北京雁棲湖國際會(huì)都（核心島）項(xiàng)目能源管理系統(tǒng)實(shí)施方案

石洋

（北京京儀自動(dòng)化系統(tǒng)工程研究設(shè)計(jì)院有限公司）

1 項(xiàng)目概述

北京雁棲湖國際會(huì)都（核心島）項(xiàng)目是國賓等級(jí)的高端會(huì)議、度假、休閑場(chǎng)館，位于懷柔區(qū)雁棲湖湖畔。園區(qū)主要包含會(huì)議中心、酒店、別墅、宴會(huì)樓等多個(gè)功能建筑群。設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮節(jié)能減排因素，融入多項(xiàng)新型節(jié)能減排技術(shù)，最大程度實(shí)現(xiàn)能源優(yōu)化、提高能源使用效率，努力將綠色建筑技術(shù)、新能源管理技術(shù)融入該項(xiàng)目，打造一個(gè)實(shí)用性強(qiáng)、智能化的綜合能源管理平臺(tái)。

2 需求分析

為了確保項(xiàng)目后期運(yùn)營過程中節(jié)能效果達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期值，急需一套專業(yè)的綜合監(jiān)控平臺(tái)全面監(jiān)控項(xiàng)目場(chǎng)所內(nèi)部的能源使用狀況，提升資源分配的合理性、科學(xué)性，控制能源消耗。此外，由于該平臺(tái)融入了多個(gè)控制系統(tǒng)，需在這些系統(tǒng)的綜合影響下實(shí)現(xiàn)不同生態(tài)技術(shù)的互補(bǔ)合作。

①設(shè)計(jì)的系統(tǒng)應(yīng)以節(jié)能減排、打造綠色建筑為出發(fā)點(diǎn)，將節(jié)能減排作為核心主題。

②能夠維持長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作狀態(tài)，從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)電設(shè)備耗能狀況，自主分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)，幫助管理人員做出正確的管理決策。

③在系統(tǒng)配置設(shè)計(jì)過程中要綜合考慮各個(gè)建筑使用功能、整個(gè)園區(qū)規(guī)模大小、性能需求和管理制度等內(nèi)容，制定全面科學(xué)的智能化節(jié)能技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效果的同時(shí)控制經(jīng)濟(jì)成本。

④涵蓋數(shù)據(jù)收集、展示、分析、維護(hù)等功能，打造更專業(yè)、更科學(xué)、更智能、實(shí)用性更強(qiáng)的能效綜合智能管理平臺(tái)。

⑤涵蓋其子系統(tǒng)所包含的各項(xiàng)功能，如可監(jiān)控性等，確保收集的數(shù)據(jù)信息可靠、易維護(hù)。

⑥設(shè)計(jì)的系統(tǒng)必須滿足《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50378-2019）。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案介紹

3.1 能源管理一體化平臺(tái)的功能

本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的能源管理一體化平臺(tái)包含智能化子系統(tǒng)，涵蓋各類綠色建筑技術(shù)，真正做到了能源資源的科學(xué)分配，提升能源管理水平。同時(shí)，該系統(tǒng)通過收集、分析數(shù)據(jù)信息，以便管理人員更好地開展節(jié)能技術(shù)后評(píng)估、綠色建筑示范工程評(píng)審等工作，促使雁棲湖項(xiàng)目早日轉(zhuǎn)變成環(huán)境友好型綠色建筑。

要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保效果，需同時(shí)從技術(shù)、管理兩個(gè)層面努力。從技術(shù)角度分析，建筑建設(shè)過程中盡可能使用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備來替代傳統(tǒng)設(shè)備；從管理的角度分析，在對(duì)建筑日常運(yùn)營進(jìn)行管理時(shí)，管理人員應(yīng)選擇更適用于實(shí)際情況的能源消耗計(jì)量考核方法，通過樹立節(jié)能減排的意識(shí)，提倡節(jié)約使用水、暖、電能源，盡可能避免出現(xiàn)能源浪費(fèi)[1]。此外，借助集成能源一體化平臺(tái)全面分析、監(jiān)督管理區(qū)域中水、暖、電、燃?xì)獾荣Y源的使用數(shù)據(jù)，衡量其消耗情況是否達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 體系結(jié)構(gòu)

該項(xiàng)目?jī)?nèi)所設(shè)計(jì)的兩大系統(tǒng)（即能源管理系統(tǒng)與智能建筑集成系統(tǒng)）均在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下工作。其中，智能建筑集成管理系統(tǒng)的功能是匯總另一系統(tǒng)收集到的所有數(shù)據(jù)信息，全面分析項(xiàng)目?jī)?nèi)整體能源消耗情況，排查是否存在異常問題，同時(shí)加強(qiáng)項(xiàng)目下各個(gè)子系統(tǒng)，如供配電系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)等系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)控與能源分配。該系統(tǒng)主要基于用戶能源結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)特點(diǎn)、管理模式方面設(shè)計(jì)，實(shí)施收集、匯總、統(tǒng)計(jì)、分析與考核能源數(shù)據(jù)，呈現(xiàn)出未來用能趨勢(shì)，以便管理人員調(diào)整。

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的能源管理系統(tǒng)同時(shí)支持政務(wù)內(nèi)外網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的使用，因此不管是機(jī)關(guān)業(yè)務(wù)人員、研究人員還是系統(tǒng)管理人員、社會(huì)公眾都能了解到整個(gè)建筑的能耗狀況。

設(shè)計(jì)智能化集成系統(tǒng)的好處是該系統(tǒng)能夠滿足管理需求，進(jìn)行特定配置，管理人員在使用過程中可以根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)整、添加系統(tǒng)相關(guān)功能，這些操作無需改變系統(tǒng)的硬件裝置。此外，該系統(tǒng)下所有軟件并未受到監(jiān)控點(diǎn)數(shù)的管控，因此若需要擴(kuò)容系統(tǒng)也不用更換軟件。

管理人員可以借助控制中心呈現(xiàn)出的圖片圖表了解弱電系統(tǒng)下所有層次、區(qū)域、房間位置分布與各個(gè)子系統(tǒng)設(shè)備的工作狀態(tài)。系統(tǒng)還設(shè)計(jì)了電子地圖，管理人員可以直接借助電子地圖查詢相關(guān)數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)綜合處理，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化管理。

該系統(tǒng)保持與門禁一卡通管理系統(tǒng)、停車場(chǎng)管理系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)等所有子系統(tǒng)的緊密聯(lián)系，實(shí)時(shí)監(jiān)控這些系統(tǒng)的運(yùn)行狀況并獲取數(shù)據(jù)信息，以便提前排查是否存在異常，提前做好應(yīng)對(duì)措施。

由此可見，本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)的智能化集成系統(tǒng)不管是在實(shí)用性，還是可靠性方面都有著很大保障，24h全面監(jiān)控所有子系統(tǒng)的真實(shí)工作狀況，排查是否存在異常信息，以便在突發(fā)意外問題時(shí)開啟聯(lián)動(dòng)機(jī)制，不僅能在最短時(shí)間內(nèi)處理問題，還能一直維持系統(tǒng)正常工作。系統(tǒng)還配備了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器與運(yùn)行服務(wù)器，及時(shí)備份所有數(shù)據(jù)信息以避免數(shù)據(jù)丟失。

項(xiàng)目設(shè)計(jì)在該系統(tǒng)設(shè)置主控工作站，同時(shí)在分控機(jī)房中設(shè)置多個(gè)分控工作站，每個(gè)工作站擁有的管理權(quán)限等級(jí)各有不同。

3.3 系統(tǒng)基本功能展現(xiàn)

①建筑基本信息中需要包含以下內(nèi)容：建筑名稱、所處具體位置、主要使用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、占地面積大小、選擇的空調(diào)系統(tǒng)種類等。

②室外狀態(tài)除了需要涉及當(dāng)日氣溫?cái)?shù)據(jù)，還要包含當(dāng)日濕度數(shù)據(jù)。系統(tǒng)對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)自動(dòng)按照不同時(shí)間尺度制作溫度、濕度圖，并添加一鍵導(dǎo)出功能，以便管理人員視需求選擇不同的時(shí)間尺度，導(dǎo)出數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比研究。

③建筑總能耗趨勢(shì)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況獲取真實(shí)的日總能耗與能耗變化率，按照每日、每周、每月、每季度等時(shí)間尺度制作總能耗圖，同樣配備一鍵導(dǎo)出功能。

④建筑總用電趨勢(shì)：類似建筑總能耗趨勢(shì)，根據(jù)實(shí)際情況獲取真實(shí)的日總用電量與用電量變化率，按照每日、每周、每月、每季度等時(shí)間尺度制作總能耗圖，同樣配備一鍵導(dǎo)出功能。

⑤建筑用電分項(xiàng)：類似前兩者，根據(jù)實(shí)際情況，按照每日、每周、每月、每季度等時(shí)間尺度制作建筑用電分項(xiàng)圖，詳細(xì)列舉建筑內(nèi)照明系統(tǒng)、辦公設(shè)備、電梯系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等用電數(shù)據(jù)，并配備一鍵導(dǎo)出功能。

3.4 監(jiān)測(cè)頁面包括設(shè)備監(jiān)控和全息圖

系統(tǒng)中監(jiān)測(cè)頁面主要包含設(shè)備監(jiān)控與全息圖，前者主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)控暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備，如冷機(jī)、冷凍水泵、冷卻水泵、排風(fēng)機(jī)、空調(diào)系統(tǒng)等；后者則通過收集前者監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信息，將其呈現(xiàn)在建筑平面圖中。管理者通過瀏覽電子地圖即可直接了解建筑分區(qū)中包含的人數(shù)、當(dāng)日電力使用狀況等數(shù)據(jù)指標(biāo)。

同時(shí)，該系統(tǒng)可以自由選擇時(shí)間節(jié)點(diǎn)查閱相關(guān)數(shù)據(jù)，如：電表、水表配置參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)；電表、水表實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示；根據(jù)不同時(shí)間尺度智能存儲(chǔ)電表、水表用電、用水?dāng)?shù)據(jù)；開通短信提醒服務(wù)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸至短信平臺(tái)中。

3.5 能耗統(tǒng)計(jì)

①建筑總體能耗中應(yīng)涉及能耗趨勢(shì)、各子系統(tǒng)能耗分項(xiàng)、用水用氣趨勢(shì)、碳足跡等數(shù)據(jù)信息。

②建筑系統(tǒng)能耗統(tǒng)計(jì)時(shí)注意根據(jù)不同的時(shí)間尺度，如每日、每周、每月等分別統(tǒng)計(jì)，即分別統(tǒng)計(jì)空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心等各個(gè)子系統(tǒng)在不同時(shí)間尺度下的用電趨勢(shì)，并配備一鍵導(dǎo)出功能，制作成表格，以便管理人員對(duì)比分析。

③在建筑設(shè)備能耗統(tǒng)計(jì)過程中，同樣要分別統(tǒng)計(jì)各個(gè)設(shè)備的用電趨勢(shì)，即冷機(jī)用電趨勢(shì)（包含冷機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)信息、冷機(jī)COP、空調(diào)系統(tǒng)用電分項(xiàng)數(shù)據(jù)等）；冷卻水泵、冷凍水泵用電趨勢(shì)（主要包含冷卻水、冷凍水運(yùn)輸系數(shù)，兩種水泵運(yùn)行工作狀況等）；空調(diào)箱用電趨勢(shì)（主要包含空調(diào)箱運(yùn)行狀態(tài)、末端能效比等數(shù)據(jù)信息）等。此外，系統(tǒng)不僅需要完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，還要及時(shí)呈現(xiàn)為報(bào)表格式。

3.6 能效分析

①重要能耗指標(biāo)可分為建筑單位面積下總能耗及各個(gè)子系統(tǒng)（如照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等）能耗情況，還包括冷機(jī)COP、空調(diào)系統(tǒng)能效指標(biāo)等內(nèi)容。

②建筑系統(tǒng)能效指標(biāo)涉及各個(gè)子系統(tǒng)的人均能耗、各個(gè)子系統(tǒng)的能效比；分析結(jié)果導(dǎo)出為圖表，同時(shí)直接將圖表轉(zhuǎn)換為報(bào)表，以便管理人員對(duì)比分析。

③在建筑設(shè)備能效指標(biāo)分析過程中，同樣要對(duì)各個(gè)設(shè)備的能效比逐個(gè)分析，即冷機(jī)制冷量；冷卻水泵、冷凍水泵輸送系數(shù)；空調(diào)箱末端能效比（主要包含空調(diào)箱用電趨勢(shì)、FCU用電趨勢(shì)、VAV用電趨勢(shì)等數(shù)據(jù)信息）等。系統(tǒng)不僅需要完成數(shù)據(jù)的分析，還要直接將圖表轉(zhuǎn)換為報(bào)表。

4 結(jié)語

綜上所述，通過列舉實(shí)際項(xiàng)目，對(duì)雁棲湖國際會(huì)都項(xiàng)目下該系統(tǒng)的具體管理方法與注意事項(xiàng)進(jìn)行研究，望對(duì)提升系統(tǒng)管理效率有所幫助。