摘要:建筑行業作為當今經濟社會快速發展新的增長點，實現智能化是發展的必然趨勢，特別是最近幾年隨著人們環保意識的不斷增強，智能建筑能源節能減排成為了重點話題，而將物聯網技術有效的運用到能源管理中是非常不錯的舉措。本次研究重點就是物聯網技術在智能建筑能源管理中的有效運用，在對物聯網技術以及智能建筑能源管理重要性分析的基礎之上，給予了幾點關于物聯網技術在智能建筑能源管理中有效運用的建議，僅供參考與借鑒。

關鍵詞:物聯網技術;智能建筑;能源管理;有效運用

全球經濟一體化的發展，雖然在很大程度上推動了各國經濟的快速增長，但是在不斷增長的經濟中，能源問題一直以來都是全球關注的重點。很多國家為了能夠實現經濟與能源協調發展目標，出臺了一系列的節能減排政策，這也足以說明國家對于能源還是比較重視的。近幾年建筑行業發展速度，人們居住環境更加優美、舒適，但是對于能源的需求也在日益增長，為此環保以及能源節約變得極其嚴峻。智能建筑發展中，對于技術的要求較高，物聯網、云計算、大數據的融入更是為智能建筑能源管理帶來了新的發展契機。而此次通過對物聯網技術在智能建筑能源管理中的有效運用進行分析，為物聯網技術更好地服務于人類給予了相關建議，在推動智能建筑快速發展的同時，以達到物聯網技術對能源管理效果提升的目的。

1物聯網技術概念

物聯網技術是以互聯網為依據，其具備了較強的交流與溝通功能，屬于智能應用系統，目的是為了使服務的智能對象能夠有效地連接在一起，從而獲得不一樣的體驗。物聯網最為顯著的特點就是可以將不同類型的設備連接起來，為最終端客戶提供服務。在物聯網相關信息的傳播過程中，互聯網則是核心。物聯網的構成部分主要包括傳感設備、傳輸網絡、應用控制網絡，具備了全面感知、可靠傳遞、智能處理以及綜合應用特征。其中全面感知作為物聯網的基礎，通過RFID標簽的使用、不同類型的傳感器、二維條形碼等來將物體的信息進行收集整理;而可靠傳遞則是由不同的通信網絡結合互聯網，及時的傳遞物體的相關數據信息，其是異地感知實現的基礎;智能處理主要運用的是大數據以及云計算等，來分析大量數據，物體的管理實現了智能化;綜合應用以不同行業的不同業務特點為依據，使其獨立存在與應用，既包含著挖掘、分析、整合數據，并且做出決策，對多個領域數據進行管理。

2智能建筑能源管理的重要性

2．1智能建筑能源管理是發展國民經濟的需要。目前世界經濟增長迅速，不管是發展格局，還是面臨的危機，都與能源有著千絲萬縷的關系，同樣我國經濟的快速發展，能源也發揮了不容忽視的作用。而經濟發展中能源的短缺一直以來都是制約因素，所以要想推動經濟不斷增長，節能減排工作必須要做到位。最近幾年，經濟水平呈現出日益增長的趨勢，而人們的生活條件也越來越好，在建筑行業不同類型的高消耗設備被廣泛地應用其中，并且從當前的情況來看，應用的速度仍未減緩，未來對于能源的需求會越來越高，所以建筑能源的使用增長速度是非常快的，必然會對我國經濟發展帶來較大的影響。所以，為了能夠確保國民經濟持久且穩定的增長，建筑節能工作就必須要做好。

摘要：針對低能耗的綠色建筑，提出了一種智慧能源管理系統。該系統關鍵的核心產品采用非常先進的綠色建筑的能源管理技術，實時監測各弱電子系統的運行狀態，并將數據匯集到中心數據庫，系統自動分析各設備的能耗、能效情況并給出合理建議，從而進一步對設備進行優化，以實現整個弱電系統信息資源的合理共享與分配，確保建筑內所有設備處于高效、節能的最佳運行狀態。該系統側重于整體的節能運行，其運行管理模式及系統控制策略易于理解和應用。

關鍵詞：能源管理；能耗采集；能耗分析；用能監測

一、引言

綠色建筑是指最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共處的建筑。建筑能源管理系統以綠色建筑為核心，在保障高舒適的同時，堅持以“低碳、高效”為原則，打造低能耗、高舒適的綠色建筑。關鍵的核心產品采用非常先進的綠色建筑的能源管理技術，實時監測各弱電子系統的運行狀態，并將數據匯集到中心數據庫，系統自動分析各設備的能耗、能效情況并給出合理建議，從而進一步對設備進行優化，以實現整個弱電系統信息資源的合理共享與分配，確保建筑內所有設備處于高效、節能的最佳運行狀態。[1]側重于系統整體的節能運行，其運行管理模式及系統控制策略易于理解和應用。

二、系統結構

建筑能源管理系統是一整套的能源管理的解決方案，提供從硬件到軟件的設備和技術措施。硬件方面，支持國內外大多數通訊采集儀表（支持OPC、Modbus、TCP/IP等協議）；[2]軟件方面，包括數據采集、實時數據、歷史數據、能源管理分析數據、系統管理、數據展示、分析、控制等多個層面功能。

1.硬件層

摘要：針對醫院能源管理的現狀，提出了一種基于醫院建筑能耗管理平臺的節能管理體系，充分利用平臺的特有優勢，實現對醫院節能精細化管理工作的全面支撐，提升醫院能源管理的整體水平。

關鍵詞：后勤管理；建筑能耗；精細化管理

一、醫院能源管理的現狀

（一）醫院能源管理的壓力持續加大

近年來，我國醫院規模不斷擴大，各類業務量也不斷上升。2013年9月28日國務院印發的《關于促進健康服務業發展的若干意見》中提出，到2020年醫療服務業總規模將達到8萬億元，年增長率在14%以上。與此同時，醫院的能耗也在快速增加。據統計，2013年我國醫院建筑能耗為2860萬噸標準煤，居所有公共建筑能耗之首。據全國財務年報數據顯示，2009年~2013年，全國醫院水、電、暖氣支出共計979.78億元，5年上漲了53.42個百分點。醫院能耗的持續增長給醫院的能源管理工作帶來了更大的壓力和挑戰。

（二）醫院能源管理的信息化水平發展緩慢

近幾年來，醫院規模不斷擴大，業務科室不斷增多，住院床位數迅速增加。為了應對這種趨勢，醫院往往加大對基礎設施的投入，改擴建、新建工程不斷增加，大批高端醫療設備被引入。與醫院主營業務相關的信息化技術（HIS、LIS、CIS等）也不斷投入應用，而與醫院能源管理相關的信息化技術的應用則發展緩慢，僅有少數醫院建立了完善的醫院能耗監管系統。

一、美國建筑節能管理概述

（一）美國建筑節能管理體制

美國傳統上沒有與建筑管理對應的聯邦管理機構，建筑標準一般是地方城市的管理任務。聯邦政府不負責建筑的管理。地方政府（一般為州政府和市政府）負責制定建筑管理政策。目前，美國能源部是建筑節能領域發揮最大作用的政府機構，但是，也并不從事全責制的管理，其主要任務是支持技術傳播、制訂標準和組織科研工作。其他與建筑節能有關的管理主體包括聯邦部門（能源部、環保署、財政部）、州政府監管管理者、地方管理機構（如加州能源委員會等）、行業協會（如暖通空調工程師協會、綠色建筑委員會等）、大學、節能產品制造商等。值得一提的是，以上各個機構并不是從屬關系，彼此之間的活動不是依靠行政命令，而是依靠手中的資源和經費的使用。各個部門雖然不相互從屬，也沒有單位和個人在全局上的協調，但是，都會按照默認的行業規則進行工作。比如，行業協會中美國暖通空調協會每年都會在沒有聯邦政府支持的情況下，依靠工程師自愿編制大量的行業規范，各地政府也往往自覺采用這些規范而不是自己重新編寫。

（二）美國建筑節能政策與標準

美國的建筑節能政策包括能源使用政策、建筑節能經濟激勵政策和2008年經濟危機后出臺的美國經濟恢復和再生能源法案，其中，建筑節能經濟激勵政策非常有特色，涵蓋了住宅、商業、公共建筑和工業等多個行業。以商業建筑節能的減稅而言，相關政策規定：“對于新建或已有建筑，只要通過安裝室內照明、圍護結構、制熱、制冷、通風和熱水系統，標的建筑總能耗比美國暖通空調工程師協會標準90.1-2001所規定的最小能耗小50%，那么此建筑每平方英寸可獲得1.8美元的減稅。此項政策主要給予建筑業主，但是也同樣適用于進行了結構擴建的房客。”美國建筑節能還擁有諸多行業標準，包括強制性標準和自愿性標準。在強制性標準中又包括商業建筑標準、居住建筑標準等多項細分標準。比如，美國早在2005年就推出了美國能源管理計劃，根據相關法案規定，聯邦政府新建大樓至少應比現有建筑條例節能30%。自愿性標準包括中小型辦公樓先進節能設計指導、綠色建筑標準等，其中，在全球較為有影響力的標準是綠色建筑標準（LEED），此標準適用于所有建筑類型——住宅建筑和商業建筑的整個生命周期評估、建設、運營和維護等，并且除了建筑之外還涉及鄰里地區。具體包括“新建和改造項目分冊、既有建筑分冊、商業建筑室內分冊、學校項目分冊、住宅分冊、社區規劃分冊、商店分冊、療養院分冊”等諸多細分內容，內容針對性強且極具實操性。

（三）建筑節能行業協會

美國建筑節能行業協會眾多，包括能源效率經濟委員會、太陽能學會、暖通空調工程師協會、機械工程師協會、建筑性能模擬學會、綠色建筑委員會等眾多專業協會，他們都是沒有政府背景、自負盈虧的組織，協會經費來源于會展、出版行業規范和相關行業標準及對行業人員的培訓。其中，暖通空調工程師協會的影響最大，在全球有51,000名會員，100個分會，每年都舉辦兩次會議，積極發展青年工程師和尖端節能技術的交流與培訓。近年來，綠色建筑委員會憑借綠色建筑評估體系認證的影響力，已經成為全球有較大影響力的行業協會。

摘要：建筑工程管理應包括建筑工程建設及運行過程的管理。建筑能源審計是提高建筑工程運行管理的方法之一，是從微觀的角度對單個建筑物運行耗能因素的審計。以介紹公共建筑能源資源利用現狀及審計方法為切入點，分析了建筑能源審計可以解決的問題。在探討能源審計方法的基礎上，結合相關實踐經驗，通過對建筑物用能數據的統計分析及用能系統的測試，發掘公共建筑用能系統的節能潛力，提出有效的提升用能效率建議，為今后公共建筑運行過程中的用能效率提升起到一定的參考作用。

關鍵詞：公共建筑；能源審計；能效提升；節能改造；分項計量；舒適性

0引言

隨著社會的發展，我國城鄉建設步伐不斷加快，建筑能耗迅速上升，我國每年城鄉房屋建筑面積新增近20億m2，其中80%以上為高能耗建筑，同時在400億m2的既有建筑中，95%以上為高能耗建筑［1］。目前，建筑能耗、交通能耗、工業能耗已成為經濟社會發展能耗的三大巨頭［2］。公共建筑節能潛力將隨著建筑能耗占比的增加而提升，意味著更加需要對公共建筑用能現狀提出完備的統計審計方案，以提高其用能效率。建筑能源審計是一種監督機制，是對公共建筑進行能源管理和節能改造的重要方法。本文分析了公共建筑關于能源審計方面的全過程，通過對建筑用能開展審計工作，深入挖掘建筑節能潛力，進而找出節能方法，在公共建筑運行過程中提出客觀精準的用能結構優化與用能效率提升的建議，從而指導公共建筑運營方有針對性地開展建筑節能工作。

1公共建筑用能及管理亟需改進

根據中國建筑能耗研究報告對建筑能耗及碳排放的分析，2017年，建筑能耗9.47億tce，占全國能源消費比重的21.11%；全國建筑總面積643億m2，城鎮人均居住建筑面積37.2m2；建筑碳排放20.44億噸CO₂，占全國能源碳排放的19.5%［3］，相比2016年有所下降。但公共建筑節能在實行中還存在一定的不足，還需進一步完善：⑴宣傳：①社會宣傳不夠，大眾節能意識有待提高；②缺少對建筑節能管理人員的教育、宣傳及培訓。⑵管理（建筑能源管理是指通過系統化地控制建筑物能源消耗及能源消耗模式的策略，在滿足建筑內舒適度等各方面要求的前提下，使得能耗量和能耗費用最小化［4］）：①管理部門對節能降耗不夠重視，未設置專門的能源管理機構，能源資源消耗缺少有效的監管；②未建立能源資源管理統計臺賬或能源資源管理統計臺賬不完善。⑶技術：①公共建筑節能技術服務市場不規范，節能技術服務公司準入門檻過低，市場上信譽高、服務品質優良的節能技術服務公司數量有限［5］；②能源監測系統分項計量設備不完善，建筑用能管理水平有待提高；③節能技術及節能設備的節能效果有待提升。

2公共建筑能源審計方法論述

【摘要】為扎實推動公共機構節能降碳工作，不斷提升公共機構節能治理體系和治理能力現代化水平，本文提出設計一個集能耗在線監測與統計、在線預警、能效對標等功能為一體的能源管理系統，以期能夠利用大數據分析技術對公共機構能耗進行實時監測，并深度挖掘公共機構用能現狀和水平，完善公共機構能耗監督考核制度，為我國“碳達峰、碳中和”目標的實現提供技術支撐。

【關鍵詞】公共機構；能源管理系統；實時監測

0引言

公共機構是指全部或部分使用財政性資金的國家機關、事業單位和團體組織，包括各級黨政機關、審判機關、檢察機關等國家機關，教育、科技、文化、衛生、體育等事業單位，以及工、青、婦等團體組織機構。2021年6月，國家機關事務管理局和國家發展和改革委員會聯合的《“十四五”公共機構節約能源資源工作規劃》顯示，2020年，全國公共機構約158.6萬家，能源消費總量1.64億t標準煤，用水總量106.97億m3，因此，推行公共機構節能，是貫徹落實科學發展觀，加快建設資源節約型、環境友好型社會的重要舉措，也是公共機構加強自身建設、樹立良好社會現象的必然要求[1]。開展節能工作的首要前提是發現用能問題，要明確掌握其能耗數據及構成，就必須對用能進行分項計量和實時分析[2]。本文主要研究能源管理系統及其在公共機構節能中的應用。

1系統設計

1.1系統概述

由于多數公共機構未能完善能源資源計量，未開展能源資源消費統計，能源資源消費數據不清晰，不能很好地掌握各用能區域、用能系統的能源消費量，同時缺乏考核機制及獎懲措施，使能源資源管理及節能工作無抓手[3]。基于HTML5技術開發的公共機構能源管理系統，可利用大數據可視化和預測性分析，對公共機構用電、用水、集中供冷量等能耗數據實現了在線監測、能耗統計以及能耗分析、建議等功能集成，是具有實時性、全局性和系統性的能源管理系統。圖1為系統用戶訪問流程。

作者：劉樺 李晨 單位：西安建筑科技大學管理學院

我國涉及建筑節能的法律條文較少，雖然《節約能源法》和《可再生能源法》都涉及到建筑節能，但對其行為規范不夠具體，相關條文較少，內容較為原則，難以起到實際的作用。在過去幾年，住房和城鄉建設部等行政主管部門頒布了多項建筑節能行業標準，但在實踐中卻難以落到實處。由于缺乏具有法律依據的獎懲標準，既有建筑節能改造更是發展緩慢［2］。我國對建筑節能改造的補貼力度仍然偏小，而且沒有統一的合同文本，沒有統一的參照基數，節能量和節能效果如何認定都是由合同雙方協商確定，容易出現糾紛。

企業組織形式在美國，BESCo主要來自于獨立的節能服務公司和附屬于設備供應商、公用事業單位、工程咨詢單位、施工企業、技術服務中介機構和科研單位的節能服務機構［3］。其中設備供應商下屬的子公司，一般是專業的合同能源管理服務公司，其市場份額最大。日本的BESCo本身就是大公司或者其附屬機構。美國、日本等發達國家的BESCo有一個共同點，就是它們大多是大公司或附屬于大公司的子公司，以專業化的方式運營管理，能為客戶提供最佳節能方案，所提供的服務既有專業性的又有綜合性的服務;那些附屬于大公司的BESCo，通常不生產和經銷產品，而是依托其母公司為客戶提供節能服務，因此它們被列入服務行業，按服務業的稅種納稅。我國的BESCo大多為中小企業，包括以下幾種組織形式:一種是新設立的公司，專門提供建筑節能技術咨詢和節能改造項目管理服務;另一種是建筑設備、樓宇自控等產品生產商，它們開發、研制和推廣其節能產品，并提供相應的技術咨詢和節能產品安裝、調試及能效檢測等服務;提供節能建筑設計、施工承包服務的企業也屬于建筑節能服務公司;此外還包括從事建筑節能技術開發和技術服務的科研機構等［4］。與美國、日本等發達國家相比，我國BESCo在節能服務運營資本和經營規模上差距較大，相當一部分企業具有建筑節能服務和節能設備供應商雙重身份。它們被稅務部門簡單地作為節能設備銷售商，本應按服務稅計稅的節能服務業務，被視為設備銷售業務，按增值稅納稅。

企業服務對象與市場開發在美國，各市或州政府、高校、公共免費義務教育學校、醫院和聯邦政府部門(簡稱MUSH機構)是節能服務產業的核心用戶群，它們在建筑節能服務市場中一直占有較大的份額，且有上升趨勢(如圖1所示)。根據美國國家能源服務公司協會(NAESCO)2010年的研究報告，2008年針對MUSH機構和聯邦政府部門的節能服務收入就占企業全部收入的84%。在日本，辦公樓、學校、醫院等公共設施綜合改造項目業主是BESCo的主要服務對象。在歐盟，由于政府和公共機構是能源消費的最大用戶，因而歐盟國家支持節能服務公司的主要措施就包括在政府辦公樓或學校、醫院等公共建筑節能改造中優先選擇專業節能服務公司［5］。目前，我國BESCo的主要服務對象是工業和商業建筑的私營業主，而非政府部門，住宅領域的節能改造項目也屈指可數。可以看出，我國政府部門和公共機構這兩大建筑節能服務的主要市場還沒有釋放出來。

項目運行模式合同能源管理是建筑節能項目運行的主要模式，在美、歐、日等發達國家普遍得到應用。從數量上看，美國、78日本采用的合同能源管理的合同類型主要是保證節能量型合同。在這種合同形式下，項目有比較明確的節能目標，項目資金由節能服務需求方負責籌集，項目風險由節能服務的需求方和BESCo共同承擔，因此有利于BESCo的發展。然而，我國由于涉及合同能源管理的相關法律與法規不完善、缺乏有效的經濟激勵措施、建筑節能標準和能效評估體系尚不健全等原因，合同能源管理在建筑節能項目中尚未普及，即便采用，也是以節能效益分享型合同為主。在這種合同模式下，BESCo不得不獨自承擔項目的全部費用和風險，同時在公司的資產負債表里會出現節能改造所產生的大筆現金流出，每年回收收益的方式也使其現金周轉速度變慢，這無疑不利于BESCo的成長［6］。

項目融資渠道美、歐、日等發達國家的節能服務公司具有多元化的融資渠道，資金供給比較充足。在政策支持下，銀行降低了節能服務業的貸款利率，延長了貸款期限，在法律上也延長了合同能源管理的合同期限。除了常規的銀行貸款外，美國合同能源管理項目還能得到REEP(Ratepayer－fundedEnergyEfficiencyProgram)專項基金的支持，這項基金主要來源于用戶支付的電費和增容費［6］。近年來，美國開始利用清潔能源房產評估債券為節能改造項目融資［7］。日本的BESCo可以通過政府提供的節能專項資金、銀行的政策性貸款、中小企業金融公庫和國民金融公庫等多種渠道獲得節能項目資金［8］。德國復興銀行對節能建筑給予貼息貸款，聯合銀行利用國家擔保和補貼建立專門的資金、重建信貸機構推出“二氧化碳減排項目”和“二氧化碳建筑改建項目”為節能項目提供低息貸款，此外，政府還在資金上鼓勵個人和企業在住宅節能領域投資［9］。目前，我國采用合同能源管理的建筑節能項目，其資金主要來源于BESCo自籌資金和銀行貸款。節能效益分享型的合同形式使BESCo承擔了項目融資的全部壓力。由于從政府獲得的項目資金十分有限，多數不具備上市條件的企業只能從銀行或民間借貸。然而，因公司的大量投資所形成的資產留在客戶方，銀行等金融機構往往不承認這種資產的實在性，亦不認可把這種資產作為信譽抵押。另外，我國建筑節能服務作為新興產業還未廣泛被公眾所了解，許多民間資金的投資者對其態度比較冷淡。

專業技術發展與人才培養發達國家的BESCo經過20多年的成長，匯集了建筑節能服務領域的技術、經濟和管理專家，具備節能方案設計、施工、項目管理、融資等能力，其服務標準完善，服務質量水平高，服務內容比較豐富。美國建筑節能標準及綠色建筑評估體系(LEED)，為建筑節能領域提供了統一的執行標準。勞倫斯伯克利國家實驗室下屬的各實驗機構，分別從事新型建筑材料、能源、光源以至燈具等相關研究，并通過企業將研究成果及時轉化為生產力［10］。在人才培養方面，美國社區大學和節能服務公司的團體聯盟組織是節能人才的主要供應源，為節能領域培養了能源經理、暖通技術員、能源審計師、可再生能源專家和建筑分析師等專業人才［11］。日本“建筑物的節能標準”以及建筑物綜合環境性能評價系統(CASBEE)［12］，為建筑節能領域提供了統一的參考標準。日本新能源產業技術開發機構(NEDO)對附屬于建筑節能服務企業的建筑節能研究所的研發項目負責組織、管理和推廣應用［12］。在節能人才的培養方面，日本專門的節能管理學校為節能服務公司培育了一批節能專業人才，經過培訓的學員，可以獲得國家頒布的資格證書［13］。德國高等院校及相關機構開展的能源管理師培訓，為建筑節能領域培養了大批專業人才。目前，我國建筑節能服務領域的企業較少，缺乏專業精英，服務標準不完善，服務內容較為單一［14］。其次，建筑節能技術標準、建筑設備、部品、材料等產品的節能標準和能效檢測與評估標準等發展滯后，建筑節能技術創新機制尚不健全。具體表現為:從事建筑節能技術與產品研發的隊伍比較松散;企業與科研院所、大學、行業協會、政府部門和相關機構之間缺乏相互溝通;一些大學或科研機構研發的新材料、新產品和新技術，難以在建筑節能項目中得到推廣和應用。另外，在大學里，也沒有設置相應的專業和課程、以及專門培養建筑節能服務領域的專門人才。#p#分頁標題#e#

摘要：高校能源管理不斷發展的今天，需要深化研究管理辦法，不斷提升管理手段，結合能源監管平臺的建設，對傳統的管理制度進行升級，向精細化管理方向發展，將制度和技術有機結合，提升管理的專業化，形成能源監管體系，從而實現節約型校園建設。

關鍵詞：高校能源管理;能源監管平臺;精細化管理

1.前言

2014年15所部屬院校被國家機關事務管理局、國家發展改革委、財政部聯合授予全國首批節約型公共機構示范單位。隨著能源監管工作在全國高校內積極開展，能源監管平臺的普及，節能管理工作也從早期的監控管理進入到精細化管理層面，并上升到節約型校園建設的階段。

2.高校能源管理問題探討

2.1高校能源使用特點

高校校園相當于一個小城市，具有學習生活工作等各種機能，高校能源使用上具有以下幾個特點：(1)高校人員密集，能源為教學、科研、辦公、生活服務；(2)高校用能設備種類、數量多，能源消耗量大，用能具有規律性；(3)能源管理模式較為單一，基本以記錄臺帳為主，缺乏精細化管理手段；(4)能源費用基本由學校或部門承擔，個人合理使用能源意識相對比較薄弱。[1]而高校在發展過程中，占地面積擴大，招生人數增多，科研工作提升，能源消耗也快速增長，這使得學校能源管理的壓力也成倍提升。因此，在能源的科學化管理方面，傳統的人工手段就越發跟不上步伐。如何建立一種有效的機制和制度來管理學校的能源消耗，促使能源在其中各個環節里得到高效合理的使用，是快速發展中的高校面臨的重要問題。