既有居住建筑供暖能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

姚慶梅，郭亞，張永 堅(jiān)，劉兆 峰，聶 昌 龍

（1.山東建筑大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院，山東 濟(jì)南250101；2.山東省智能建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250101）

既有居住建筑供暖能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

姚慶梅1，2，郭亞1，2，張永 堅(jiān)1，2，劉兆 峰1，2，聶 昌 龍1，2

（1.山東建筑大學(xué) 信息與電氣工程學(xué)院，山東 濟(jì)南250101；2.山東省智能建筑技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250101）

北方既有居住建筑的冬季供暖是我國(guó)建筑能耗的主要構(gòu)成部分，也是現(xiàn)階段建筑節(jié)能工作的重點(diǎn)。文章基于我國(guó)既有供暖居住建筑節(jié)能改造缺乏能效監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀，圍繞改造后的建筑大多不配備計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，無法得到真實(shí)可靠的原始數(shù)據(jù)，不能對(duì)供暖系統(tǒng)能效進(jìn)行綜合考量等問題，通過對(duì)國(guó)內(nèi)既有居住建筑節(jié)能改造的適宜性技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)目前采用的幾種熱計(jì)量方法進(jìn)行對(duì)比分析，提出了構(gòu)建基于溫度面積法的既有居住建筑節(jié)能改造能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，完成了主要設(shè)備的安裝調(diào)試，在實(shí)驗(yàn)室搭建了該系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可行性和實(shí)際效果，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、處理、儲(chǔ)存、上傳等功能，滿足節(jié)能運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)計(jì)要求。

建筑節(jié)能；熱計(jì)量；溫度面積法；能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集

0 引言

隨著我國(guó)建筑業(yè)的飛速發(fā)展，每年新建建筑面積高達(dá) 18～20億m2，建筑產(chǎn)生的能耗占總能耗的比例越來越大，已占全國(guó)能耗消耗總量的 29%，其中供暖能耗達(dá)到56%左右，建筑能耗增長(zhǎng)的速度大大超過能源生產(chǎn)增長(zhǎng)的速度［1］。為了降低建筑能耗，催生了建筑節(jié)能改造在我國(guó)的迅速發(fā)展。結(jié)合我國(guó)建筑節(jié)能改造的實(shí)際情況和特點(diǎn)，當(dāng)前節(jié)能改造工作的重心放在北方既有建筑的冬季供暖，北方供暖區(qū)既有建筑節(jié)能改造是指對(duì)北方供暖區(qū)的既有建筑室內(nèi)供暖系統(tǒng)熱計(jì)量及溫度調(diào)控、建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和熱源及管網(wǎng)熱平衡等實(shí)施節(jié)能改造的活動(dòng)［2］。

山東省人民政府在《關(guān)于大力推進(jìn)綠色建筑行動(dòng)的實(shí)施意見》中提出新建建筑的目標(biāo)是，到 2015年累計(jì)建成綠色建筑 5000萬m2以上，當(dāng)年 20%以上的城鎮(zhèn)新建建筑達(dá)到綠色建筑標(biāo)準(zhǔn)?！笆濉逼陂g，全面執(zhí)行居住建筑節(jié)能75%、公共建筑節(jié)能65%的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)［3］。長(zhǎng)期以來，北方既有建筑供熱系統(tǒng)節(jié)能工作的重點(diǎn)是通過增強(qiáng)建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能來降低圍護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量，缺乏對(duì)供暖系統(tǒng)能效的綜合考量。然而，隨著既有建筑數(shù)量的不斷增加，研究發(fā)現(xiàn)供暖系統(tǒng)的高耗熱量除了跟圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工特性有關(guān)，還與供暖系統(tǒng)運(yùn)行能效低、系統(tǒng)維護(hù)管理差等一系列問題有關(guān)［4－6］。所以，解決供暖能耗問題的核心內(nèi)容，就是對(duì)既有供暖居住建筑進(jìn)行能效監(jiān)測(cè)，有效地獲取實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，提高系統(tǒng)運(yùn)行能效。其監(jiān)測(cè)內(nèi)容一般包括熱源或熱交換站管道熱量、總電量，循環(huán)水泵的耗電量（單獨(dú)計(jì)量），樓棟熱力入口處管道的熱量，以及用戶房間內(nèi)的溫度和小區(qū)室外環(huán)境溫度，如圖 1所示。文章主要研究適用于監(jiān)測(cè)用戶房間內(nèi)溫度和熱量的能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

圖1 能效監(jiān)測(cè)內(nèi)容示意圖

1 既有居住建筑供暖能效監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀和熱計(jì)量方法

1.1 能效監(jiān)測(cè)的現(xiàn)狀和必要性

在國(guó)家政策的支持下，既有居住建筑節(jié)能改造的項(xiàng)目越來越多，但是，問題也隨之而來。從目前來看，項(xiàng)目單位和政府部門對(duì)于節(jié)能改造項(xiàng)目單個(gè)的情況并不了解，也不清楚改造后是否能夠節(jié)能，又能節(jié)約多少能源，并且項(xiàng)目的投資回收期、室內(nèi)舒適度等問題也沒有準(zhǔn)確的答案。為切實(shí)推進(jìn)北方地區(qū)既有供暖居住建筑節(jié)能改造工作并確保節(jié)能效果，在既有居住建筑節(jié)能改造方面政策好、資金足、市場(chǎng)廣闊、問題多的背景下，建立既有居住建筑供暖能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是非常必要的。它可以有效的獲取實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)，便于項(xiàng)目的運(yùn)行管理，為后續(xù)節(jié)能改造技術(shù)領(lǐng)域的理論研究提供有力支撐。

1.2 熱計(jì)量方法現(xiàn)狀

建筑供暖能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所采用的熱計(jì)量方法在我國(guó)經(jīng)歷了起步、全面推廣和技術(shù)信息化三個(gè)階段。從最初在我國(guó)進(jìn)行熱計(jì)量的試點(diǎn)研究，到目前我國(guó)已經(jīng)有40余座城市應(yīng)用了熱計(jì)量及溫控裝置，可見我國(guó)近年來確實(shí)加快了供熱計(jì)量方法的應(yīng)用與推廣。在“十三五”期間，我國(guó)將進(jìn)一步加快既有供暖居住建筑供熱計(jì)量方法及節(jié)能改造的腳步，以推動(dòng)我國(guó)供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的實(shí)施。

目前，我國(guó)熱計(jì)量方法主要采取戶用熱量表法、散熱器熱分配法、流量溫度法、通斷時(shí)間面積法和溫度面積法［7］。

1.3 熱計(jì)量主要方法

（1）戶用熱量表法

戶用熱量表法是由國(guó)外研究開發(fā)，我國(guó)最早引進(jìn)的供熱計(jì)量方法之一，其基本原理是對(duì)每戶用熱量進(jìn)行獨(dú)立結(jié)算計(jì)量，計(jì)算出每戶用熱量占全部用戶的比例，按此比例分?jǐn)倶菞潫崃勘砜偣崃俊Ｔ摲椒ㄓ?jì)量的是系統(tǒng)供熱量，直觀、容易理解，主要應(yīng)用于按戶分環(huán)的室內(nèi)供暖系統(tǒng)，但不適用我國(guó)大部分北方地區(qū)既有供暖居住建筑內(nèi)的垂直單管串聯(lián)系統(tǒng) ［8］。

（2）散熱器熱分配法

散熱器熱分配法屬于熱計(jì)量分配計(jì)量方式，其工作原理是利用熱分配表分?jǐn)傆?jì)量各戶供熱量，根據(jù)以上數(shù)據(jù)測(cè)算出各戶用熱比例，按此比例分?jǐn)倶菞潫崃勘砜偣崃浚饕姓舭l(fā)式、電子式及電子遠(yuǎn)傳式三種熱分配計(jì)法。該方法安裝簡(jiǎn)單、方便、靈活性強(qiáng)，適用于既有居住建筑供暖系統(tǒng)的熱計(jì)量改造及新建的供暖系統(tǒng)。

（3）流量溫度法

流量溫度法屬于熱計(jì)量分配計(jì)量方式，其工作原理是根據(jù)分戶的獨(dú)立系統(tǒng)與熱力入口的流量之比保持不變的原理，測(cè)出每個(gè)熱用戶的流量比例系數(shù)和各分支供回水溫差，通過單元熱能儀表、無線信號(hào)接收器等裝置，對(duì)樓棟總供熱量按戶分?jǐn)偂Ｔ摲椒ǚ浅＿m合既有居住建筑垂直單管順流式系統(tǒng)和分戶水平獨(dú)立成環(huán)系統(tǒng)的熱計(jì)量改造。

（4）通斷時(shí)間面積法

通斷時(shí)間面積法是一種多個(gè)用戶共用一個(gè)熱量表，各個(gè)用戶之間根據(jù)供暖面積及管道導(dǎo)通率確定熱能分?jǐn)傊档臒崮苡?jì)量方式［9］，管道導(dǎo)通率通過安裝在入戶供水管的通斷控制閥來實(shí)現(xiàn)。其工作原理是根據(jù)熱用戶供暖系統(tǒng)通水時(shí)間的長(zhǎng)短，來分?jǐn)偨ㄖ目偣崃?。通斷時(shí)間面積法不但可以完成熱量分配，而且可以實(shí)現(xiàn)溫控功能。但該方法測(cè)量的是分?jǐn)偪偀崃?，并不是各個(gè)房間內(nèi)的供熱量，無法保證室內(nèi)耗熱量與實(shí)際溫度的一致性，只適用于按戶分環(huán)、室內(nèi)阻力不變的供暖系統(tǒng)。

（5）溫度面積法

溫度面積法屬于熱計(jì)量分配計(jì)量方式，其基本原理是在樓棟用戶中安裝溫度傳感器，通過測(cè)量房間溫度、樓棟供熱量，并根據(jù)各戶的建筑面積進(jìn)行熱量分?jǐn)?。該方法可以有效降低用戶耗熱損失帶來的影響，保證用戶室內(nèi)耗熱量與室溫的一致性，可以準(zhǔn)確的測(cè)量室內(nèi)平均溫度，應(yīng)用簡(jiǎn)便、結(jié)果直觀，適用于所有既有居住建筑的供暖系統(tǒng)。

1.4 熱計(jì)量方法對(duì)比分析

5種熱計(jì)量方法原理和應(yīng)用范圍不同，受到自身特點(diǎn)和調(diào)節(jié)方式的影響，表 1對(duì)計(jì)量技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比分析。

表1 五種熱計(jì)量方法的對(duì)比分析表

1.5 既有建筑供暖系統(tǒng)熱計(jì)量方法確定

通過對(duì)上述幾種熱計(jì)量方法的分析和對(duì)比，我們發(fā)現(xiàn)溫度面積法適用于任何既有建筑的供暖系統(tǒng)，對(duì)戶內(nèi)供暖系統(tǒng)的改造影響較??；當(dāng)采用溫度面積法熱計(jì)量裝置時(shí)，該熱計(jì)量裝置測(cè)得的室溫可作為測(cè)評(píng)依據(jù)。而采用其他四種計(jì)量方法時(shí)，還要應(yīng)用在線溫度測(cè)試儀或溫度自記儀監(jiān)測(cè)房間溫度。因此，基于溫度面積法的熱計(jì)量方法更適合北方既有供暖居住建筑室溫和熱量的監(jiān)測(cè)。

2 能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于溫度面積法的建筑供暖能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)分為數(shù)據(jù)采集層和數(shù)據(jù)傳輸層，如圖 2所示。

圖2 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)框圖

（1）數(shù)據(jù)采集層主要由溫度傳感器、樓棟熱量表、數(shù)據(jù)采集器等部分組成，其中溫度傳感器安裝于熱用戶房間內(nèi)，采集用戶室內(nèi)溫度；熱量表安裝于建筑物熱力入口處，計(jì)量建筑物總供熱量。數(shù)據(jù)采集器通過 RS-485總線與現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量設(shè)備連接，如果現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量設(shè)備與數(shù)據(jù)采集器距離較遠(yuǎn)，可增加信號(hào)中繼器進(jìn)行連接［10］。

（2）數(shù)據(jù)傳輸層數(shù)據(jù)中心接受數(shù)據(jù)采集器采集的原始數(shù)據(jù)，采集器支持無線傳輸，通過 Internet上傳至數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)采集器每隔15 min向上級(jí)數(shù)據(jù)中心上傳一次數(shù)據(jù)，且具有自診斷和斷點(diǎn)續(xù)傳功能，從而保證數(shù)據(jù)的連續(xù)和完整。

2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集

該系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括基本信息和監(jiān)測(cè)指標(biāo)，其監(jiān)測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)種類為溫度和熱量?jī)煞N，具體采集方法如下：

（1）溫度采集

采用貼壁式溫度傳感器，其優(yōu)點(diǎn)是便于供暖季節(jié)過后用戶的拆卸；每個(gè)樓棟內(nèi)的測(cè)溫住戶不應(yīng)少于9戶，每個(gè)測(cè)溫住戶的室溫測(cè)點(diǎn)不應(yīng)少于1個(gè)。測(cè)溫住戶的分布應(yīng)包括建筑物的兩邊、中間、頂層和底層等典型位置，且應(yīng)選擇正常供暖住戶；室溫測(cè)量間隔不應(yīng)超過30 min；每日應(yīng)采集室內(nèi)日平均溫度、樓棟日平均溫度、小區(qū)日平均溫度和室外日平均溫度。其中室外日平均溫度應(yīng)通過當(dāng)?shù)貧庀蟛块T獲得。

（2）熱量采集

將一對(duì)溫度傳感器分別安裝在通過載熱流體的上行管和下行管上，流量計(jì)安裝在流體入口，讀取顯示熱量值，計(jì)算日供熱量。

2.3 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集模塊是該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要組成部分，也是現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量裝置和數(shù)據(jù)中心信息傳輸?shù)臉蛄?。該系統(tǒng)采集模塊硬件結(jié)構(gòu)框圖，如圖3所示。

其硬件電路具有以下特點(diǎn)：

（1）由電源模塊（220 VAC轉(zhuǎn)12 VDC）、MBUS驅(qū)動(dòng)模塊、GPRS數(shù)據(jù)傳輸及存儲(chǔ)模塊、殼體等部件組成；

（2）采用高性能的 ARM處理器，其接口豐富，技術(shù)資料齊全，技術(shù)可靠性高；

（3）通訊接口豐富，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)多，兼容性好，配有 RS-485總線通訊接口，GPRS通信 接口、Internet通信接口，可同時(shí)采集多塊計(jì)量設(shè)備中的數(shù)據(jù)；

（4）GPRS數(shù)據(jù)傳輸提供了數(shù)據(jù)采集器和服務(wù)器之間的遠(yuǎn)程通信，通過 Internet建立數(shù)據(jù)采集器與服務(wù)器的聯(lián)系，并可以根據(jù)服務(wù)器提供的表地址碼向M－BUS驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)送抄表指令，并把抄表數(shù)據(jù)反饋到服務(wù)器［11］；

（5）該電路內(nèi)置RTC可以賦予抄表數(shù)據(jù)時(shí)間標(biāo)。

圖3 采集模塊硬件結(jié)構(gòu)框圖

2.4 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.4.1 軟件方案設(shè)計(jì)

系統(tǒng)監(jiān)測(cè)軟件是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)功能的又一個(gè)核心部分，其設(shè)計(jì)工作主要包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)展示和故障診斷等功能模塊的設(shè)計(jì)。文章采用Visual Studio 2010作為開發(fā)工具來完成該軟件的設(shè)計(jì)［12－13］，完成無線網(wǎng)絡(luò)原始數(shù)據(jù)的接收和處理兩個(gè)部分，該軟件采用 C＃語言進(jìn)行編程，軟件功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 軟件功能結(jié)構(gòu)圖

2.4.2 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用 SQL server嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)。SQL server是一款輕型數(shù)據(jù)庫(kù)，響應(yīng)時(shí)間短，并且具備可以為大量用戶保持高速運(yùn)行的職能［14］。它專為嵌入式系統(tǒng)而設(shè)計(jì)，在嵌入式設(shè)備中，只需要幾百kB的內(nèi)存就夠了。它能夠支持 Windows／Linux／Unix等主流的操作系統(tǒng)，同時(shí)支持 C語言，有ODBC接口。采用嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù) SQL server，可方便的存儲(chǔ)大量的能耗數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)分項(xiàng)數(shù)據(jù)的處理、統(tǒng)計(jì)等功能。本設(shè)計(jì)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按要求存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，其中包括換熱站流量、換熱站總電量、棟表流量、室內(nèi)外溫度等，工作人員可從數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢歷史數(shù)據(jù)表并打印。

2.5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能

根據(jù)監(jiān)測(cè)需求該系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能有：數(shù)據(jù)上傳功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能、數(shù)據(jù)處理功能、數(shù)據(jù)展示功能和故障診斷功能。

（1）數(shù)據(jù)上傳功能

①計(jì)量裝置和數(shù)據(jù)采集器之間通過 RS-485通信接口，Modbus、DL／T 645—1997協(xié)議，采用主從結(jié)構(gòu)的半雙工通信方式。其中，主機(jī)為數(shù)據(jù)采集器，從機(jī)為計(jì)量裝置，從機(jī)在主機(jī)的請(qǐng)求命令下應(yīng)答。

②數(shù)據(jù)采集器與數(shù)據(jù)中心之間利用 GPRS無線傳輸模塊，內(nèi)嵌TCP／IP協(xié)議棧和 GPRS技術(shù)，自動(dòng)和服務(wù)器建立網(wǎng)絡(luò)連接，將逐時(shí)、逐日采集到的原始數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心［15］。

（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能

數(shù)據(jù)中心計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)處理的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)保存時(shí)間大于3年。

（3）數(shù)據(jù)處理功能

根據(jù)遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)包格式，使用 XML格式進(jìn)行數(shù)據(jù)打包，通過計(jì)量裝置量程兩端的最大、最小值對(duì)數(shù)據(jù)的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。

（4）數(shù)據(jù)展示功能

將處理、分析后的數(shù)據(jù)以圖表的形式在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行展示，以便更直觀地了解系統(tǒng)能效監(jiān)測(cè)情況。

（5）故障診斷功能

為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，具備故障診斷功能不失為一種有效的手段。該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集器故障診斷功能包括三個(gè)部分。首先，當(dāng)數(shù)據(jù)采集器向計(jì)量設(shè)備下發(fā) 3次請(qǐng)求命令無應(yīng)答時(shí)，數(shù)據(jù)采集器即可判斷計(jì)量裝置或通訊線路故障，同時(shí)將故障信息上報(bào)數(shù)據(jù)中心；其次，數(shù)據(jù)采集器監(jiān)測(cè)到與數(shù)據(jù)中心的 TCP連接斷開時(shí)，重新連接3次后無應(yīng)答，即可判斷連接數(shù)據(jù)中心的通訊線路故障［16］；最后，數(shù)據(jù)采集器中故障自檢，在數(shù)據(jù)采集器中設(shè)計(jì)故障自檢電路，主要檢測(cè) RS-485通信接口、Internet網(wǎng)絡(luò)接口、自身電源接口的運(yùn)行信息，當(dāng)接口發(fā)生故障時(shí)通過繼電器報(bào)警輸出接口外接報(bào)警設(shè)備。

2.6 系統(tǒng)應(yīng)用測(cè)試

在實(shí)驗(yàn)室中搭建既有居住建筑供暖能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境，用上位機(jī)代替數(shù)據(jù)中心服務(wù)器［17］，接受和顯示來自數(shù)據(jù)采集模塊上傳的數(shù)據(jù)；現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)層采用溫度傳感器和流量傳感器對(duì)相關(guān)的節(jié)能評(píng)估參數(shù)進(jìn)行采集。

系統(tǒng)調(diào)試后進(jìn)行監(jiān)測(cè)，系統(tǒng)運(yùn)行正常，數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)準(zhǔn)確，上傳穩(wěn)定，存儲(chǔ)位置正確，在上位機(jī)顯示運(yùn)行界面及數(shù)據(jù)顯示如圖5所示。

圖5 運(yùn)行界面圖

數(shù)據(jù)查詢界面主要用于工作人員查詢記錄的數(shù)據(jù)信息，包括時(shí)間、換熱站熱量、換熱站總電量、水泵電量、樓棟表熱量和室內(nèi)、外溫度等數(shù)據(jù)。

3 結(jié)語

文章首先對(duì)目前國(guó)內(nèi)節(jié)能改造使用的幾種熱計(jì)量方法方法進(jìn)行了研究，通過對(duì)比分析找到適合北方既有居住建筑能效監(jiān)測(cè)的熱計(jì)量分配系統(tǒng)——溫度面積法。文章方法適用于所有既有居住建筑的供暖系統(tǒng)，具有計(jì)量精度高，可準(zhǔn)確測(cè)量室內(nèi)平均溫度等特點(diǎn)，能更加精確、可靠地獲取建筑能效監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。通過對(duì)該熱計(jì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，完成主要設(shè)備的安裝調(diào)試，確定實(shí)現(xiàn)的功能；在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，運(yùn)用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)和上傳等功能。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一段時(shí)間的運(yùn)行，對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，節(jié)能效果明顯，證明基于溫度面積法的能效監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足節(jié)能設(shè)計(jì)要求，為我國(guó)在供暖地區(qū)大規(guī)模推廣節(jié)能改造技術(shù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐和經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)備。

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Existing residential building heating energy efficiency monitoring system design and implementation

Yao Qingmei1，2，Guo Ya1，2，Zhang Yongjian1，2，et al.
（1.School of Information＆Electrical Engineering，Shandong Jianzhu University，Jinan 250101，China；2.Shandong Provincial Key Laboratory of Intelligent Buildings Technology，Jinan 250101，China）

The winter heating of the existing residential buildings in the north is the main part of building energy consumption in our country，and the key point of building energy conservation.The present situation of energy-saving renovation project of existing heating residential buildings in the north of China is most of the reconstructed buildings are not equipped with metering and monitoring systems and lack of comprehensive consideration of the energy efficiency of heating systems.In this paper，the energy efficiency monitoring system of existing residential building based on temperature area method is proposed，and the whole structure of the monitoring system is designed to realize the data collection and processing.The energy efficiency of residential building is analyzed，stored，uploaded and other functions，setting up the monitoring system of the laboratory environment，and the collected data were analyzed.The feasibility and practical effect of the system were verified，and the results show that the system could meet the requirements of energy saving design.

building energy efficiency；heat metering；temperature area method；energy efficiency monitoring system；data acquisition

TU832

A

1673－7644（2016）05－0471－06

2016－09－10

山東省建設(shè)廳資助項(xiàng)目（2010－K9－53）；山東省建設(shè)廳資助項(xiàng)目（2013－HT－01）

姚慶梅（1958－），女，教授，學(xué)士，主要從事建筑能耗監(jiān)測(cè)與節(jié)能控制等方面的研究.E-mail：yaoqingmei＠sdjzu.edu.cn