摘要:本文从建筑节能检测的重要意义出发,详细分析了当前我国建筑能耗检测的主要手段与存在缺陷,之后从硬件设施和软件建设两个方向出发,结合当前技术发展水平给出了针对性的建筑节能检测系统建设相关措施。
关键词:建筑节能;监测系统;硬件设备;软件平台建设
近年来,我国经济迅猛发展,城镇化进程稳步推进,推动了建筑面积的急剧膨胀,同时由于国民对于建筑舒适度要求的提高,导致建筑单位面积的能耗大大增加。目前由于统计方法和技术手段存在的缺陷,我国对于建筑能耗的具体检测数据难以获得。而能耗数据是节能工作的基础,为此必须全面深入推进建筑能耗检测系统的构建工作。
一、建筑节能检测的重要意义及常用手段
(一)建筑节能检测的重要意义
建筑能耗有广义和狭义两种定义,广义的建筑能耗是指从建筑制造,施工一直到建筑建成使用全过程中的能源消耗,而狭义的建筑能耗特指的是建筑在日常运行中的能源消耗,其中民用建筑能耗主要包括建筑取暖、空调制冷、炊事做饭、家电用电等,公共建筑用电主要集中在办公楼、商场、医院,学校、车站等地,随着居民对于建筑舒适度要求的提高,建筑内电器保有量增长迅速,建筑能耗大幅提高,本文中所指的建筑节能检测主要就是针对狭义的建筑能耗。
当前我国既有建筑面积已经超过500亿平方米,其中有超过9成的建筑能耗超标。我国建筑产权形式多样,结构种类复杂,给既有建筑的能耗改造带来了巨大压力,同时新建的建筑中,节能建筑投资相对较高,技术尚未完善,导致投资者对于建筑能耗关注度低。国家虽然对于建筑节能改造有相关政策支持,但由于改造和建设投入大,回报周期长,严重削弱了居民对于节能改造的积极性和认同感。在这样的背景下,要想做好建筑节能改造工作,就必须从分析建筑能耗数据出发,深挖节能潜力,指定可行的节能目标,同时明确责任主体和耗能标准。由于各类建筑差异较大,还需要针对不同类型能源的消耗制定具体可行的节能方案。
(二)当前我国建筑能耗检测的主要手段与存在缺陷
对于建筑能耗检测,我国目前尚没有给出准确的测定标准。但一些专家和学者和科研机构采用了多种方法对能耗进行了测算。其中清华大学的建筑节能研究中心通过建立建筑能耗模型,通过能耗强度和耗能设备数量统计,进行了基于数据统计的宏观验证性实验。得出我国建筑能耗约占社会总能耗的21.7%。而国际能源署(IEA)测算认为我国建筑终端能耗约占总能耗的30%。目前各研究测算方法种类不一,尚未有权威的说法。而地方的建筑能耗数据主要是基于科研机构的抽样调查和统计估算来得到,受到科研能力、人员、经费等方面的限制,研究的范围覆盖面较小。现行的能耗检测主要是按照建筑用途及终端耗能设备类型进行模拟测试,之后再进行统计估算。方法模型主要是服务于微观学术科研,不具有通用性,对地区乃至全国的节能建设指导意义十分有限。
综上所述,我国现有的建筑耗能数据无法满足科学节能目标的制定和节能潜力的挖掘,迫切需要开展建筑节能检测工作。
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二、建筑节能检测系统建设
结合当前我国技术发展水平,可以从硬件设施建设和软件设施建设两个方面做好建筑节能检测系统的建设,下面对其展开具体的分析。
(一)硬件设施建设
随着网络技术的迅速发展,建设基于网络数据传输的建筑节能检测系统是目前的主要发展趋势。这其中硬件设备主要完成数据的获取、上传、处理等工作。大致可以分为三个层次。
第一层为终端层,这一层中的硬件设备以智能电表和各类智能传感器为主,负责对建筑能耗数据进行获取,并将能耗数据通过网线传输给工作站中的服务器。第二层为工作站层,通过将整个进行能耗检测区域划分,在区域上设立子节点,建立工作站,工作站层的设备主要包括数据路由器及数据服务器,负责将子节点可以将分散的终端层设备联结起来,实现数据收集汇总,并将数据进一步上传到数据中心,同时终端设备还要对终端设备进行状态检测和远端控制。第三层为数据中心层,这一层是整个节能检测系统核心部分,其中主要的设备为智能计算机,它接收各个工作站实时回传的数据,借助其强大的数据处理能力。对数据进行汇总、计算、分析,并将其存储到核心数据库中。
(二)软件建设突破
硬件设施是节能检测系统的基础部分,但仅仅耗能数据的收集并不能实现科学节能目标的制定,同时也无法根据建筑特点深挖其节能潜力,为此要加强检测系统的软件建设和数据处理。
当前大数据和人工智能发展迅速,建筑节能检测系统的数据分析目前也应朝着这一方向发展,目前各类人工智能算法成为了学术界的研究热点。比较有代表性的有粒子群算法、遗传算法,神经网络等。以神经网络算法为例,利用硬件设施得到的海量数据来训练网络,训练后的网络可以实现不同时段建筑耗能数据的变化趋势和预测,建筑节能改造人员可以通过数据明确需要改造的重点,结合建筑具体应用环境可以帮助建筑节能改造人员明确节能改造的重点方向,针对性的给出切实可行的节能目标,确定改进重点方向。
三、结语
当前我国经济高速发展,未来一段时间内,我国建筑能耗压力还将会不断增加,为了缓解能源供应压力,实现社会经济的可持续发展。政府部门应当积极加强政策引导。随着可再生能源的进一步发展,优化建筑供能方式,以建筑节能检测作为基础,不断挖掘建筑节能发展潜力。相关部门要整合行业力量,不断完善建筑能耗测算体系。技术人员要紧盯发展前沿、管理人员要加强监控力度,确保建筑领域向绿色、节能、环保的方向发展,为实现“美丽中国”目标而不断努力。
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论文作者:石卓璞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/17
标签:建筑论文; 建筑节能论文; 数据论文; 节能论文; 检测系统论文; 硬件论文; 工作站论文; 《基层建设》2018年第24期论文;