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走进“上海现代申都大厦”的能效系统

华建集团科创中心绿建所 2021-10-03 08:53:52

上海现代申都大厦改造工程是我集团公司重点投资建设的绿色建筑工程,项目陆续获得2013年度黄浦区建筑节能示范项目,2014年度清华大学建筑节能研究中心颁发“公共建筑节能最佳实践案例奖,2014年度上海市绿色建筑贡献奖,2015年全国绿色建筑创新奖一等奖等一系列荣誉和奖项。


上海现代申都大厦外景

,其诞生过程其实是一个曲折的过程,现在请我们一起走进它的诞生世界。


图2 


1、一个理念的产生

为什么不叫分项计量系统?

2009年集团赵济安副总工在“绿色建筑智能化技术在申都大厦中应用研究”中提出了“建筑能效系统”的概念:“各类现代建筑中已普遍配置了基于建筑运行管理功能的建筑设备管理系统、物业管理系统及相关的智能系统,因此,以此为基础,推行为实现绿色建筑整体目标,,依据在建筑各类机电设备运行中所采集的反映其能源传输、变换与消耗的特征信息,,实现绿色建筑能源更大化经济使用的节能减排功效和推动绿色建筑技术发展具有重要作用。”


图3  建筑能效系统构造图

如图可见分项计量系统仅仅为建筑能效系统的一个子系统,建筑能效系统是一个超前的系统概念,是能够集成分项计量系统、建筑设备管理系统、物业管理系统的更高水平的系统。

 

2、理念与现实的碰撞

理想与现实总会存在各种差距,建筑能效系统衍生过程中碰到了各种困难,最大的难题在于当时的现有技术水平无法实现采集+分析+自动控制的一体化自动闭环系统,经过大量的调查和研讨,将申都大厦建筑能效系统调整为,即通过计量采集和分析,提出优化改进的策略,人为实施设备设施自控系统的调整等管控手段。

上海现代申都大厦能效管理系统是基于电量、水量、温湿度等物理参数监测进行分析、预测、管理的一套建筑数据管理系统,主要用于用电用水分项计量、绿色系统的运行管理分析功能,主要部件包括电表、水表、通讯管理机、转换模块、网络交换机、电脑主机等组成。


3、

建筑面积6200m2,电表207块,只为更细致的数据分析

为了能够更好地指导各系统的优化运行和各区域的能源管理,项目共设置电表207块,水表16块,整合了包括太阳能光伏发电系统、太阳能热水系统、雨水回用系统、空调热回收系统、室外环境监测系统等的在线数据监测,主要关键参数包括太阳能光伏发电的交直流电流电压,太阳能热水系统的贮供热水箱温度、集热器温度,雨水回用系统的水浊度、余氯,空调热回收系统的进排风温湿度、风速、压力以及室外环境监测系统的温湿度、太阳辐射强度、降雨量、风速风向等。


图4  区域管理界面

区域管理界面包括楼层基本信息(人均用电量、单位面积用电量)、楼层平面图、用电分项占比图、总量信息以及楼层选择卡。楼层平面图主要将工作区与公共区进行了区分;楼层选择卡可以选择某一楼层或某一楼层的工作区或公共区,选择后其他信息将同时更新;总量信息包括本日、本月、本年的楼层总用电量,楼层用电只包括本楼层的空调、插座、照明三类用电;用电分项占比图可以显示工作区和公共区的占比以及三类用电的占比;基本信息包括人均用电量、单位面积用电量,各楼层可以横向对比,从对比中寻找节能潜力。


图5  能流分析界面

能流分析是利用能流图的方法从空间、电类别、水类别三个主要维度进行分析,以空间类别为例,主要包括能流图、排名和逐日曲线三个模块,能流图可以快速找到能量消耗的主要去向,通过点击某一子项,可以不断查询下去;排名可以获得选择子项中用能排名,清楚的找到能源消耗的主要去向;逐日曲线可以用于分析某一子项逐日变化规律,帮助初步判断其变化的合理性。


4、边调试边改进的工程实施

工程实施过程中遇到的问题比设计还多,我们通过二百多个线路逐一调试和众多平台Bug的逐一修正,克服了实施过程中的种种问题,把一个一个设计理念变成了现实,并摸索了一套施工和调试验收的技术方法。

,主要包括图纸资料的完备、计量通讯设备的检验和后台软件平台的检验三部分内容。

(1)图纸资料

图纸资料的完备性上,主要包括设计图纸、材料设备表、操作维护手册三部分内容,如表1。

表1 完备的图纸资料列表


(2)计量通讯设备的检验

计量通讯设备的检验,主要包括是否按图纸施工、计量仪表数据记录功能的准确性、数据记录通信接口是否正常、后台数据与计量仪表的对接正确性、电表和水表的计量总和的偏差率五部分内容,如表2。

表2 计量通讯设备的检验项目列表


(3) 后台软件平台的检验

后台软件平台的检验,主要包括软件界面的整洁性、软件功能的完备、数据记录通信接口是否正常、软件操作的流畅性、实时记录数据的稳定性、各种分析功能的正确性、数据的安全性六部分内容,如表3。

表3 后台软件平台的检验项目列表



5、软件平台持续升级改造

原有系统的软件平台在实际使用过程中主要存在四类问题:其一页面数据更新慢;其二导出数据错漏现象明显,如出现名称和数据对应错误,异常数据,缺项,缺部分日期数据的现象;其三,后期需要大量的人工去分析数据;其四,界面友好性不好,为定制化界面,不能满足个性化需求。

、统计及分析功能,对于软件平台的这些问题,项目对于原有软件平台进行了更新改造,其一,采用数据仓库技术,大大提升了原有数据更新慢的问题和数据导出错漏问题;其二采用构件化的软件技术,即实现了个性化界面的设计,并实现了人工分析的电子化。


图6  软件平台的更新


6、结语

能效管理系统的故事还在继续,请大家持续关注我们。

、汗水的劳动者致敬!!!