开发背景

我国的建筑能耗逐年大幅度上升，已达全社会能源消耗量的32%，能源终端利用效率仅为33%，比发达国家低10%。正是由于这个原因，建筑节能在国家整个节能战略中处于极其重要的地位，成为国家整个节能战略中的一个重要方面。而目前，我国建筑节能依然以围护结构节能为主，建筑设备节能管控一体化节能技术仍然停留在试点、示范的层面上。

我国《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005在“十一五”第一年颁布实施，标准的节能目标和定义非常明确：即通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高采暖、通风、和空气调节设备、系统的能效比，以及采取增进照明设备效率等措施，与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%。

不难看出，建筑设备节能是建筑节能中不可或缺的重要组成部分，通过全面系统地实施建筑节能比单纯围护结构节能更加有效。建筑电气设备投入运行后所产生能源消耗已经占到城市碳排放的50%以上，这样一个重要的碳排放系统，由于建筑节能领域缺乏有效的建筑电气设备系统节能技术支撑以及标准、规范的缺失，导致建筑节能只能从建筑围护结构方面来衡量建筑节能质量。国家鼓励和推动对既有建筑进行节能技术改造，另一方面又不断的产生非节能型建筑，造成新建建筑投入使用后，即面临着能源费用高而不得不重复投资进行节能改造，造成新的、巨大的能源浪费。

为全面落实国家《公共建筑节能设计标准》提出的建筑节能目标要求，山东金洲科瑞节能科技有限公司自主开发的“设备闭环管控一体化”产品，将整体化节能控制目标渗透到设备用能的每一个环节，丰富了我国建筑节能的技术手段，为建筑节能由传统的围护节能为主的减排模式向建筑节能一体化方向发展，提供了强有力的技术支撑。

产品体系标准化及应用

创新是民营科技企业长足发展的灵魂，而不断寻求创新、塑造核心竞争力则是一个企业始终保持技术领先的关键所在。节能行业作为新兴的朝阳行业，市场潜力巨大，而节能市场尚未形成良性发展机制，作为专业的节能技术开发企业，在产品的研制开发过程中，产品的标准化比单纯地新产品研发更为重要。“金洲科瑞”在产品开发的初期，就将标准化战略融入产品的技术开发、企业的经营管理、市场的运营和机制建设中，推动企业发展至今，该战略也成为了企业破解节能产品推广瓶颈的有效战略之一。

　　2009年12月1日，由中国建筑标准设计研究院和山东金洲科瑞节能科技有限公司主编的国内建筑电气节能领域第一个国家标准设计图集《建筑设备节能控制与管理（图集号09CDX008－3）》公开出版发行，图集包含了数十项由“金洲科瑞”自主开发的“整体设备能效闭环管控一体化”软硬件产品和专利技术，形成了三项国家标准；一项山东省地方标准。该技术从设计的源头解决了建筑机电设备能源利用效率低下的现状，将建筑机电设备节能和围护结构节能贯穿于建筑节能减排的全过程，推动绿色建筑和建筑节能技术的发展，对规范市场、有效突破市场销售瓶颈，发挥重要的引导作用，同时推动和影响着整个建筑节能产业链的发展。[NextPage]

　　该系统节能技术开发是建立在对建筑全生命周期深入研究的基础上，以基础能源统计为手段，以整体设备能效跟踪控制为核心，以建筑机电设备“能效闭环管控一体化”为目标，采用网络化架构、模块化子系统能效跟踪控制、集中能效监控管理、强弱电一体化标准设计，将建筑电气强弱电设备进行统一规划，实现各种设备系统资源共享和信息化互通兼容；通过全面能源数据采集，对不同工艺设备采用不同的能效控制策略，实现对采暖、通风、空调、照明、给排水、电梯、供配电等建筑设备能源利用效率的全面提高；同时将滤波器技术、光伏LED和光热技术融入系统，进一步提高系统的能源利用效率。

　　具有底层机电设备节能控制、设备监控、能耗统计、数据上报、能耗评价五大功能。系统内嵌“能源消耗统计评价管理软件”，通过实时分项能耗数据采集，数据发送、接收、中转、上报至政府主管部门，为政府和建筑业主搭建一个信息化能源分项、分类统计、评价管理平台，为省、市政府实施机关办公建筑和大型公共建筑用电限额管理提供科学准确的依据,为节能减排工作提供监测手段和工具，进而实现节能减排的最终目的。

　　自2010年《国家建筑标准图集》和《山东省建筑标准设计图集》推广以来，设计院新建建筑采用《建筑设备节能控制管理系统》节能设备上的金额已超过亿元，市场需求巨大。新建建筑“山东省建筑节能示范工程——山东省委省政府信访局接访楼”、“淄博运动员公寓”、“黄金时代广场”、“ 大连万达广场”、“济南海尔绿城全运村运动会所”等现已投入使用，运行良好，取得了良好的节能效果，大大减少了一次性投资。

　　示范工程

　　2009年4月，由山东省建设厅组织业内专家对山东省政府机关第一个建筑节能示范工程举行了技术论证会，经专家评审，山东省委省政府接访楼新建办公建筑整体建筑节能设计方案，符合国家和省《公共建筑节能设计标准》要求，同意批准其为山东省建筑节能示范工程。

工程应用——山东省建筑节能示范工程

　　该工程2009年开始施工，建设周期两年，示范工程属于国家机关办公建筑，外墙围护结构采用节能型建筑材料、门窗等，系统机电设备节能控制管理系统全面采用《建筑设备节能控制与管理（09CDX008－3）》标准设计，项目主要包括了REAL-A中央空调节能控制子系统、REAL-Z智能照明控制管理子系统、REAL-R太阳能热水控制管理子系统、REAL-5000建筑设备能源监测统计管理子系统、REAL-SAPF供配电电力有源滤波器等设备系统。 [NextPage]

　　示范项目以能源统计评价管理为基础，以实现设备能效闭环管控一体化为目标，全面采集能源数据，不同设备采用不同的能效控制策略：中央空调系统采用REAL-A中央空调能效控制管理系统，包括主机数据采集和优化监控、辅机水循环系统、大堂风机和新风机系统、空调末端节能控制系统；REAL-Z智能照明控制管理系统，包括照明系统节能、公共区和地下车库感应LED灯节能、照明分层分区计量和智能化控制、末端照明控制；REAL-R太阳能光热控制管理系统，包括饮用水和洗澡热水太阳能利用技术；REAL-5000 设备能源监测统计管理系统，可集中监视各子系统设备的运行状态，跟踪控制设备能效和启停，实时采集水、电、气、冷（热）源等能耗数据，实现能耗分项计量，统计管理，自动生成时、日、月、年数据报表，便于用户了解、掌握、控制系统能耗，并可通过网络实时将系统能耗上报至上级能源统计管理平台；REAL-SAPF供配电系统节能，通过跟踪补偿和滤波，消除中性线电流以及谐波对电气设备造成的危害，保证电源质量的基础上提高系统电能利用效率。

　　示范项目经过近两年的建设施工已经投入运行，2011年6月21日通过山东省科技厅组织的科技成果鉴定，鉴定结论为：研究成果达到了国际先进水平，节能测试整体节能效率为26%、系统功率因数达到0.99～1，谐波畸变率2.7%，投资回收期2.5年。取得了显著的系统节能效果，从能源使用的源头彻底解决了建筑机电设备用能效率低下的现状。实现底层机电设备整体节能控制，通过系统内嵌的能源监测统计管理系统将各子系统设备运行能耗数据进行统计分析，为用户提供能效控制与管理决策。

　　系统特点

系统架构

　　网络访问式系统

　　集能耗数据采集、实时监测、能耗统计评价、能源审计、系统能效控制、能效管理于一体。通过“能源统计管理软件”功能，可方便的与省、市级能源监管平台实现数据报表的实时传输。

　　强弱电一体化

　　工程应用实践证明：传统建筑电气设备强弱电分离的设计建设方式，已不能适应国家低碳经济和建筑节能行业的需求。《建筑设备节能控制与管理》系统应用，从节能技术领域推进了智能建筑技术从传统以弱电为主的阶段向强弱一体化方向发展。从能源利用的源头，避免用能企业一方面对既有建筑实施节能改造，另一方面，新建建筑又面临节能改造的尴尬局面。[NextPage]

　　标准化设计

　　在项目起步阶段，设计院采用的就是受到法律保护的、有完整技术支撑的节能标准设计，业主对所采用的节能设计方案所具备的功能、投资和效果有充分地了解。对于设计师来说，可以依据《建筑设备节能控制与管理》标准设计图集来指导设计内容和设计深度，满足客户的不同需求，使选用的节能技术能实实在在地降低客户日后的运营成本。

　　底层设备能效跟踪控制

　　建筑机电设备的控制不再仅仅局限于功能控制，而是贯穿于整个建筑生命周期运行过程中，如何使机电设备高能效运行？底层设备的硬件模块化、软件组态化设计，各子系统独立节能运行、集中能效监控管理等，全面实现了对楼宇机电设备系统的能量优化调节与运行管理。

　　集中能效监控管理

　　设备节能控制与管理系统采用分布式架构、模块化设计，以能源统计管理为手段，以系统设备能效跟踪控制为核心,为用户提供能效管理决策。用户持加密口令可在任一互联网计算机终端上查看本单位所有能耗系统的运行状态，自动生成符合国家要求的各种能耗统计报表。具有能耗数据实时采集、数据传输、能耗统计、对标管理、远程能效监测、用能效率评价、能源数据上报等功能。

　　能源分类、分项计量、能效统计评价

　　对建筑设备能耗实现能源消耗按照能源分类、能源用途分项计量，并按照尖、峰、平、谷时段进行统计，展现分析报表；对水、电、油、气、冷（热）消耗进行综合分析，建立与往期数据的同比及环比分析比对，直观深入了解能源具体使用特点、方式和规律，为整体用能效率评价提供科学依据；汇集7万家公共建筑能耗的数据库和建筑能耗基准评价模型，采用统计分析方法及对标分析得出基准用能效率评价。

　　绿色节能技术

　　将光电LED照明技术、太阳能热水技术融入系统，进一步降低系统设备能源消耗。采用基于小波变换的有源电力滤波技术，将电网中存在的谐波滤除，从而消除污染，实现绿色节能。

　　《建筑设备节能控制与管理》系统实现了我国传统建筑节能向多层次、多元化、高科技建筑节能技术的转变，极大地提高了我国建筑节能的技术水平和市场竞争力，其管控一体化整体节能技术突破了现有技术的单一性和长期以来我国建筑设备领域被国外智能化产品垄断的市场格局；为建筑节能产业的兴起与发展发挥着重要的作用，并推动和影响着整个建筑节能产业链的发展。

山东金洲科瑞节能科技有限公司董事长