摘要：对大型公共建筑能(néng)耗监测系统在日常的管理(lǐ)和应用(yòng)中遇到的能(néng)耗计量数据问题进行了总结，并对形成原因进行了系统的分(fēn)析，為(wèi)以后能(néng)耗监测系统的推广提出了系统的建议。

1.引言

近年来，各级地區(qū)政府以及公共建筑业主和管理(lǐ)者，已充分(fēn)认识到分(fēn)项计量在公共建筑节能(néng)中的重要性，政府主导或业主自发地在各类公共建筑中安装了多(duō)块電(diàn)表，并搭建起建筑能(néng)耗监测平台，為(wèi)公共建筑节能(néng)管理(lǐ)打下基础。然而，在实际工作中却发现，由于公共建筑使用(yòng)功能(néng)非常复杂，原有(yǒu)配電(diàn)系统与实际的用(yòng)電(diàn)设备状况、用(yòng)電(diàn)责任人都有(yǒu)较大的出入，导致计量得到的能(néng)耗数据说不清意义，也就无法真正的“用(yòng)能(néng)耗数据说话”来进行节能(néng)管理(lǐ)。这导致有(yǒu)相当多(duō)的能(néng)耗监测平台建成以后不久就处于停顿甚至“瘫痪”状态，未能(néng)充分(fēn)发挥作用(yòng)。因此总结和分(fēn)析能(néng)耗计量数据在日常运行管理(lǐ)出现的问题，避免走“重建设、轻运营”的老路，对让真正能(néng)发挥作用(yòng)的公共建筑能(néng)耗监测平台能(néng)运营下去，同时借鉴已有(yǒu)经验，重视计量数据对大型公共建筑节能(néng)管理(lǐ)的应用(yòng)，使得对未来建设的平台能(néng)够有(yǒu)效、节俭地推进具有(yǒu)重要意义。

2.能(néng)耗分(fēn)项计量数据常见的问题

建筑能(néng)耗监测系统是指通过对國(guó)家机关办公建筑和大型公共建筑安装分(fēn)类和分(fēn)项能(néng)耗计量装置，采用(yòng)遠(yuǎn)程传输等手段及时采集能(néng)耗数据，实现重点建筑能(néng)耗的在線(xiàn)监测和动态分(fēn)析功能(néng)的硬件系统和软件系统的统称。分(fēn)项计量是指将建筑消耗的各类能(néng)源按其主要用(yòng)途划分(fēn)，并进行数据采集和分(fēn)析整理(lǐ)的技术，如：某大型公建能(néng)耗可(kě)以划分(fēn)為(wèi)空调用(yòng)電(diàn)、动力用(yòng)電(diàn)、照明用(yòng)電(diàn)、特殊用(yòng)電(diàn)等。分(fēn)项计量技术主要借助详细的现场调研、合理(lǐ)的方案设计，以及精准的计量分(fēn)析工作，其常见计量装置包括電(diàn)表、水表、燃气表、热(冷)量表等。

以分(fēn)项计量数据為(wèi)基础指导大型公共建筑的运行管理(lǐ)和节能(néng)诊断，如何保证数据质量是整个过程中的关键问题，不然会产生错误的分(fēn)析结果，导致错误的决策。从技术难度来看，建筑基础信息的收集和能(néng)耗数据分(fēn)项计量是一项技术门槛相对较低的工作，然而在大量的实际工程应用(yòng)中，分(fēn)项计量数据质量的问题仍然普遍存在，有(yǒu)的甚至十分(fēn)严重。另一方面，对能(néng)耗计量数据的应用(yòng)，尚且缺乏全面的认识。概括起来，主要有(yǒu)以下四点问题：

2.1 建筑基本信息不完善

公共建筑能(néng)耗监测系统中需要对每一栋建筑制定基本的属性标签，以方便建筑物(wù)的分(fēn)类、能(néng)耗数据查询配置和各项性能(néng)指标的计算。建筑基本信息主要包括地理(lǐ)位置、建筑功能(néng)属性、面积、空调系统形式、建筑中常规人数等。建筑的功能(néng)属性是指办公、商(shāng)场、酒店(diàn)、医院等。大多(duō)数公共建筑属于单一功能(néng)建筑，例如政府办公楼。但这些建筑中通常会附带少量的其他(tā)功能(néng)區(qū)域，例如办公楼首两层的一部分(fēn)出租给了一家饭店(diàn)，或者在某层安置了一个规模较大的计算设备中心。这些附加功能(néng)區(qū)域通常所占面积较小(xiǎo)，但能(néng)耗特征和能(néng)耗强度与主體(tǐ)功能(néng)區(qū)有(yǒu)较大差异，如果不加以區(qū)分(fēn)，会使得后期能(néng)耗分(fēn)析和比较偏离实际情况，影响诊断结果。所以在建筑能(néng)耗监测系统设计之初就应当将这些區(qū)域与主體(tǐ)功能(néng)區(qū)分(fēn)离，明确记录特殊功能(néng)區(qū)域的属性和面积，并独立计量该區(qū)域的能(néng)耗。公共建筑通常采用(yòng)中央空调系统，空调系统能(néng)耗一般占建筑全面总能(néng)耗的30%-50%，而空调系统形式的不同对空调能(néng)耗会造成较大的影响。空调系统形式是指建筑采用(yòng)中央空调系统还是分(fēn)散式多(duō)联机，对于中央空调，末端形式是分(fēn)散式风机盘管系统还是集中送风，冷源形式是风冷还是水冷。现阶段，大多(duō)数能(néng)耗监测系统没有(yǒu)考虑此项因素，导致在多(duō)建筑能(néng)耗对比中，分(fēn)析结果缺乏对实际节能(néng)改造工作的指导意义。因此，有(yǒu)必要将空调系统形式纳入建筑基本信息统一收集。

除了属性信息的全面性问题以外，建筑面积、常规人数这些量化信息的准确性也是一项突出问题。单位面积（分(fēn)项）能(néng)耗是建筑能(néng)耗分(fēn)析中常用(yòng)的能(néng)耗指标，相对应的建筑总面积、空调总面积成為(wèi)关键参数。而工程实践中往往出现能(néng)耗数据与面积不对应的情况，使得计算得到的单位面积能(néng)耗指标失去指导意义。例如，某单位办公楼面积2万平方米，同时在该楼旁边还附带一个4000平方米的小(xiǎo)型办公楼。这两栋建筑统一配電(diàn)，建筑能(néng)耗监测系统采集到的是2.4万平方米办公建筑的能(néng)耗，而面积信息收集时只记录了主楼2万平方米，这就会导致单位面积能(néng)耗指标计算偏大20%。

2.2 長(cháng)期数据质量需要提高

公共建筑能(néng)耗监测系统强调对建筑用(yòng)能(néng)数据的長(cháng)期监测，特别在使用(yòng)过程中，不仅仅观察近期的动态变化，同时需要综合分(fēn)析历史以来的所有(yǒu)数据特征。因此，長(cháng)期有(yǒu)效地保证数据的高质量，对能(néng)耗数据应用(yòng)来说至关重要。然而在大量工程实践中，该问题并没有(yǒu)予以足够的重视，最终导致安装了能(néng)耗建筑能(néng)耗监测系统，但得到的数据却不能(néng)用(yòng)。主要表现在以下三种数据质量问题：

（1）数据丢数。现阶段普遍采用(yòng)的数据采集系统应用(yòng)的是总線(xiàn)模式，即数据从每个末端到中央主机，一般要经过物(wù)理(lǐ)测量、信号采集、信号变送、网络传输、读取和储存等多(duō)层过程。这种信号传输模式遵循串联结构，其中任何一个环节出现问题都会导致信号中断。临时性的问题导致的中断，通过重新(xīn)传输可(kě)以弥补；但采集器或者网络物(wù)理(lǐ)上的问题导致長(cháng)期数据中断，很(hěn)难找回丢失的数据。由于运行人员缺乏建筑能(néng)耗监测系统的及时监管，常常导致数日，甚至一个多(duō)月数据丢失；

（2）数据错数。電(diàn)表计量的原始数据是累计電(diàn)耗，而通常使用(yòng)的是时间规范化以后的差分(fēn)结果。有(yǒu)些電(diàn)表设置的電(diàn)量记录上限较小(xiǎo)，超过上限就会清零重新(xīn)开始记录。这就导致直接差分(fēn)逐时電(diàn)耗会得到极大的负電(diàn)耗。另一种普遍的情况是某些支路或子分(fēn)项的能(néng)耗由上级总電(diàn)耗与其他(tā)支路電(diàn)耗作差获得。当其中任何一路電(diàn)表记录的数据出现问题时，都会影响到作差的支路的能(néng)耗数据，有(yǒu)时会出现负数，有(yǒu)时也会出现很(hěn)大的電(diàn)耗值；

（3）数据乱数。建筑中许多(duō)大功率的设备，或重要的租户配备的双路供電(diàn)。在计量配置过程中，一般只对主力供電(diàn)支路安装计量電(diàn)表，备用(yòng)支路不装表。这就导致当投切到备用(yòng)支路时，原支路对应的设备電(diàn)耗突变為(wèi)零，而在备用(yòng)支路的上级電(diàn)表处出现了能(néng)耗突增。更有(yǒu)甚者，末端系统在使用(yòng)中调整或改造，原有(yǒu)的主备支路互换，或改作他(tā)用(yòng)，使得计量数据与最初调研配置的关系不相符。以上问题都可(kě)以通过数据预处理(lǐ)来解决。在采集到原始数据之后，设计一些简单判断条件，对数据的连贯性、突变情况做出判断，并针对这些情况作出相应的自动修正或报警，就能(néng)够及时较好的保障数据质量。有(yǒu)效避免数据長(cháng)期丢失和错误。

2.3 主路下属设备调研不足

公共建筑能(néng)耗计量与监测在提出之初，就强调了依照用(yòng)能(néng)类型，对能(néng)耗分(fēn)类分(fēn)项。从2006年绿色建筑标准中对能(néng)耗分(fēn)项计量的规定，到2008年住房城乡建设部印发的技术导则附件中对分(fēn)项计量设计和安装的规定，都明确指出对空调系统、照明插座、電(diàn)梯、水泵等独立计量。由此形成一个树状的能(néng)耗监测框架，实现从建筑总能(néng)耗出发，分(fēn)类逐级搜索各类设备能(néng)耗和运行状况的管理(lǐ)模式。在能(néng)耗分(fēn)项实施的过程中，需要考察每一路被计量的用(yòng)電(diàn)支路下属设备，根据设备类型对该支路的能(néng)耗数据进行分(fēn)析。正是在这个过程中，容易出现调研不充分(fēn)、设计不完善，最终导致分(fēn)项落实不足，能(néng)耗数据难以使用(yòng)。主要表现為(wèi)以下三种典型情况：

（1）支路计量不完善，总数与分(fēn)项总和相差较大。在一些工程项目中，只计量了部分(fēn)配電(diàn)柜的能(néng)耗，计量能(néng)耗都不足能(néng)耗的60%，使得计量结果中“其他(tā)”分(fēn)项的能(néng)耗很(hěn)大，没有(yǒu)充分(fēn)起到能(néng)耗分(fēn)项的作用(yòng)。还有(yǒu)一些工程中由于不方便计量总能(néng)耗，直接用(yòng)计量的部分(fēn)能(néng)耗求和作為(wèi)总能(néng)耗，导致能(néng)耗评估时能(néng)耗水平较低的假象；

（2）不做详细调研，单纯依照支路名称分(fēn)类。在配点设计时，通常会根据支路的主要功能(néng)予以命名。例如“三层A區(qū)照明”，而其下属设备除了照明灯具以外，还包括有(yǒu)少部分(fēn)插座和一台新(xīn)风机。在建筑能(néng)耗监测系统设计时，只调研了一级配電(diàn)，而不深入调研二级配電(diàn)情况，草(cǎo)率做分(fēn)类，导致空调设备和照明混合计量的情况；

（3）忽视后期改造的调研。典型现象是建筑使用(yòng)过程中安置计算设备中心，往往在初期配電(diàn)设计时是无法考虑和體(tǐ)现的，所以从配電(diàn)图纸上通常找不到这类高能(néng)耗设备的配置信息。这就需要在建筑能(néng)耗监测系统设计或改造的过程中，重点考虑，并调研清楚。支路信息调研不充分(fēn)，甚至不调研，直接导致计量得到的数据没有(yǒu)明确的分(fēn)项属性，无法按照标准的能(néng)耗分(fēn)项模型归类和应用(yòng)，失去了分(fēn)项计量工程的基本意义。非但起不到辅助节能(néng)管理(lǐ)、发掘节能(néng)潜力的作用(yòng)，反而总价运行投入、误导能(néng)源管理(lǐ)工作。因此在建筑能(néng)耗监测系统设计、安装阶段，详细调研末端设备和配置信号端口名称的工作对能(néng)耗建筑能(néng)耗监测系统的有(yǒu)效性显得尤為(wèi)重要。

2.4 能(néng)耗数据应用(yòng)不充分(fēn)

能(néng)耗数据是建筑中各类系统和设备运行状况的终端表现，通过分(fēn)析分(fēn)项能(néng)耗的数值及其变化特征，在一定程度上可(kě)以了解相应的系统和设备的运行管理(lǐ)状况。这使得公共建筑能(néng)耗管理(lǐ)变得更加细致和精确。能(néng)耗建筑能(néng)耗监测系统可(kě)以帮助管理(lǐ)者跟踪买一台主要设备的运行情况，在提高管理(lǐ)水平的同时，减少人力成本。但在许多(duō)建筑中，建筑能(néng)耗监测系统并没有(yǒu)得到管理(lǐ)者的足够重视，往往只是作為(wèi)逐月抄表的工具，或是直接交给节能(néng)诊断团队来分(fēn)析处理(lǐ)。而实际上，以计量数据库為(wèi)基础，实现一些基本功能(néng)是很(hěn)容易的。例如，自动生成关键设备运行状况日报表和月报表，主要包括冷机、大型水泵、大型风机、主要功能(néng)區(qū)照明、電(diàn)梯等，基本参数可(kě)以包括最大電(diàn)流值、最大功率值、总运行时间、机械正常与否、日累计電(diàn)耗、同期对比情况等。这些简单的参数报表不需要专业化的计算分(fēn)析技巧，对已有(yǒu)的计量数据直接读取并辅助简单的四则运算即可(kě)完成。

3.改进意见

 针对上述能(néng)耗计量数据在日常管理(lǐ)和应用(yòng)出现的问题，结合筆(bǐ)者的实际项目经验，认為(wèi)应该从如下几个方面着手：

（1）不将“不清不楚”的能(néng)耗计量数据放进能(néng)耗数据库。要计量的这一条配点支路，究竟带了什么用(yòng)電(diàn)设备、正常的使用(yòng)功能(néng)是什么、正常的开启时间规律是什么都要弄清楚，计量得到的電(diàn)耗数据对节能(néng)管理(lǐ)才有(yǒu)意义。

（2）能(néng)耗计量既要“抓准重点”、又(yòu)要“全面覆盖”。这二者看似是矛盾的，“鱼与熊掌不可(kě)兼得”，实则不然。有(yǒu)些公共建筑装上百块電(diàn)表，但进行能(néng)耗分(fēn)拆时仍有(yǒu)50%是“其他(tā)”，显然能(néng)耗计量没有(yǒu)抓准重点，也没有(yǒu)实现全面覆盖。实际公共建筑中能(néng)耗也在一定程度上符合“二八原则”：整个建筑物(wù)80%的電(diàn)耗可(kě)能(néng)是数量上仅占20%的用(yòng)電(diàn)设备消耗的。对公共建筑的实际用(yòng)電(diàn)支路状况进行分(fēn)析，选取能(néng)耗高且变化复杂的支路或用(yòng)電(diàn)设备进行装表计量，往往起到事半功倍的效果。

（3）能(néng)耗计量数据的储存“一步到位”。这里所讲的“一步到位”是指计量下来的能(néng)耗数据，应当被清晰、整齐地储存為(wèi)電(diàn)子表格形式，不能(néng)是潦草(cǎo)的手抄计量数据，也不是错误百出、单位不清、时间混乱不统一的原始数据表格。这样就能(néng)使得下一步节能(néng)管理(lǐ)着不必花(huā)费时间精力去“重新(xīn)梳理(lǐ)”能(néng)耗计量数据，确保了节能(néng)管理(lǐ)的有(yǒu)效性。

4.结语

 為(wèi)了使大型公共建筑能(néng)耗监测系统发挥更好的作用(yòng)，需要建筑管理(lǐ)者转变原有(yǒu)的粗放型管理(lǐ)思路，从单纯监管逐月建筑总能(néng)耗的模式转变為(wèi)逐时分(fēn)项管理(lǐ)，从只看自己转变為(wèi)互相对比，找差异找问题。随着数据开放化的程度不断提高，大型公共建筑能(néng)耗监测平台不仅仅是一个“显微镜”，形成的数据网络平台也是一个“望遠(yuǎn)镜”。确保能(néng)耗计量数据的真实、有(yǒu)效，提高数据质量，加强数据的实际应用(yòng)如对同类建筑的分(fēn)项能(néng)耗进行排序、比较，对能(néng)耗曲線(xiàn)特征做对比等，可(kě)以帮助建筑管理(lǐ)者找到运行管理(lǐ)中的那些习惯性的错误，可(kě)以更好地形成一套完善的能(néng)耗、能(néng)效體(tǐ)系，帮助节能(néng)诊断。