從節(jié)能的視點(diǎn)看IT的樓宇生命周期管理技術(shù).docx

1、從節(jié)能的視點(diǎn)看IT的樓宇生命周期管理技近年來(lái)，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)顯著，以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)世界平均水 平的勢(shì)頭長(zhǎng)期持續(xù)增長(zhǎng)。但是，滿足這種經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所必需的 能源供應(yīng)和需求之間存在著明顯的失衡現(xiàn)象，必須盡快采取 措施。本文對(duì)在民生部門(mén)的辦公大樓中應(yīng)用基于IT的樓宇 生命周期管理技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的方法開(kāi)展了說(shuō)明。松下電工株式會(huì)社黃吉文十河知也寺野真明福永 雅一近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)世界平均開(kāi)展水平的勢(shì)頭 長(zhǎng)期持續(xù)增長(zhǎng)。但是，滿足這種經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所必需的能源，卻 在其供求方面存在著嚴(yán)重失衡的現(xiàn)象，應(yīng)盡快采取有效措施。日本也存在著這種狀況，已構(gòu)成嚴(yán)重的社會(huì)問(wèn)題。本文 將結(jié)合實(shí)際實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，介紹在建筑設(shè)備(特別是民生部

2、門(mén)的 辦公大樓等)中，應(yīng)用基于IT的節(jié)能管理技術(shù)，提高節(jié)能 效果的方法。即(1)對(duì)于有舊設(shè)備的建筑物，采取推進(jìn)實(shí)際能耗的可 視化，減少浪賽、提高效率及整修老化設(shè)備等措施。(2)對(duì)于節(jié)能型新設(shè)備，通過(guò)初始調(diào)整和最正確的使 用，從而充分發(fā)揮設(shè)計(jì)性能或取得超過(guò)設(shè)計(jì)性能的效果。信息技術(shù)(IT)樓宇能源管理系統(tǒng)(BEMS)*節(jié)能生命周期管理生命周期管理樓層統(tǒng)一控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制相關(guān)背景介紹1.GDP與能源消耗量近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)以令人震驚的速度持續(xù)增長(zhǎng)，20*年 上半年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率達(dá)9. 5%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了世界的實(shí)際經(jīng)濟(jì)增 長(zhǎng)率（3.5%）。從能源供求的角度看，與1980年相比，經(jīng)濟(jì) 規(guī)模是彼時(shí)的8倍，而能源

3、供應(yīng)僅增長(zhǎng)到彼時(shí)的3. 3倍，實(shí) 際上滿足不了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需求。表1顯示了世界國(guó)民生產(chǎn)總 值與能源需求總量之間的關(guān)系，中國(guó)生產(chǎn)每一單位GDP所需 的能源消耗是日本的10倍。另外，由于中國(guó)大量利用以豐 富的煤炭資源為中心的火力發(fā)電，所以實(shí)際排放的C02將到 達(dá)日本的11倍。無(wú)論對(duì)于今后的中國(guó)還是對(duì)于全球環(huán)境，上述狀況都是 亟需應(yīng)對(duì)的課題。特別是需求方必須在抑制能源使用量的同 時(shí)提高生產(chǎn)率。特別是關(guān)于節(jié)能，不僅在工廠的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng), 而且在商業(yè)大樓等民生建筑物內(nèi)，也必須掌握能源消耗的實(shí) 際狀況，通過(guò)采取改善建筑構(gòu)造、開(kāi)展節(jié)能控制及應(yīng)用管理 系統(tǒng)等措施，不斷地開(kāi)展節(jié)約能耗的嘗試。3.樓層統(tǒng)一型控制系統(tǒng)和協(xié)

4、調(diào)控制20世紀(jì)90年代前半期，以自動(dòng)控制為中心的樓宇自動(dòng) 化（BA）系統(tǒng)中，為遵循控制盤(pán)制造商的專用通信方式，在 各子系統(tǒng)裝載通信界面是當(dāng)時(shí)的主流。如圖3所示，這樣的 系統(tǒng)存在：（1）數(shù)據(jù)的通信量不太大，（2）沒(méi)有統(tǒng)一的通信 規(guī)格，（3）子系統(tǒng)處于縱向聯(lián)系狀態(tài)，沒(méi)有開(kāi)展子系統(tǒng)之間 相互協(xié)調(diào)的高度復(fù)雜的控制等問(wèn)題。在這些問(wèn)題之中，關(guān)于（1）和（2）,隨著以Lon Works 協(xié)議和BA Cnet協(xié)議為代表的開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)，制造商之 間已可以共同對(duì)大量數(shù)據(jù)開(kāi)展處理。但對(duì)于（3）的問(wèn)題， 由于其縱向聯(lián)系的構(gòu)造，系統(tǒng)間的通信非常困難。隨著節(jié)能技術(shù)的開(kāi)展，由于單個(gè)系統(tǒng)的節(jié)能變得越來(lái)越 困難，以樓層和區(qū)

5、域開(kāi)展劃分，以1臺(tái)控制器對(duì)空調(diào)、照明 等各種設(shè)備開(kāi)展管理的樓層統(tǒng)一型控制系統(tǒng)誕生了。這種系 統(tǒng)的特點(diǎn)是通過(guò)用樓層統(tǒng)一控制器對(duì)空調(diào)、照明、電力等設(shè) 備機(jī)器的數(shù)據(jù)開(kāi)展統(tǒng)一管理和綜合利用，把到目前為止所采 取的實(shí)現(xiàn)個(gè)別控制的最優(yōu)化變?yōu)閷?shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的最優(yōu)化。全部系統(tǒng)按樓層與區(qū)域開(kāi)展結(jié)合，因此必須具備與所管 理的全部子系統(tǒng)相關(guān)的知識(shí)和能使全部系統(tǒng)統(tǒng)一動(dòng)作的系 統(tǒng)綜合技術(shù)。另外，為使在綜合型系統(tǒng)中所引進(jìn)的節(jié)能控制 充分發(fā)揮作用，對(duì)系統(tǒng)開(kāi)展性能檢證（調(diào)整試驗(yàn)）、將其調(diào) 整到最正確狀態(tài)也很重要。不開(kāi)展充分的系統(tǒng)調(diào)整，有時(shí)不 管怎樣引進(jìn)節(jié)能設(shè)備、控制，也不能顯示出效果，因此，性 能檢證在今后的節(jié)能推進(jìn)中是必不可

6、少的。其次，如果實(shí)現(xiàn)了樓層統(tǒng)一型控制系統(tǒng)，為使連接的設(shè) 備機(jī)器統(tǒng)一動(dòng)作，必須具備協(xié)調(diào)控制技術(shù)。以建筑物內(nèi)的設(shè) 備各自具有的信息為本，通過(guò)與其它系統(tǒng)開(kāi)展協(xié)調(diào)運(yùn)行，可 使迄今為止未能實(shí)現(xiàn)的節(jié)能得以實(shí)現(xiàn)。其中一例如圖4所示, 是百葉窗、照明和空調(diào)的最優(yōu)化協(xié)調(diào)控制。積極活用百葉窗，通過(guò)向空調(diào)和照明反響其數(shù)據(jù)，在維持舒適的視覺(jué)環(huán)境的同 時(shí)，可決定使空調(diào)的能耗量最小化的百葉窗角度和照明輸出, 使比單體更高效的節(jié)能得以實(shí)現(xiàn)。辦公大樓的節(jié)能事例介紹在此，對(duì)辦公大樓的節(jié)能實(shí)例予以介紹。如下表3所示， 目標(biāo)建筑物位于大阪，面積約20,000m2,地上8層，頂部有 2層小屋、已建成15年，屬于中等規(guī)模的辦公樓。在此

7、建筑物內(nèi)，對(duì)各種有關(guān)節(jié)能的方法開(kāi)展了研究，如 下表4所示，以通過(guò)更新BEMS而得到的熱源、空調(diào)、照明 的相關(guān)數(shù)據(jù)為根底，正在推進(jìn)以下3種節(jié)能手法（見(jiàn)圖5）： 通過(guò)合理使用來(lái)減少浪費(fèi)。通過(guò)最優(yōu)化調(diào)整來(lái)改善性能。 修理節(jié)能設(shè)備。以下通過(guò)各種各樣的事例對(duì)這些節(jié)能手法 予以說(shuō)明。.通過(guò)找出浪費(fèi)和改善使用來(lái)節(jié)能圖6表示目標(biāo)大樓7層?xùn)|側(cè)的照明用電量隨時(shí)間而推移。 在通常的使用狀況下，夜間的照明用電量約為0,但從圖上 可看出第二天夜間的照明耗電量卻為24kW ho這相當(dāng)于一 天的能耗量的6%,能量的浪費(fèi)情況相當(dāng)嚴(yán)重。這個(gè)問(wèn)題雖然 可通過(guò)隨時(shí)巡視現(xiàn)場(chǎng)來(lái)解決，但這樣做很費(fèi)勞力。因此，以 前對(duì)這樣的浪費(fèi)都得過(guò)且過(guò)，置之不理。但是，通過(guò)活用BEMS, 收集并分析數(shù)據(jù)，就可以找出能量的浪費(fèi)，從而能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。.通過(guò)最優(yōu)化調(diào)整來(lái)節(jié)能其次，通過(guò)最優(yōu)化調(diào)整實(shí)現(xiàn)節(jié)能的事例，對(duì)與送水系統(tǒng) 設(shè)備的送水壓力和變頻器控制相關(guān)的最優(yōu)化調(diào)整予以說(shuō)明。在目標(biāo)大樓內(nèi)，設(shè)有4臺(tái)運(yùn)送冷水用的二次泵，全部都 采用變頻運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，在本建筑物沒(méi)有開(kāi)展充分的調(diào)整，因此實(shí)際送水溫度比設(shè)計(jì)的要高，運(yùn)送所消耗的能量過(guò) 多。這與以下兩個(gè)問(wèn)題有很大關(guān)系：送水壓力設(shè)定問(wèn)題。 二次泵的增減段時(shí)機(jī)問(wèn)題。因此開(kāi)展調(diào)整，