北京雁栖湖国际会都（核心岛）项目能源管理系统实施方案

2021-03-30石洋

智能建筑与智慧城市 2021年9期

石洋

（北京京仪自动化系统工程研究设计院有限公司）

1 项目概述

北京雁栖湖国际会都（核心岛）项目是国宾等级的高端会议、度假、休闲场馆，位于怀柔区雁栖湖湖畔。园区主要包含会议中心、酒店、别墅、宴会楼等多个功能建筑群。设计时，充分考虑节能减排因素，融入多项新型节能减排技术，最大程度实现能源优化、提高能源使用效率，努力将绿色建筑技术、新能源管理技术融入该项目，打造一个实用性强、智能化的综合能源管理平台。

2 需求分析

为了确保项目后期运营过程中节能效果达到设计预期值，急需一套专业的综合监控平台全面监控项目场所内部的能源使用状况，提升资源分配的合理性、科学性，控制能源消耗。此外，由于该平台融入了多个控制系统，需在这些系统的综合影响下实现不同生态技术的互补合作。

①设计的系统应以节能减排、打造绿色建筑为出发点，将节能减排作为核心主题。

②能够维持长期稳定的工作状态，从而实时监测机电设备耗能状况，自主分析各项数据指标，帮助管理人员做出正确的管理决策。

③在系统配置设计过程中要综合考虑各个建筑使用功能、整个园区规模大小、性能需求和管理制度等内容，制定全面科学的智能化节能技术方案，实现节能减排效果的同时控制经济成本。

④涵盖数据收集、展示、分析、维护等功能，打造更专业、更科学、更智能、实用性更强的能效综合智能管理平台。

⑤涵盖其子系统所包含的各项功能，如可监控性等，确保收集的数据信息可靠、易维护。

⑥设计的系统必须满足《绿色建筑评价标准》（GB/T 50378-2019）。

3 系统设计方案介绍

3.1 能源管理一体化平台的功能

本项目所设计的能源管理一体化平台包含智能化子系统，涵盖各类绿色建筑技术，真正做到了能源资源的科学分配，提升能源管理水平。同时，该系统通过收集、分析数据信息，以便管理人员更好地开展节能技术后评估、绿色建筑示范工程评审等工作，促使雁栖湖项目早日转变成环境友好型绿色建筑。

要想实现节能环保效果，需同时从技术、管理两个层面努力。从技术角度分析，建筑建设过程中尽可能使用先进的节能设备来替代传统设备；从管理的角度分析，在对建筑日常运营进行管理时，管理人员应选择更适用于实际情况的能源消耗计量考核方法，通过树立节能减排的意识，提倡节约使用水、暖、电能源，尽可能避免出现能源浪费[1]。此外，借助集成能源一体化平台全面分析、监督管理区域中水、暖、电、燃气等资源的使用数据，衡量其消耗情况是否达到国家规定标准。

3.2 体系结构

该项目内所设计的两大系统（即能源管理系统与智能建筑集成系统）均在网络环境下工作。其中，智能建筑集成管理系统的功能是汇总另一系统收集到的所有数据信息，全面分析项目内整体能源消耗情况，排查是否存在异常问题，同时加强项目下各个子系统，如供配电系统、供热系统等系统的统一监控与能源分配。该系统主要基于用户能源结构、业务特点、管理模式方面设计，实施收集、汇总、统计、分析与考核能源数据，呈现出未来用能趋势，以便管理人员调整。

本项目设计的能源管理系统同时支持政务内外网与互联网环境下的使用，因此不管是机关业务人员、研究人员还是系统管理人员、社会公众都能了解到整个建筑的能耗状况。

设计智能化集成系统的好处是该系统能够满足管理需求，进行特定配置，管理人员在使用过程中可以根据实际需求灵活调整、添加系统相关功能，这些操作无需改变系统的硬件装置。此外，该系统下所有软件并未受到监控点数的管控，因此若需要扩容系统也不用更换软件。

管理人员可以借助控制中心呈现出的图片图表了解弱电系统下所有层次、区域、房间位置分布与各个子系统设备的工作状态。系统还设计了电子地图，管理人员可以直接借助电子地图查询相关数据，由系统综合处理，实现自动化、智能化管理。

该系统保持与门禁一卡通管理系统、停车场管理系统、楼宇自控系统等所有子系统的紧密联系，实时监控这些系统的运行状况并获取数据信息，以便提前排查是否存在异常，提前做好应对措施。

由此可见，本项目所设计的智能化集成系统不管是在实用性，还是可靠性方面都有着很大保障，24h全面监控所有子系统的真实工作状况，排查是否存在异常信息，以便在突发意外问题时开启联动机制，不仅能在最短时间内处理问题，还能一直维持系统正常工作。系统还配备了数据库服务器与运行服务器，及时备份所有数据信息以避免数据丢失。

项目设计在该系统设置主控工作站，同时在分控机房中设置多个分控工作站，每个工作站拥有的管理权限等级各有不同。

3.3 系统基本功能展现

①建筑基本信息中需要包含以下内容：建筑名称、所处具体位置、主要使用的围护结构、占地面积大小、选择的空调系统种类等。

②室外状态除了需要涉及当日气温数据，还要包含当日湿度数据。系统对获取到的数据自动按照不同时间尺度制作温度、湿度图，并添加一键导出功能，以便管理人员视需求选择不同的时间尺度，导出数据进行对比研究。

③建筑总能耗趋势应根据实际情况获取真实的日总能耗与能耗变化率，按照每日、每周、每月、每季度等时间尺度制作总能耗图，同样配备一键导出功能。

④建筑总用电趋势：类似建筑总能耗趋势，根据实际情况获取真实的日总用电量与用电量变化率，按照每日、每周、每月、每季度等时间尺度制作总能耗图，同样配备一键导出功能。

⑤建筑用电分项：类似前两者，根据实际情况，按照每日、每周、每月、每季度等时间尺度制作建筑用电分项图，详细列举建筑内照明系统、办公设备、电梯系统、空调系统等用电数据，并配备一键导出功能。

3.4 监测页面包括设备监控和全息图

系统中监测页面主要包含设备监控与全息图，前者主要用于实时监控暖通空调系统设备，如冷机、冷冻水泵、冷却水泵、排风机、空调系统等；后者则通过收集前者监测的数据信息，将其呈现在建筑平面图中。管理者通过浏览电子地图即可直接了解建筑分区中包含的人数、当日电力使用状况等数据指标。

同时，该系统可以自由选择时间节点查阅相关数据，如：电表、水表配置参数与运行参数；电表、水表实时数据显示；根据不同时间尺度智能存储电表、水表用电、用水数据；开通短信提醒服务，监测数据及时传输至短信平台中。

3.5 能耗统计

①建筑总体能耗中应涉及能耗趋势、各子系统能耗分项、用水用气趋势、碳足迹等数据信息。

②建筑系统能耗统计时注意根据不同的时间尺度，如每日、每周、每月等分别统计，即分别统计空调系统、照明系统、数据中心等各个子系统在不同时间尺度下的用电趋势，并配备一键导出功能，制作成表格，以便管理人员对比分析。

③在建筑设备能耗统计过程中，同样要分别统计各个设备的用电趋势，即冷机用电趋势（包含冷机运行数据信息、冷机COP、空调系统用电分项数据等）；冷却水泵、冷冻水泵用电趋势（主要包含冷却水、冷冻水运输系数，两种水泵运行工作状况等）；空调箱用电趋势（主要包含空调箱运行状态、末端能效比等数据信息）等。此外，系统不仅需要完成数据统计，还要及时呈现为报表格式。