建筑節(jié)能監(jiān)控方案

1、建筑節(jié)能監(jiān)控世界范圍的能源需求在呈現(xiàn)必然的增長(zhǎng)趨勢(shì)，尤其能源的需求增長(zhǎng)趨勢(shì)發(fā)展中國(guó)家的更是強(qiáng)勁，根據(jù)國(guó)際能源機(jī)構(gòu)(lEA)在能源展望2006一書(shū)的數(shù)據(jù)，從2006年至2030年，全球一次能源需求量以平均每年1.6%的速度遞增，其中發(fā)展中國(guó)家有超過(guò)70%的一次能源需求增長(zhǎng)，單就中國(guó)的一次能源需求增長(zhǎng)將達(dá)到全球一次能源需求增長(zhǎng)的份額，總額占到了全球煤炭需求增長(zhǎng)的39%中國(guó)煤炭消費(fèi)量已經(jīng)超過(guò)美國(guó)的煤炭消費(fèi)量成為全球第一煤炭消費(fèi)國(guó)。2030年之前，全球的能源結(jié)構(gòu)仍然以化石燃料為主。能源既是經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展不可缺少的物質(zhì)保障，又是造成環(huán)境污染的主要原因，能源的消耗，尤其是不可再生能源的消耗生成大量溫室氣體。

2、目前，大多數(shù)科學(xué)家認(rèn)為，溫室氣體是造成全球氣候變暖的主要原因之一，從2004年至2030年，全球耗能相關(guān)的C02排放將增長(zhǎng)55%，即平均每年增加排放1.7%其中，發(fā)展中國(guó)家的C02排放增長(zhǎng)量將占全球C02排放增長(zhǎng)的四分之三。目前，在京都議定書(shū)中要承擔(dān)減排義務(wù)的部分國(guó)家正逐步的實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)，而中國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家，面臨的C02減排國(guó)際壓力將越來(lái)越大。2003年全球C02排放總量中，中國(guó)古15%，僅次于美國(guó)的23%，我國(guó)在國(guó)際上的C02排放大國(guó)形象也日漸突出。 建筑能耗是人類總能耗的重要部分，也是污染的重要來(lái)源。所謂建筑能耗，國(guó)內(nèi)外習(xí)慣上認(rèn)為是使用能耗，即建筑物使用過(guò)程中用于供暖、動(dòng)力、空調(diào)、

3、照明、通風(fēng)、輸送、烹飪、家用電器、給排水和熱水供應(yīng)等的能耗。據(jù)統(tǒng)計(jì)，人類從自然界所獲得的50%以上的物質(zhì)原料用來(lái)建造各類建筑及其附屬設(shè)施，這些建筑在建造與使用過(guò)程中又消耗了全球能源的50%左右。參照發(fā)達(dá)國(guó)家建筑能耗占總能耗的比例，歐盟建筑運(yùn)行能耗占總能耗的41%左右，而且我國(guó)當(dāng)前正處于快速城鎮(zhèn)化發(fā)展階段，我國(guó)建筑能耗占總能耗的比例上升的趨勢(shì)很明顯。根據(jù)發(fā)改委關(guān)于印發(fā)“十一五”十大重點(diǎn)節(jié)能工程實(shí)旅意見(jiàn)的通知的數(shù)據(jù)，截止2003年底，全國(guó)城鄉(xiāng)房屋建筑面積為383億平方米。城鎮(zhèn)房屋建筑面積141億平方米，其中住宅建筑面積89億平方米。每年新竣工建筑面積18-20億平方米。所以，建筑節(jié)能已成為我國(guó)社會(huì)

4、節(jié)能的重點(diǎn)領(lǐng)域之一。 根據(jù)能源展望2006的數(shù)據(jù)，雖然我國(guó)人口增長(zhǎng)牢從1990年至2004年的年均增長(zhǎng)率1.0%下降到2004年到2015年的年均增長(zhǎng)率0.6%雖然我國(guó)人口增長(zhǎng)率比一些發(fā)展中國(guó)家(比如印度）減緩，但是我國(guó)人口基數(shù)還是很大，而且，當(dāng)前我國(guó)正面臨居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)，城市化進(jìn)程加速，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源的依賴度不斷增大，到2020年，我國(guó)將全面進(jìn)入小康社會(huì)，要實(shí)現(xiàn)以能源翻一番保障ODP翻兩番的目標(biāo)，面臨著巨大挑戰(zhàn)，能源短缺問(wèn)題逐漸成為我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的。 我國(guó)建筑用能中十分突出的問(wèn)題是能源利用效率低。與相同氣候條件的西歐或北美國(guó)家相比中國(guó)住宅的單位采暖建筑面積要多消耗50%-

5、100%的能量，而且舒適性較差。單位建筑面積能耗比氣候條件接近的發(fā)達(dá)目家高2-3倍，建筑供暖造成的空氣污染高2-5倍1 2建筑節(jié)能的意義 所謂建筑節(jié)能是指在建筑中合理使用并且有效利用能源，不斷地提高能源利用效率，從積極的意義上說(shuō)就是“提高建筑中能源利用率。如今它的含義比字面上的意義要豐富、深刻得多。自從1973年發(fā)生世界性的石油危機(jī)以來(lái)的20年，在發(fā)達(dá)國(guó)家，它的說(shuō)法已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段；起初就叫 Energy saving in buildins，直譯為“建筑節(jié)能”，意思是通過(guò)減少使用來(lái)節(jié)約能源但不久即改為Energy conservation in buildings，直譯為“在建筑中保持

6、能源”，意思是減少建筑中有效能源的丟失：近來(lái)則普遍稱為Energy efficiency in buildings直譯為“提高建筑中的能源利用效率“，并且這不是從消極意義上的節(jié)省，應(yīng)是從積極意義上提高利用效率。在我們國(guó)家，現(xiàn)在雖然仍稱之為建筑節(jié)能，但其含義卻是指的第三層意思，即在建筑中合理使用和有效地利用能源，不斷提高使用能源的效率。 建筑節(jié)能的范圍界定國(guó)內(nèi)過(guò)去較多的說(shuō)法是，包括建筑材料的生產(chǎn)，建筑施工和建筑物使用幾個(gè)方面的能耗，這種說(shuō)法，將建筑用能跨越了工業(yè)生產(chǎn)和民用生活的不同領(lǐng)域，從而與國(guó)際上通行的統(tǒng)計(jì)口徑不符。近來(lái)，經(jīng)過(guò)仔細(xì)地研究，大家認(rèn)為，我國(guó)建筑用能的范國(guó)，應(yīng)該與各發(fā)達(dá)國(guó)家取一致，即

7、建筑能耗應(yīng)指建筑使用能耗，其中包括采暖、空調(diào)、熱水供應(yīng)、故事、照口、家用電器等方面的能耗，在國(guó)際上它與工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸能耗并列，屬于民生能耗，一般占全國(guó)總能耗的30%40%。由于建筑用能關(guān)系國(guó)計(jì)民生，量大面廣，節(jié)約建筑用能，是個(gè)牽涉到國(guó)家全局和人類前途，影響深遠(yuǎn)的大事情。能源是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)、改善人民生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人民生活水平的提高，全國(guó)建筑能耗呈穩(wěn)步上升的趨勢(shì)，加大了我國(guó)能源壓力，制約著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，因此降低建筑能耗已是刻不容緩。 國(guó)家對(duì)降低建筑能耗工作非常重視，1998年1月1日起實(shí)施的中華人民共和國(guó)節(jié)約能源法，對(duì)依法推進(jìn)建筑節(jié)能工作具有重要意義。為了達(dá)到節(jié)

8、能50%的目標(biāo)，國(guó)家還頒布了用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(JCJl26-95).用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50176-93)、夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(JGJ134-2001)。我國(guó)第一部有關(guān)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的綜合性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已于2005年7月1日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定開(kāi)工項(xiàng)目不節(jié)能不能施工，井將對(duì)相關(guān)責(zé)任單位罰款50萬(wàn)元。此前不久，建設(shè)部頒布了關(guān)于新建居住建筑嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的通知，通知要求城市新建建筑均應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)強(qiáng)制性規(guī)定，違規(guī)單位或個(gè)人將受到重罰。2004年4月，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)出關(guān)于開(kāi)展資源節(jié)約活動(dòng)的通知，全面推進(jìn)能源、原材料，水、土地等資源的節(jié)約利

9、用，用三年左右時(shí)間向建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)邁出實(shí)質(zhì)性步伐。這一系列措施預(yù)示著，我國(guó)建筑業(yè)正走向節(jié)能時(shí)代，相關(guān)的企業(yè)為之歡呼雀躍，建筑節(jié)能市場(chǎng)蘊(yùn)含著巨大的商機(jī)。 建筑節(jié)能是緩解我國(guó)能源緊缺矛盾、改善人們生活工作條件、減少環(huán)境污染、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)最直接、最廉價(jià)的措施，也是深化經(jīng)濟(jì)體制改革的一個(gè)重要組成部分。I.3應(yīng)用于建筑節(jié)能的監(jiān)測(cè)技術(shù)研究意義 當(dāng)前，我國(guó)正處于房屋建筑的高峰時(shí)期，建筑速度之抉，規(guī)模之大，可謂前所未有。2003年，我國(guó)城鄉(xiāng)建筑竣工面積達(dá)20.3億平方米（其中城鎮(zhèn)l2.7億平方米），超過(guò)所有發(fā)達(dá)國(guó)家年建成建筑面積的總和。但令人擔(dān)憂的是，在新竣工的建筑中，節(jié)能建筑面積不到l億平方

10、米，尚且不足竣工建筑總量的5%。至今，在我國(guó)城鄉(xiāng)既有建筑約400億平方米中（其中城市約140億平方米），只有3.2億平方米房屋是屬于節(jié)能建筑，不到全國(guó)既有建筑的1%。因此推進(jìn)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)能耗建筑自節(jié)能建筑市場(chǎng)廣闊。 節(jié)約能源法第二十條規(guī)定：“縣級(jí)以上各級(jí)人民政府管理節(jié)能工作的部門應(yīng)當(dāng)組織有關(guān)部門對(duì)重點(diǎn)用能單位的能源利用狀況進(jìn)行監(jiān)督檢查，可以委托具有檢驗(yàn)測(cè)試技術(shù)條件的單位依法進(jìn)行節(jié)能的檢驗(yàn)測(cè)試”。重點(diǎn)用能單位節(jié)能管理辦法第七條中規(guī)定“實(shí)施分級(jí)管理的主管經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)履行職責(zé)之二是監(jiān)督檢查重點(diǎn)用能單位的主要耗能設(shè)備和工藝系統(tǒng)能源利用狀況，委托具有檢驗(yàn)測(cè)試資格的單位對(duì)重點(diǎn)用能單位進(jìn)行節(jié)能的檢

11、驗(yàn)測(cè)試由自此可見(jiàn)，節(jié)能監(jiān)測(cè)本身是一項(xiàng)執(zhí)法活動(dòng)，是通過(guò)一定的監(jiān)測(cè)程序開(kāi)展工作，來(lái)充分體現(xiàn)執(zhí)法工作時(shí)嚴(yán)肅性、權(quán)威性和公正性。通過(guò)對(duì)用能單位能源利用狀況的監(jiān)測(cè)，來(lái)加強(qiáng)國(guó)家對(duì)節(jié)能的宏觀管理，促進(jìn)企業(yè)降低消耗提高利用率，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展提供保證。 節(jié)能監(jiān)測(cè)不但是政府促進(jìn)合理使用能源的重里手段，也是企業(yè)節(jié)能降低能耗工作的“主治醫(yī)生”，通過(guò)對(duì)耗能設(shè)備的監(jiān)測(cè)，為企業(yè)提供設(shè)備“用能診斷分析”，作為企業(yè)進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改造的依據(jù)。以工業(yè)鍋爐節(jié)能監(jiān)剝?yōu)槔?，鍋爐的排煙溫度、排煙處空氣系數(shù)、爐渣含碳量、爐體表面溫度、熱效率等技術(shù)參數(shù)不通過(guò)測(cè)試是無(wú)法得到的。 總之，節(jié)能監(jiān)測(cè)是通過(guò)技術(shù)監(jiān)督手段，向節(jié)能管理部門提供能源使用監(jiān)

12、測(cè)情況，為耗能單位提出節(jié)能潛力和措施，在企業(yè)節(jié)能降耗，提高經(jīng)濟(jì)效益上發(fā)揮著重要作用，因此，要搞好節(jié)能工作，節(jié)能監(jiān)測(cè)舉足輕重。 隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，大型公共建筑在城市建筑中占有的比例越來(lái)越大，成為建筑能源消耗的高密度領(lǐng)域。然而，針對(duì)建筑物能耗，系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，診斷、分析手段還較為缺乏，對(duì)建筑物能源系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)能耗情況的認(rèn)識(shí)還不夠清楚，這些因素是影響大型公共建筑節(jié)能改造的一個(gè)主要問(wèn)題。 1.4監(jiān)測(cè)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 建筑節(jié)能監(jiān)控系統(tǒng)的研究在目外已經(jīng)很普遍了。比如日本有住宅對(duì)象消費(fèi)電量的測(cè)定系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，其直接針對(duì)電器、燈油、溫濕度等的測(cè)定儀器，適合于實(shí)驗(yàn)研究的測(cè)量。歐差美一些發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面的研究

13、也卓有成效。設(shè)備齊全，但是價(jià)格不菲。目前，在世界監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)市場(chǎng)上，競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。以往，監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)生產(chǎn)廠商主要都將監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)品的高性能作為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，廠商開(kāi)發(fā)什么，用戶買什么。而今則已變成廠商努力開(kāi)發(fā)用戶需要的監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)，并且把更便宜、更好、更快、更易使用的監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)作為奮斗目標(biāo)。 盡管中國(guó)監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)市場(chǎng)正在快速的發(fā)展著，但與國(guó)外監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)比較仍然有根大的差距，中國(guó)主要科研單位、學(xué)校以及企業(yè)等單位中使用的高檔、大型監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)設(shè)備幾乎全部依賴進(jìn)口。同時(shí)，國(guó)外公司還占有國(guó)內(nèi)中檔產(chǎn)品以及許多關(guān)鍵零部件市場(chǎng)60%“上的份額。世界監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)市場(chǎng)對(duì)中國(guó)的影響依然非常大。而國(guó)內(nèi)對(duì)于這

14、方面由于市場(chǎng)不大，需求量少等原因，開(kāi)發(fā)的大型生產(chǎn)廠家鳳毛鱗角，就其功能而言，在國(guó)內(nèi)能找到相應(yīng)的儀器，但并不適合于實(shí)驗(yàn)研究的測(cè)定。究其原因，主要是因?yàn)椴皇菫閷?shí)驗(yàn)而研發(fā)的，在很大程度上滿足不了實(shí)驗(yàn)的需求。 當(dāng)今監(jiān)控測(cè)量系統(tǒng)發(fā)展總體上呈現(xiàn)出如下趨勢(shì) I、虛擬儀器。虛擬儀器(Viflual Instrument，簡(jiǎn)稱VI)是指以通用計(jì)算機(jī)作為核心的硬件平臺(tái)，配以相應(yīng)測(cè)試功能的硬件作為信號(hào)輸入輸出的接口，利用儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)在計(jì)算機(jī)的屏幕上虛擬出儀器的面板和相應(yīng)的功能，通過(guò)鼠標(biāo)或鍵盤操作的儀器。虛擬儀器是按照“信號(hào)的調(diào)理與采集數(shù)據(jù)的分析與處理結(jié)果的輸出與顯示”的結(jié)構(gòu)模式來(lái)建立通用儀器硬件平臺(tái)的。在這個(gè)通用儀器硬件平臺(tái)上，調(diào)用不同的測(cè)試軟件就構(gòu)成了不同功能的儀器。因此，虛擬儀器通常由硬件設(shè)備與接口、設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件（或稱儀器驅(qū)動(dòng)器）和虛擬儀器面板組成。其中，硬件設(shè)備與接口可以是以各種PC為基礎(chǔ)的內(nèi)置功能插卡(PC-DAB.通用接口總線(GPIB)卡、串行接口VXI標(biāo)準(zhǔn)總線接口，PXI并行總線接口現(xiàn)場(chǎng)總線接口等設(shè)備，或者是其他各種可編程的外置測(cè)試設(shè)備設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件