摘要：對大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)在日常的管理和應(yīng)用中遇到的能耗計量數(shù)據(jù)問題進行了總結(jié)，并對形成原因進行了系統(tǒng)的分析，為以后能耗監(jiān)測系統(tǒng)的推廣提出了系統(tǒng)的建議。

1.引言

近年來，各級地區(qū)政府以及公共建筑業(yè)主和管理者，已充分認識到分項計量在公共建筑節(jié)能中的重要性，政府主導(dǎo)或業(yè)主自發(fā)地在各類公共建筑中安裝了多塊電表，并搭建起建筑能耗監(jiān)測平臺，為公共建筑節(jié)能管理打下基礎(chǔ)。然而，在實際工作中卻發(fā)現(xiàn)，由于公共建筑使用功能非常復(fù)雜，原有配電系統(tǒng)與實際的用電設(shè)備狀況、用電責任人都有較大的出入，導(dǎo)致計量得到的能耗數(shù)據(jù)說不清意義，也就無法真正的“用能耗數(shù)據(jù)說話”來進行節(jié)能管理。這導(dǎo)致有相當多的能耗監(jiān)測平臺建成以后不久就處于停頓甚至“癱瘓”狀態(tài)，未能充分發(fā)揮作用。因此總結(jié)和分析能耗計量數(shù)據(jù)在日常運行管理出現(xiàn)的問題，避免走“重建設(shè)、輕運營”的老路，對讓真正能發(fā)揮作用的公共建筑能耗監(jiān)測平臺能運營下去，同時借鑒已有經(jīng)驗，重視計量數(shù)據(jù)對大型公共建筑節(jié)能管理的應(yīng)用，使得對未來建設(shè)的平臺能夠有效、節(jié)儉地推進具有重要意義。

2.能耗分項計量數(shù)據(jù)常見的問題

建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)是指通過對國家機關(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，采用遠程傳輸?shù)仁侄渭皶r采集能耗數(shù)據(jù)，實現(xiàn)重點建筑能耗的在線監(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。分項計量是指將建筑消耗的各類能源按其主要用途劃分，并進行數(shù)據(jù)采集和分析整理的技術(shù)，如：某大型公建能耗可以劃分為空調(diào)用電、動力用電、照明用電、特殊用電等。分項計量技術(shù)主要借助詳細的現(xiàn)場調(diào)研、合理的方案設(shè)計，以及精準的計量分析工作，其常見計量裝置包括電表、水表、燃氣表、熱(冷)量表等。

以分項計量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)指導(dǎo)大型公共建筑的運行管理和節(jié)能診斷，如何保證數(shù)據(jù)質(zhì)量是整個過程中的關(guān)鍵問題，不然會產(chǎn)生錯誤的分析結(jié)果，導(dǎo)致錯誤的決策。從技術(shù)難度來看，建筑基礎(chǔ)信息的收集和能耗數(shù)據(jù)分項計量是一項技術(shù)門檻相對較低的工作，然而在大量的實際工程應(yīng)用中，分項計量數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題仍然普遍存在，有的甚至十分嚴重。另一方面，對能耗計量數(shù)據(jù)的應(yīng)用，尚且缺乏全面的認識。概括起來，主要有以下四點問題：

2.1 建筑基本信息不完善

公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)中需要對每一棟建筑制定基本的屬性標簽，以方便建筑物的分類、能耗數(shù)據(jù)查詢配置和各項性能指標的計算。建筑基本信息主要包括地理位置、建筑功能屬性、面積、空調(diào)系統(tǒng)形式、建筑中常規(guī)人數(shù)等。建筑的功能屬性是指辦公、商場、酒店、醫(yī)院等。大多數(shù)公共建筑屬于單一功能建筑，例如政府辦公樓。但這些建筑中通常會附帶少量的其他功能區(qū)域，例如辦公樓首兩層的一部分出租給了一家飯店，或者在某層安置了一個規(guī)模較大的計算設(shè)備中心。這些附加功能區(qū)域通常所占面積較小，但能耗特征和能耗強度與主體功能區(qū)有較大差異，如果不加以區(qū)分，會使得后期能耗分析和比較偏離實際情況，影響診斷結(jié)果。所以在建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計之初就應(yīng)當將這些區(qū)域與主體功能區(qū)分離，明確記錄特殊功能區(qū)域的屬性和面積，并獨立計量該區(qū)域的能耗。公共建筑通常采用中央空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)能耗一般占建筑全面總能耗的30%-50%，而空調(diào)系統(tǒng)形式的不同對空調(diào)能耗會造成較大的影響?？照{(diào)系統(tǒng)形式是指建筑采用中央空調(diào)系統(tǒng)還是分散式多聯(lián)機，對于中央空調(diào)，末端形式是分散式風機盤管系統(tǒng)還是集中送風，冷源形式是風冷還是水冷?，F(xiàn)階段，大多數(shù)能耗監(jiān)測系統(tǒng)沒有考慮此項因素，導(dǎo)致在多建筑能耗對比中，分析結(jié)果缺乏對實際節(jié)能改造工作的指導(dǎo)意義。因此，有必要將空調(diào)系統(tǒng)形式納入建筑基本信息統(tǒng)一收集。

除了屬性信息的全面性問題以外，建筑面積、常規(guī)人數(shù)這些量化信息的準確性也是一項突出問題。單位面積（分項）能耗是建筑能耗分析中常用的能耗指標，相對應(yīng)的建筑總面積、空調(diào)總面積成為關(guān)鍵參數(shù)。而工程實踐中往往出現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)與面積不對應(yīng)的情況，使得計算得到的單位面積能耗指標失去指導(dǎo)意義。例如，某單位辦公樓面積2萬平方米，同時在該樓旁邊還附帶一個4000平方米的小型辦公樓。這兩棟建筑統(tǒng)一配電，建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)采集到的是2.4萬平方米辦公建筑的能耗，而面積信息收集時只記錄了主樓2萬平方米，這就會導(dǎo)致單位面積能耗指標計算偏大20%。

2.2 長期數(shù)據(jù)質(zhì)量需要提高

公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)強調(diào)對建筑用能數(shù)據(jù)的長期監(jiān)測，特別在使用過程中，不僅僅觀察近期的動態(tài)變化，同時需要綜合分析歷史以來的所有數(shù)據(jù)特征。因此，長期有效地保證數(shù)據(jù)的高質(zhì)量，對能耗數(shù)據(jù)應(yīng)用來說至關(guān)重要。然而在大量工程實踐中，該問題并沒有予以足夠的重視，最終導(dǎo)致安裝了能耗建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，但得到的數(shù)據(jù)卻不能用。主要表現(xiàn)在以下三種數(shù)據(jù)質(zhì)量問題：

（1）數(shù)據(jù)丟數(shù)?，F(xiàn)階段普遍采用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用的是總線模式，即數(shù)據(jù)從每個末端到中央主機，一般要經(jīng)過物理測量、信號采集、信號變送、網(wǎng)絡(luò)傳輸、讀取和儲存等多層過程。這種信號傳輸模式遵循串聯(lián)結(jié)構(gòu)，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導(dǎo)致信號中斷。臨時性的問題導(dǎo)致的中斷，通過重新傳輸可以彌補；但采集器或者網(wǎng)絡(luò)物理上的問題導(dǎo)致長期數(shù)據(jù)中斷，很難找回丟失的數(shù)據(jù)。由于運行人員缺乏建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的及時監(jiān)管，常常導(dǎo)致數(shù)日，甚至一個多月數(shù)據(jù)丟失；

（2）數(shù)據(jù)錯數(shù)。電表計量的原始數(shù)據(jù)是累計電耗，而通常使用的是時間規(guī)范化以后的差分結(jié)果。有些電表設(shè)置的電量記錄上限較小，超過上限就會清零重新開始記錄。這就導(dǎo)致直接差分逐時電耗會得到極大的負電耗。另一種普遍的情況是某些支路或子分項的能耗由上級總電耗與其他支路電耗作差獲得。當其中任何一路電表記錄的數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題時，都會影響到作差的支路的能耗數(shù)據(jù)，有時會出現(xiàn)負數(shù)，有時也會出現(xiàn)很大的電耗值；

（3）數(shù)據(jù)亂數(shù)。建筑中許多大功率的設(shè)備，或重要的租戶配備的雙路供電。在計量配置過程中，一般只對主力供電支路安裝計量電表，備用支路不裝表。這就導(dǎo)致當投切到備用支路時，原支路對應(yīng)的設(shè)備電耗突變?yōu)榱?，而在備用支路的上級電表處出現(xiàn)了能耗突增。更有甚者，末端系統(tǒng)在使用中調(diào)整或改造，原有的主備支路互換，或改作他用，使得計量數(shù)據(jù)與最初調(diào)研配置的關(guān)系不相符。以上問題都可以通過數(shù)據(jù)預(yù)處理來解決。在采集到原始數(shù)據(jù)之后，設(shè)計一些簡單判斷條件，對數(shù)據(jù)的連貫性、突變情況做出判斷，并針對這些情況作出相應(yīng)的自動修正或報警，就能夠及時較好的保障數(shù)據(jù)質(zhì)量。有效避免數(shù)據(jù)長期丟失和錯誤。

2.3 主路下屬設(shè)備調(diào)研不足

公共建筑能耗計量與監(jiān)測在提出之初，就強調(diào)了依照用能類型，對能耗分類分項。從2006年綠色建筑標準中對能耗分項計量的規(guī)定，到2008年住房城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)的技術(shù)導(dǎo)則附件中對分項計量設(shè)計和安裝的規(guī)定，都明確指出對空調(diào)系統(tǒng)、照明插座、電梯、水泵等獨立計量。由此形成一個樹狀的能耗監(jiān)測框架，實現(xiàn)從建筑總能耗出發(fā)，分類逐級搜索各類設(shè)備能耗和運行狀況的管理模式。在能耗分項實施的過程中，需要考察每一路被計量的用電支路下屬設(shè)備，根據(jù)設(shè)備類型對該支路的能耗數(shù)據(jù)進行分析。正是在這個過程中，容易出現(xiàn)調(diào)研不充分、設(shè)計不完善，最終導(dǎo)致分項落實不足，能耗數(shù)據(jù)難以使用。主要表現(xiàn)為以下三種典型情況：

（1）支路計量不完善，總數(shù)與分項總和相差較大。在一些工程項目中，只計量了部分配電柜的能耗，計量能耗都不足能耗的60%，使得計量結(jié)果中“其他”分項的能耗很大，沒有充分起到能耗分項的作用。還有一些工程中由于不方便計量總能耗，直接用計量的部分能耗求和作為總能耗，導(dǎo)致能耗評估時能耗水平較低的假象；

（2）不做詳細調(diào)研，單純依照支路名稱分類。在配點設(shè)計時，通常會根據(jù)支路的主要功能予以命名。例如“三層A區(qū)照明”，而其下屬設(shè)備除了照明燈具以外，還包括有少部分插座和一臺新風機。在建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計時，只調(diào)研了一級配電，而不深入調(diào)研二級配電情況，草率做分類，導(dǎo)致空調(diào)設(shè)備和照明混合計量的情況；

（3）忽視后期改造的調(diào)研。典型現(xiàn)象是建筑使用過程中安置計算設(shè)備中心，往往在初期配電設(shè)計時是無法考慮和體現(xiàn)的，所以從配電圖紙上通常找不到這類高能耗設(shè)備的配置信息。這就需要在建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計或改造的過程中，重點考慮，并調(diào)研清楚。支路信息調(diào)研不充分，甚至不調(diào)研，直接導(dǎo)致計量得到的數(shù)據(jù)沒有明確的分項屬性，無法按照標準的能耗分項模型歸類和應(yīng)用，失去了分項計量工程的基本意義。非但起不到輔助節(jié)能管理、發(fā)掘節(jié)能潛力的作用，反而總價運行投入、誤導(dǎo)能源管理工作。因此在建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計、安裝階段，詳細調(diào)研末端設(shè)備和配置信號端口名稱的工作對能耗建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)的有效性顯得尤為重要。

2.4 能耗數(shù)據(jù)應(yīng)用不充分

能耗數(shù)據(jù)是建筑中各類系統(tǒng)和設(shè)備運行狀況的終端表現(xiàn)，通過分析分項能耗的數(shù)值及其變化特征，在一定程度上可以了解相應(yīng)的系統(tǒng)和設(shè)備的運行管理狀況。這使得公共建筑能耗管理變得更加細致和精確。能耗建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)可以幫助管理者跟蹤買一臺主要設(shè)備的運行情況，在提高管理水平的同時，減少人力成本。但在許多建筑中，建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)并沒有得到管理者的足夠重視，往往只是作為逐月抄表的工具，或是直接交給節(jié)能診斷團隊來分析處理。而實際上，以計量數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，實現(xiàn)一些基本功能是很容易的。例如，自動生成關(guān)鍵設(shè)備運行狀況日報表和月報表，主要包括冷機、大型水泵、大型風機、主要功能區(qū)照明、電梯等，基本參數(shù)可以包括最大電流值、最大功率值、總運行時間、機械正常與否、日累計電耗、同期對比情況等。這些簡單的參數(shù)報表不需要專業(yè)化的計算分析技巧，對已有的計量數(shù)據(jù)直接讀取并輔助簡單的四則運算即可完成。

3.改進意見

 針對上述能耗計量數(shù)據(jù)在日常管理和應(yīng)用出現(xiàn)的問題，結(jié)合筆者的實際項目經(jīng)驗，認為應(yīng)該從如下幾個方面著手：

（1）不將“不清不楚”的能耗計量數(shù)據(jù)放進能耗數(shù)據(jù)庫。要計量的這一條配點支路，究竟帶了什么用電設(shè)備、正常的使用功能是什么、正常的開啟時間規(guī)律是什么都要弄清楚，計量得到的電耗數(shù)據(jù)對節(jié)能管理才有意義。

（2）能耗計量既要“抓準重點”、又要“全面覆蓋”。這二者看似是矛盾的，“魚與熊掌不可兼得”，實則不然。有些公共建筑裝上百塊電表，但進行能耗分拆時仍有50%是“其他”，顯然能耗計量沒有抓準重點，也沒有實現(xiàn)全面覆蓋。實際公共建筑中能耗也在一定程度上符合“二八原則”：整個建筑物80%的電耗可能是數(shù)量上僅占20%的用電設(shè)備消耗的。對公共建筑的實際用電支路狀況進行分析，選取能耗高且變化復(fù)雜的支路或用電設(shè)備進行裝表計量，往往起到事半功倍的效果。

（3）能耗計量數(shù)據(jù)的儲存“一步到位”。這里所講的“一步到位”是指計量下來的能耗數(shù)據(jù)，應(yīng)當被清晰、整齊地儲存為電子表格形式，不能是潦草的手抄計量數(shù)據(jù)，也不是錯誤百出、單位不清、時間混亂不統(tǒng)一的原始數(shù)據(jù)表格。這樣就能使得下一步節(jié)能管理著不必花費時間精力去“重新梳理”能耗計量數(shù)據(jù)，確保了節(jié)能管理的有效性。

4.結(jié)語

 為了使大型公共建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)揮更好的作用，需要建筑管理者轉(zhuǎn)變原有的粗放型管理思路，從單純監(jiān)管逐月建筑總能耗的模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹饡r分項管理，從只看自己轉(zhuǎn)變?yōu)榛ハ鄬Ρ?，找差異找問題。隨著數(shù)據(jù)開放化的程度不斷提高，大型公共建筑能耗監(jiān)測平臺不僅僅是一個“顯微鏡”，形成的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺也是一個“望遠鏡”。確保能耗計量數(shù)據(jù)的真實、有效，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，加強數(shù)據(jù)的實際應(yīng)用如對同類建筑的分項能耗進行排序、比較，對能耗曲線特征做對比等，可以幫助建筑管理者找到運行管理中的那些習(xí)慣性的錯誤，可以更好地形成一套完善的能耗、能效體系，幫助節(jié)能診斷。