绿色节能建筑能耗分析及配电能效平台的应用

摘 要：随着经济的发展与技术的进步，能源问题成为全世界关注的关键问题。在能源消耗中，建筑能源消耗占据的比例较高，且在新建建筑面积中，高消耗建筑占据比例更高，因此，绿色建筑的发展刻不容缓。文章在此背景下分析了绿色节能建筑的能耗，并对其增长趋势进行了预测，直观地体现了绿色节能建筑发展的必要性，有助于推动建筑行业的绿色节能发展。 
关键词：绿色节能建筑；能耗分析；增长趋势
0 引言
中国建筑能耗约占全国总能耗的33%以上，且建筑能耗总量占社会总能耗的比例在逐年增长，社会对于建筑能耗问题的关注也越来越多，因此，建筑节能的工作重心便成为降低建筑能耗、提升建筑能效。建筑节能是指在保障建筑的使用功能和室内环境质量的同时，降低使用过程中的能源消耗，提供服务与管理的经济活动。建筑节能作为建筑技术进步的重要标志，是实现建筑行业可持续发展战略的重要部分，绿色节能建筑的发展变得刻不容缓。本文对绿色节能建筑的能耗进行分析，并对其增长趋势进行预测，对于绿色节能建筑的发展及改进具有重要意义。
1 绿色节能建筑发展现状
绿色建筑的概念在20世纪90年代引入中国，由于经济的限制，中国绿色节能建筑的发展起步较晚，产业发展的规模较小，导致绿色节能建筑在建筑开发行业中不被重视。虽然近些年来，我们开始重视绿色节能建筑的发展，但是在其发展过程中还是存在很严重的问题。
1.1 绿色节能建筑认识上存在偏差
绿色节能建筑作为一种先进的建筑理念，不仅能够提供良好的生活环境，还能实现资源的节约，使人与自然和平的相处。但是，人们对于绿色节能建筑的 理念存在认知偏差，并且由于发展的限制，我们在此领域的经验不足。有些人认为绿色节能建筑是在工程建筑过程中使用高科技，环保节能的材料，这样会导致建筑成本增高，实用性和价值不高。因此，人们对于绿色节能建筑的接纳性不高，进而导致绿色节能建筑的发展存在局限性。而某些开发商受利益驱使，为了吸引高消费人群的兴趣，大力宣传自身建筑的绿色和环保性，然而在其工程中并未使用绿色建筑材料，也未采取任何节能措施，未达到绿色节能建筑的标准和效果。虽然政府对于绿色节能建筑的推广及应用提供了足够的空间及支持，但是建筑设计师因为理念的偏差及认识的不足，在设计过程中并未将绿色节能融入到设计中，限制了绿色节能建筑理念的推广。
1.2 绿色节能建筑认可度不高
使用绿色节能技术开展建筑的设计会使建筑成本增加，对于以盈利为目的的开发商来说，利润降低，因此，绿色节能技术在建筑设计方面会受到限制。另外，现在的房价处于增幅较高的增长阶段，且随着人们需求的增加，房地产市场仍旧处于供不应求的阶段，导致开发商只注重眼前的利益，忽略了房屋质量以及绿色节能建筑的发展。从购买者的角度出发，绿色节能建筑的购买成本显然要高于普通建筑，尽管在购买绿色节能建筑时国家有相应的补贴，但是，仍旧远不能抵消额外的成本，因此，从需求者的角度出发，绿色节能建筑不足以吸引消费者，导致其难以在市场推广。
2 绿色节能建筑能耗分析
 绿色建筑能耗分析，是指对绿色建筑运行过程中消耗的能源进行计算和分析，得到整个绿色建筑的能耗情况，掌握该建筑的能耗特点，进而为绿色节能建筑的设计、改造以及运营管理提供重要的指导意见。
2.1 绿色节能建筑采暖能耗分析
对于采暖地区的建筑来讲，采暖能耗所占的比例较大，而由于节能设计标准的不同导致居民建筑的采暖能耗也不尽相同。表1给出了不同节能设计标准的民用建筑采暖能耗。 在绿色节能建筑设计时，由于开发商与设计师对于建筑节能设计的标准不同，出现了各种节能标准的绿色节能建筑。由表1可以看出，绿色节能建筑的采暖能耗明显小于非节能建筑的采暖能耗。一步节能建筑相比于更高级的节能建筑来说，采用的节能设计显然较少，节能材料的应用也较少，但是相对于非节能建筑来说，其节能指标仍然较高，每平方米的耗热量可以节约6.35W，而四步节能的建筑每平方米可以节约耗热量23.18W。在煤炭指标方面，一步节能建筑在单位建筑面积的耗煤量为17.4kgce，比非节能建筑节7.77kgce，而四步节能建筑在单位建筑面积的耗煤量为6.3kgce，比非节能建筑节约18.87kgce。显然四步节能 建筑无论在单位面积的耗热量还是耗煤量均要节约很多，而节约的能耗量几乎与一步节能建筑的能耗持平。
通过以上分析可以得出结论，绿色节能建筑的能耗显然要比非节能建筑的能耗低很多，且无论是一步节能设计还是更高级的节能设计，在节能环节均达到了显著的效果，在一定程度上达到了节约资源，保护环境的目的。
2.2 绿色节能建筑实际推广
目前为止，经济发展较快的地区已经开始执行建 筑节能设计标准，绿色节能建筑实现了跨越式发展。据统计，至2017年底，全国共有7235个项目获得绿色建筑标示，建筑面积超过5亿m2 。同时，居民建筑节能的改造工作也在全面推进，至2015年底，很多北方供暖地区的建筑设计已经完成了居住建筑供热计量及节能改造，面积总达9.9亿m2 ，而夏热冬冷地区绿色节能建筑改造面积达7090亿m2 。全国总范围内，已经对11个大型高耗能公共建筑进行了绿色节能建筑改造，开展了46个应用可再生能源进行建筑设计的示范城市和100个县的绿色节能建筑的建设。到2015年底全国范围内城镇绿色节能建筑中，太阳能光热应用的推广面积达到30多亿m2 ，对于浅层低能的应用建筑面积达5亿多m2 ，可再生能源对于居住建筑能源的替代率超过4%。调查数据现实，绿色节能建筑的能耗节约率比普通建筑的要高75%。总之，灵活地运用绿色节能建筑技术，从建筑的各个环节落实，为绿色节能建筑的可持续发展奠定基础。
3 绿色节能建筑能耗增长趋势预测
3.1 建筑能耗增长趋势
建筑能耗总量一直呈现持续增长的趋势，但是在近十年来，建筑能耗的增长趋势明显减缓，尤其是近几年来，建筑能耗的增长速度明显下降。2001~2005年间，建筑能耗年均增长12%左右，而在2006~2015年间，建筑能耗的增长速度降低到了约5%，增速下降的速度达到50%以上。近几年来建筑能耗的年均增长速度如图1所示。 这几年来的建筑能耗数据增长速度折线图可以直观地体现出，建筑能耗的增长速度在明显地减缓，这得益于中国大力推进绿色节能建筑的工作，以及绿色节能建筑的实施，同时也有效地减轻了工业发展所带来的能源负担。
3.2 绿色节能建筑能耗增长趋势预测
从上述折线图中可以看出，虽然中国建筑能耗总量在持续增长，但是其增长速度呈明显的下降趋势，这离不开建筑节能绿色环保技术的应用。目前一部分节能建筑中都应用了太阳能集热器技术，可以利用转换装置将吸收的太阳能转化为其他能量；部分节能建筑中采用采光节能环保技术，增强建筑的光照时间以及光照度，减少电能的使用；部分节能建筑使用了绿色节能材料，增强建筑的保温效果。建筑节能是中国实现碳排放达峰目标的关键，《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中指出，到2020年城镇新建建筑中绿色节能建筑的建筑面积将高达50%，绿色材料的应用也将超过40%。随着城市日新月异的发展变化，绿色节能建筑将成为城市的标志性建筑。未来几年内，绿色节能建筑将迎来新的发展阶段，互联网、物联网、云计算、大数据等新技术将融合其中，实现各种能源的节约利用等，降低二氧化碳的排放量，提升绿色节能建筑的质量，使绿色节能建筑在生态性和人性化方面高度融合。调查研究表明，截止到2050年，建筑部门减排能力高达74%，将为碳排放提前达峰贡献50%左右的节能量。综上可知，随着经济技术的发展与进步，绿色节能建筑将逐渐取代普通建筑，这符合人类可持续发展战略。建筑能耗的整体增长是人类发展的必然趋势，但是绿色节能建筑的全面实施将减缓中国建筑能耗的增长速率，*大限度地节约资源，保护环境和减少污染。绿色节能建筑将可持续发展战略的理念融入建筑行业，将成为建筑行业未来的主导趋势。
4高校综合能效解决方案
4.1校园电力监控与运维
集成设备所有数据，综合分析、协同控制、优化运行，集中调控，集中监控，数字化巡检，移动运维，班组重新优化整合，减少人力配置。

4.2后勤计费管理
采用先进的网络抄表付费管理技术，实现电、水、气等能源综合计费，实现远程抄表、费率设置、账单统计汇总等，支持微信、支付宝、一卡通等充值支付方式，可设置补贴方案。通过能源付费管理方式，培养用能群体和部门的节能意识。
4.2.1宿舍用电管理
针对学生宿舍用电进行管理控制：可批量下发基础用电额度和定时通断功能；可进行恶性负载识别，检测违规电气，并可获取违规用电跳闸记录。 4.2.2商铺水电收费
针对校园超市、商铺、食堂及其他针对个体的水电用能进行预付费管理。 4.2.3充电桩管理平台
充电桩在“源、网、荷、储、充”信息能源结构中是必不可缺的。充电桩应用管理同样是校园生活服务中必不可缺的一部分。 4.2.4智能照明管理
通过对高校路灯的全局监测，提供对路灯灵活智能的管理，实现校园内任一线路，任一个路灯的定时开关、强制开关、亮度调节，以及定时控制方案灵活设置，确保路灯照明的智能控制和高效  节能。 4.3能源管理系统
针对校园水、电、气等各类接入能源进行统计分析，包含同比分析、环比分分析、损耗分析等。了解用能总量和能源流向。
按校园建筑的分类进行采集和统计的各类建筑耗电数据。如办公类建筑耗电、教学类建筑耗电、学生宿舍耗电等，对数据分门别类的分析，提供领导决策，提高管理效能。
构建符合校园节能监管内容及要求的数据库，能自动完成能耗数据的采集工作，自动生成各种形式的报表、图表以及系统性的能耗审计报告，能够监测能耗设备的运行状态，设置控制策略，达到节能目的。

4.4智慧消防系统
智慧消防云平台基于物联网、大数据、云计算等现代信息技术，将分散的火灾自动报警设备、电气火灾监控设备、智慧烟感探测器、智慧消防用水等设备连接形成网络，并对这些设备的状态进行智能化感知、识别、定位，实时动态采集消防信息，通过云平台进行数据分析、挖掘和趋势分析，帮助实现科学预警火灾、网格化管理、落实多元责任监管等目标。实现了无人化值守智慧消防，实现智慧消防“自动化”、“智能化”、“系统化”需求。从火灾预防，到火情报警，再到控制联动，在统一的系统大平台内运行，用户、安保人员、监管单位都能够通过平台直观地看到每一栋建筑物中各类消防设备和传感器的运行状况，并能够在出现细节隐患、发生火情等紧急和非紧急情况下，在几秒时间内，相关报警和事件信息通过手机短信、语音电话、邮件提醒和APP推送等手段，就迅速能够迅速通知到达相关人员。 
5.平台部署硬件选型
5.1电力监控与运维平台 5.2后勤计费管理
5.2.1宿舍/商业预付费平台 5.2.2充电桩管理平台 5.2.3智能照明管理 5.3能源管理系统 5.4智慧消防系统
5.4.1电气火灾监控系统 5.4.2消防设备电源监控系统 5.4.3防火门监控系统 6 结束语
中国是能源消耗大国，发展绿色节能建筑是可持 续发展的必由之路。与发达国家相比，中国绿色节能建筑的发展工作仍然处于滞后阶段，并存在很多问题。文章讨论了绿色节能建筑的发展现状，对其能耗进行分析，对其能耗增长进行了预测。只有在建筑领域树立起绿色建筑理念，加强对绿色节能建筑技术的应用，才能进一步实现绿色城市的建设，实现人与自 然的和谐发展。 
【参考文献】
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【2】田立臣，杨玉光，刘殿阁，等.绿色建筑发展和建筑节能的形势与任务[J].居舍，2020（02）：13-14.
【3】高校综合能效解决方案2022.5版.
【4】企业微电网设计与应用手册2022.05版.