合服務(wù)系統(tǒng)。對于大型辦公建筑,不同建筑同一系統(tǒng)用能形式不同,如采暖空調(diào)系統(tǒng),除消耗電力之外,還包括燃?xì)狻⒓泄?、集中供冷等不同用能形式;同一能源類型也可?yīng)用于不同建筑系統(tǒng)中,如電力用于采暖空調(diào)、照明、辦公等多個系統(tǒng)。大型辦公建筑能源消耗類型及用能系統(tǒng)。

 調(diào)研的辦公建筑能源類型主要包括電力、天然氣、外購熱力三類,其中電力是主要的能源類型。電力在所有建筑樣本均有使用;有0.35的樣本有天然氣消耗;0.1的樣本使用了外購熱力。根據(jù)各類能耗數(shù)據(jù)計算建筑等效電,所有建筑年平均總等效電耗為238612.6萬kWh,單位面積等效電耗為91.3kWh·m2。

 樣本建筑單位面積能耗分布,單位面積能耗處于40~80kWh·m2的建筑數(shù)量多,所占比例為0.497,同時大多數(shù)建筑能耗水平處于80kWh·m2以下,這一能耗水平范圍內(nèi)的建筑占到總數(shù)的0.664,同時建筑能耗超過140kWh·m2的建筑占比0.06。

2.2建筑固有特點與能耗相關(guān)分析

2.2.1不同地區(qū)建筑能耗分析

 氣候因素是影響建筑能耗的主要因素之一,比較五個氣候分區(qū)的建筑能耗的整體水平,對樣本建筑統(tǒng)計,可以看出,能耗水平較高的是嚴(yán)寒地區(qū),單位平米能耗為110.1kWh·m2,能耗水平低的是溫和地區(qū),單位平米能耗為70.2kWh·m2,夏熱冬冷地區(qū)與寒冷地區(qū)差異不大。

2.2.2不同年份建筑能耗分析

 0.37的樣本建筑建成年份主要為2011到2015年,占比高,其次是2006到2010年,1990年以前及2016年以后樣本較少。對不同建成年份的建筑總能耗進(jìn)行統(tǒng)計,2006-2010年建成的建筑能耗較高,年平均單位面積能耗在100.9kWh·m2左右。

2.2.3不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)建筑能耗分析

 圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能是影響建筑能耗的重要因素之一,根據(jù)GB50189—2005《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》顯示,2005年之前的辦公建筑,其建筑填充墻材多為實心黏土磚、空心黏土磚或者加氣混凝土砌塊等,其熱工性能較差,一般在2.0W/(m2·K)左右;2005年之后建造的建筑,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能上有了較大的提升。圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能影響著建筑暖通空調(diào)負(fù)荷水平,圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能越好,建筑暖通空調(diào)的能耗越低。調(diào)研樣本的外墻主要包括加氣混凝土塊、灰砂磚等5類材料,能耗對比結(jié)果,從能耗分布來看,除其他類外墻,加氣混凝土砌塊能耗高,灰砂磚建筑能耗分布能耗差異性大,空心黏土磚建筑能耗比較集中,實心黏土磚類型建筑平均能耗低,為73.3kWh·m2。

 不同外窗類型建筑能耗水平,對于單層玻璃建筑和中空雙/三層玻璃建筑,其能耗水平接近,單層玻璃建筑平均值均為79.0kWh·m2,中空雙/三層玻璃建筑平均值均為80.6kWh·m2,其他外窗類型建筑樣本能耗高,能耗均值為100.1kWh·m2。單玻窗建筑平均能耗接近雙玻建筑,分析其原因,主要在于單玻窗樣本建筑能耗低于63.5kWh·m2的占一半,拉低了該類建筑能耗平均水平,與該部分建筑服務(wù)質(zhì)量有明顯關(guān)系。雙玻/三玻窗建筑存在部分高能耗樣本建筑,這部分樣本為辦公建筑,服務(wù)水平較高,建筑能耗相對較高。

2.3建筑運(yùn)行特點與能耗相關(guān)性分析

2.3.1不同功能類型建筑能耗分析

 樣本建筑按照具體功能可分為一般辦公、金融、IT、媒體、混合及其他功能辦公6類,按照金融/IT/媒體、一般辦公、混合功能及其他類型進(jìn)行能耗統(tǒng)計。一般辦公、混合及其他功能辦公建筑能耗較低,中位值分別為72.1kWh·m2、67.5kWh·m2;金融/IT/媒體類建筑能耗高,中位值75.2kWh·m2,大值231.2kWh·m2,平均值97.5kWh·m2。一般辦公能耗數(shù)據(jù)相對集中,其它辦公建筑能耗差異明顯,建筑功能是影響建筑能耗水平的主要因素之一。

2.3.2不同運(yùn)行情況建筑能耗分析

(1)建筑每天運(yùn)行時長

 建筑運(yùn)行方式是影響建筑功能效果的重要因素之一,工作運(yùn)行時長是體現(xiàn)建筑不同運(yùn)行方式的重要指標(biāo)。樣本建筑由于具體功能、 服務(wù)對象的不同,其每日工作時長也存在差異,大多數(shù)建筑工作時長為8~10h,占比0.42,其次為工作時長小于8h,占比0.325,部分建筑工作時長超過12h,例如部分大型辦公建筑采用24小時工作制,該部分建筑數(shù)量占比0.172。不同工作時長建筑單位面積能耗,相同工作時長建筑能耗差異性較大,整體趨勢來看建筑單位面積能耗隨工作時長增加而增加。

(2)使用率

 建筑使用率反映了建筑的整體使用情況。采用使用率可明確的建筑樣本對能耗與使用率相關(guān)性進(jìn)行分析。不同使用率建筑單位面積能耗,隨使用率增加,建筑單位面積能耗逐漸增加。

(3)常駐辦公人數(shù)

 常駐辦公人數(shù)反映了建筑的規(guī)模,辦公人數(shù)與建筑能耗水平密切相關(guān)。不同辦公人數(shù)與建筑單位面積能耗呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,隨著辦公人數(shù)的增加,單位面積能耗逐漸增加。結(jié)合樣本建筑特點,辦公人數(shù)越多的建筑,建筑規(guī)模越大,通常為服務(wù)量大,服務(wù)質(zhì)量高的辦公建筑,其單位面積能耗相對小型辦公建筑較高。

2.3.3不同HVAC系統(tǒng)建筑能耗分析

 暖通空調(diào)系統(tǒng)為建筑主要系統(tǒng)之一,其系統(tǒng)形式及運(yùn)行方式,密切影響了建筑整體能耗水平。對于建筑HVAC系統(tǒng)的調(diào)研內(nèi)容主要包括建筑暖通空調(diào)形式、系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)設(shè)定和控制方式、系統(tǒng)調(diào)試情況和節(jié)能措施等,通過調(diào)研不同系統(tǒng)及運(yùn)行方式下的建筑能耗,分析HVAC系統(tǒng)與建筑能耗的關(guān)系。

 根據(jù)調(diào)研結(jié)果,目前我國辦公建筑主要的空調(diào)形式主要是定風(fēng)量系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)、多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)、分體空調(diào)等,其中風(fēng)盤+新風(fēng)系統(tǒng)占比高,達(dá)到0.329,其次是分體空調(diào)和多聯(lián)機(jī)系統(tǒng),分別占0.216、0.196。

 不同空調(diào)形式的樣本建筑能耗為:定風(fēng)量系統(tǒng)平均能耗水平為84.7kWh·m2,中位值能耗為71.1kWh·m2,高能耗為178.7kWh·m2,變風(fēng)量系統(tǒng)平均能耗水平為93.6kWh·m2,中位值能耗為76.0kWh·m2,高于定風(fēng)量系統(tǒng),其高能耗為154.7kWh·m2。風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)形式系統(tǒng)建筑平均能耗為86.0kWh·m2,分體空調(diào)建筑平均能耗為81.6kWh·m2,多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)建筑平均能耗為95.2kWh·m2,多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)建筑整體能耗水平高。

3建筑耗電量分析

3.1總電耗分析

 在大型辦公類建筑中,電力是主要的能源形式,大型辦公建筑電力消耗比較集中,主要分布在15kWh·m2~152kWh·m2,平均值為74.87kWh·m2。部分辦公建筑因其自身特殊性,電耗明顯高于其他建筑,可達(dá)均值的7倍以上。

3.2分項電耗分析

 通過對各分項電耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗比重高,占總電耗的0.419,其次是照明電耗,占總電耗0.264,然后是動力系統(tǒng)能耗,占總電耗的0.183,特殊電耗占比0.134。

 對于采暖空調(diào)電耗來講,不同機(jī)構(gòu)消耗占比差異明顯,樣本建筑空調(diào)能耗主要占比0.28~0.55,個別樣本采暖空調(diào)電耗比例高達(dá)0.81,該差異主要與建筑空調(diào)采暖系統(tǒng)形式及運(yùn)行方式有關(guān);照明系統(tǒng)電耗比例主要為0.12到0.38,造成該差異的原因主要為照明設(shè)備的節(jié)能性以及運(yùn)行策略的合理性;動力系統(tǒng)電耗、特殊電耗比例的差異相對較小,該部分耗電設(shè)備種類較為固定,且本身能耗占比較小。可以看出,空調(diào)采暖系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)為大型辦公建筑主要能耗組成部分,是節(jié)能的主要工作。

4Acrel-EIOT能源物聯(lián)網(wǎng)云平臺

(1)概述

 Acrel-EIoT能源物聯(lián)網(wǎng)開放平臺是一套基于物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中臺,建立統(tǒng)一的上下行數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn),為互聯(lián)網(wǎng)用戶提供能源物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)的平臺。用戶僅需購買安科瑞物聯(lián)網(wǎng)傳感器,選配網(wǎng)關(guān),自行安裝后掃碼即可使用手機(jī)和電腦得到所需的行業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)。

 該平臺提供數(shù)據(jù)駕駛艙、電氣安全監(jiān)測、電能質(zhì)量分析、用電管理、預(yù)付費(fèi)管理、充電樁管理、智能照明管理、異常事件報警和記錄、運(yùn)維管理等功能,并支持多平臺、多語言、多終端數(shù)據(jù)訪問。

(2)應(yīng)用場所

 本平臺適用于公寓出租戶、連鎖小超市、小型工廠、樓管系統(tǒng)集成商、小型物業(yè)、智慧城市、變配電站、建筑樓宇、通信基站、工業(yè)能耗、智能燈塔、電力運(yùn)維等領(lǐng)域。

(3)平臺結(jié)構(gòu)

(4)平臺功能

◆電力集抄

 電力集抄模塊可以實現(xiàn)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的查詢、分析、預(yù)警及綜合展示,以保證配電室的環(huán)境友好。在智能化方面實現(xiàn)供配電監(jiān)控系統(tǒng)的遙測'、遙信、遙控控制,對系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢測和統(tǒng)一管理;在數(shù)據(jù)資源管理方面,可以顯示或查詢供配電室內(nèi)各設(shè)備運(yùn)行(包括歷史和實時參數(shù),并根據(jù)實際情況進(jìn)行日報、月報和年報查詢或打印,提高工作效率,節(jié)約人力資源。

變壓器監(jiān)控

配電圖

◆能耗分析

 能耗分析模塊采用自動化、信息化技術(shù),實現(xiàn)從能源數(shù)據(jù)采集、過程監(jiān)控、能源介質(zhì)消耗分析、能耗管理等全過程的自動化、科學(xué)化管理,使能源管理、能源生產(chǎn)以及使用的全過程有*結(jié)合起來,運(yùn)用數(shù)據(jù)處理與分析技術(shù),進(jìn)行離線生產(chǎn)分析與管理,實現(xiàn)全廠能源系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度,優(yōu)化能源介質(zhì)平衡、有*利用能源,提高能源質(zhì)量、降低能源消耗,達(dá)到節(jié)能降耗和提升整體能源管理水平的目的。

能耗概況

◆預(yù)付費(fèi)管理

1)登陸管理:管理操作員賬戶及權(quán)限分配,查看系統(tǒng)日志等功能;

2)系統(tǒng)配置:對建筑、通訊管理機(jī)、儀表及默認(rèn)參數(shù)進(jìn)行配置;

3)用戶管理:對商鋪用戶執(zhí)行開戶、銷戶、遠(yuǎn)程分合閘、批量操作及記錄查詢等操作;

4)售電管理:對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售電、退電、沖正及記錄查詢等操作;

5)售水管理:對已開戶的表進(jìn)行遠(yuǎn)程售水、退水、記錄查詢等操作;

6)報表*心:提供售電、售水財務(wù)報表、用能報表、報警報表等查詢,本系統(tǒng)所有的報表及記錄查詢,都支持excel格式導(dǎo)出。

預(yù)付費(fèi)看板

◆充電樁管理

通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對接入系統(tǒng)的充電樁站點和各個充電樁進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控,同時對各類故障如充電機(jī)過溫保護(hù)、充電機(jī)輸入輸出過壓、欠壓、絕緣檢測故障等一系列故障進(jìn)行預(yù)警。云平臺包含了充電收費(fèi)和充電樁運(yùn)營的所有功能,包括城市級大屏、交易管理、財務(wù)管理、變壓器監(jiān)控、運(yùn)營分析、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能。

充電樁看板

◆智能照明

智能照明通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對安裝在城市各區(qū)域的室內(nèi)照明、城市路燈等照明回路的用電狀態(tài)進(jìn)行不間斷地數(shù)據(jù)監(jiān)測,也可以實現(xiàn)定時開關(guān)策略配置及后臺遠(yuǎn)程管理和移動管理等,降低路燈設(shè)施的維護(hù)難度和成本,提升管理水平,并達(dá)到一定節(jié)能減掛的效果。

監(jiān)控頁面

◆安全用電

 安全用電采用自主研發(fā)的剩余電流互感器、溫度傳感器、電氣火災(zāi)探測器,對引發(fā)電氣火災(zāi)的主要因素(導(dǎo)線溫度、電流和剩余電流)進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析,并將發(fā)現(xiàn)的各種隱患信息及時推送給企業(yè)管理人員,指導(dǎo)企業(yè)實現(xiàn)及時的排查和治理,達(dá)到消*潛在電氣火災(zāi)安全隱患,實現(xiàn)“防患于未然”的目的。

◆智慧消防

 通過云平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、挖掘和趨勢分析,幫助實現(xiàn)科學(xué)預(yù)警火災(zāi)、網(wǎng)格化管理、落實多元責(zé)任監(jiān)管等目標(biāo)。填*了原先針對“九小場所”和?;飞a(chǎn)企業(yè)無法有*監(jiān)控的空白,適應(yīng)于所有公建和民建,實現(xiàn)了無人化值守智慧消防,實現(xiàn)智慧消防“自動化”、“智能化”、“系統(tǒng)化”、用電管理“精細(xì)化”的實際需求。

(5)系統(tǒng)硬件配置

 

 

 

 

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