節(jié)能量檢測和驗(yàn)證數(shù)據(jù)作用

節(jié)能量檢測和驗(yàn)證數(shù)據(jù)作用
隨著美國節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)勁發(fā)展，人們對于節(jié)能量檢測和驗(yàn)證的訴求也越來越多。作為合同能源管理項(xiàng)目實(shí)施過程中的一個重要組成部分，能源數(shù)據(jù)的監(jiān)測和采集變得至關(guān)重要，節(jié)能服務(wù)公司需要提供給政府機(jī)構(gòu)一份真實(shí)的節(jié)能量證明性文件——節(jié)能量檢測和驗(yàn)證數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可使政府機(jī)構(gòu)清楚其先前在合同能源管理項(xiàng)目和可再生能源項(xiàng)目上的財(cái)政撥款是否已取得了預(yù)期的節(jié)能效果和作用。那么此刻，能源數(shù)據(jù)采集器在提供節(jié)能量驗(yàn)證數(shù)據(jù)方面起到了關(guān)鍵性作用。美國Onset通過監(jiān)測電能消耗、熱量、照明系統(tǒng)、二氧化碳濃度、溫度、相對濕度以及其他一些參數(shù)，這些功能強(qiáng)大并依靠電池供電的能源數(shù)據(jù)采集器可以為人們提供可靠的建筑和建筑設(shè)備的能耗數(shù)據(jù)，并給信息使用者進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)提供必要的技術(shù)支持。HOBO分類： |溫度數(shù)據(jù)記錄器 |土壤濕度傳感器 |氣象站專用記錄器 |溫濕度數(shù)據(jù)記錄儀 |溫度/光度數(shù)據(jù)記錄器 |環(huán)境記錄儀 |外部傳感器 |狀態(tài)記錄儀 |HOBO應(yīng)用軟件 |通信連接器 |電導(dǎo)率測量記錄儀 |溶氧記錄儀 |雨量計(jì)/雨量記錄器 |深度數(shù)據(jù)記錄器 |溫度/帶警報(bào)(防水)記錄器 美國Onset中國代理商駿凱電子

如何測量節(jié)能量和怎樣去驗(yàn)證 
1  一般規(guī)定
1.1  綠色建筑運(yùn)行后，應(yīng)對建筑內(nèi)耗能系統(tǒng)和設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行檢查。
1.2  綠色建筑運(yùn)行后，宜定期對節(jié)能量進(jìn)行驗(yàn)證。
2  節(jié)能量測量和驗(yàn)證的方法
2.1  節(jié)能量由式（2.1）計(jì)算：
Es=Eb-Er+Eadj                (2.1)
式中：
Es——節(jié)能量；
Er——報(bào)告期能耗，即實(shí)施節(jié)能措施后的能耗；
Eb——基期能耗，即實(shí)施節(jié)能措施前的能耗；
Eadj——校準(zhǔn)能耗調(diào)整量。
【條文說明】調(diào)整量的產(chǎn)生是因?yàn)闇y量基期能耗和當(dāng)前能耗時，兩者的運(yùn)行的外部條件不同造成的。外部條件包括：天氣、入住率、設(shè)備容量或運(yùn)行時間等，這些因素的變化跟節(jié)能措施無關(guān)，但會影響建筑的能耗。為了公正科學(xué)的評價(jià)節(jié)能措施的節(jié)能效果，應(yīng)把兩個時間段的能耗量放到“同等條件”下考察，而將這些非節(jié)能措施因素造成的影響作為“調(diào)整量”。調(diào)整量可正可負(fù)。
“同等條件”是指相同的標(biāo)準(zhǔn)條件或工況，可以是節(jié)能措施實(shí)施前的工況，或是節(jié)能措施實(shí)施后的工況或者典型年的工況。一般把實(shí)施節(jié)能措施后的工況作為標(biāo)準(zhǔn)工況，這樣就需要把實(shí)施前的能耗調(diào)整到實(shí)施后的工況下，即為不采取節(jié)能措施時建筑當(dāng)前工況下的能耗，通過比較該值與改造后實(shí)際能耗即可得到節(jié)能量。節(jié)能量Es、基期能耗Eb、報(bào)告期能耗Er和校準(zhǔn)能耗Eab的關(guān)系如圖所示： 
 

圖3.1 相關(guān)參數(shù)示意圖
3.2  節(jié)能量測量與驗(yàn)證可采用以下方法：
1  隔離測量法;
2  整體比較法;
3  模擬校驗(yàn)法。
【條文說明】隔離測量法是將需進(jìn)行節(jié)能量驗(yàn)證的系統(tǒng)與建筑其它系統(tǒng)隔離出來，通過測量其基期和報(bào)告期的能耗值從而計(jì)算得到該系統(tǒng)的節(jié)能量�；�本過程如下：
(1)  建立基期能耗與影響能耗值參數(shù)的函數(shù)關(guān)系
Eb=f(x1,x2,…,xi)                           
式中xi是基期內(nèi)影響能耗的重要參數(shù)，該重要參數(shù)可包括自然因素(室外氣溫)和運(yùn)行因素(如客房占用率，人員密度)等。
(2)  影響能耗值參數(shù)的測量
對于影響該系統(tǒng)能耗值的參數(shù)可通過以下兩種方式進(jìn)行：
a)  其他參數(shù)保持相同的情況下，測量部分參數(shù)；
b)  測量全部參數(shù)；
注：某個參數(shù)是否需要進(jìn)行測量或約定應(yīng)根據(jù)其對節(jié)能量的影響程度決定，影響顯著的參數(shù)必須采用測量方法確定。
(3)  節(jié)能量計(jì)算
Es=Eb-Er+Eadj=f(x1′,x2′,…,xi′)-Er+Eadj
整體比較法是通過對耗能系統(tǒng)在實(shí)施節(jié)能措施前后，應(yīng)用市政表、耗能系統(tǒng)總表，或二級能源表計(jì)能耗數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，從而得到節(jié)能措施的節(jié)能量。
模擬校驗(yàn)法是采用模擬軟件預(yù)測校準(zhǔn)能耗及報(bào)告期能耗。計(jì)算模擬軟件應(yīng)預(yù)先經(jīng)過校核，以使模擬的能耗與實(shí)測數(shù)據(jù)吻合。當(dāng)沒有實(shí)際的能耗基準(zhǔn)和報(bào)告期能耗數(shù)據(jù)時，調(diào)整量Eadj等于0。如果有實(shí)際的基期能耗或報(bào)告期能耗時，可采用模擬模型在一組適當(dāng)?shù)臈l件下計(jì)算調(diào)整量。
2.3  節(jié)能量測量和驗(yàn)證宜按下列步驟進(jìn)行:
1  確定測量和驗(yàn)證對象；
2  選擇測量和驗(yàn)證方法；
3  確定基期與報(bào)告期的時間；
4  收集和測量基期的能耗數(shù)據(jù)、運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，并加以分析記錄；
5  編制測量和驗(yàn)證方案；
6  設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試測量和驗(yàn)證方案所需的測試設(shè)備；
7  收集和測量報(bào)告期的能耗數(shù)據(jù)，運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，并加以分析記錄； （HOBO專業(yè)能源采集，精確記錄溫度，濕度，風(fēng)速，風(fēng)壓，電流，電壓，電能等等能源指標(biāo)）
8  計(jì)算和驗(yàn)證節(jié)能量，分析節(jié)能量的不確定性，必要時對系統(tǒng)的能耗基準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整；
9  撰寫節(jié)能量驗(yàn)證報(bào)告。
【條文說明】節(jié)能量測量和驗(yàn)證應(yīng)制定詳細(xì)的實(shí)施方案，該方案應(yīng)具有精確性，完整性，透明性和可重復(fù)性。具體包含以下內(nèi)容：
(1)  系統(tǒng)邊界，系統(tǒng)基本情況。系統(tǒng)邊界的描述應(yīng)包括完整的設(shè)備、設(shè)施名單和明確的地理位置界限；
(2)  系統(tǒng)基期，基期的能源利用狀況及基準(zhǔn)能耗值等；
(3)  節(jié)能量的單位，如節(jié)能量為綜合能耗，應(yīng)說明所采用的折算系數(shù)并保持一致；
(4)  報(bào)告期，報(bào)告期的能源利用狀況及能耗值等。
(5)  測量和驗(yàn)證方法；
(6)  測量和驗(yàn)證方法對應(yīng)的參數(shù)以及有效范圍；
采用隔離測量法和整體比較法時，應(yīng)說明測量點(diǎn)，測量時期，表計(jì)特性，抄表方式，表計(jì)調(diào)試程序，校表辦法及處理數(shù)據(jù)遺失的方法；
采用隔離測量法并測量關(guān)鍵參數(shù)時，應(yīng)說明約定參數(shù)的值及其不確定性；
采用模擬校驗(yàn)法時，應(yīng)說明模擬軟件的名稱和版本，提供輸入文件、輸出文件的紙質(zhì)和電子副本，指出模擬所用的條件，注明哪些輸入?yún)��?shù)是測量獲得，哪些是假定的，說明測量數(shù)據(jù)獲得的過程。報(bào)告模擬結(jié)果與用于校核的能耗數(shù)據(jù)吻合的精確程度。
(7)  建立標(biāo)準(zhǔn)工況；
(8)  明確影響能耗的各個因素來源，說明調(diào)整情況；
(9)  能耗計(jì)算方法和步驟，相關(guān)的假設(shè)等；
(10)  節(jié)能量期望精度并采取的控制措施，可參照《測量不確定度評定與表示》JJF 1059等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范定量描述測量，數(shù)據(jù)采集和分析的精密度，并定性分析無法量化的因素對結(jié)果準(zhǔn)確度的預(yù)期影響。
2.4  基期能耗的確定應(yīng)符合下列要求：
1  對于改造項(xiàng)目，基期能耗按照耗能系統(tǒng)或設(shè)備在基期內(nèi)的運(yùn)行參數(shù)和能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行確定。
2  對于新建項(xiàng)目，基期能耗應(yīng)根據(jù)國家或地方節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)能效限定值要求、同類項(xiàng)目能耗水平統(tǒng)計(jì)值等確定。
【條文說明】這里新建建筑的基期能耗是以基準(zhǔn)建筑進(jìn)行計(jì)算的。這里“基準(zhǔn)建筑”是依據(jù)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 134-2010中的條文說明進(jìn)行定義的：是“20世紀(jì)80年代改革開放初期同地區(qū)建造的住宅”，按該地區(qū)居住建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在保證主要居室冬天18℃，夏季26℃的條件下，冬季用能效比為1的電取暖器，夏季用能效比為2.2的空調(diào)降溫，計(jì)算出一個全年采暖、空調(diào)能耗作為基準(zhǔn)能耗。對于公共建筑則依據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50189中對于“基準(zhǔn)建筑”定義的參數(shù)進(jìn)行取值，其他地區(qū)的基準(zhǔn)建筑則可按照國標(biāo)或者各自地方地標(biāo)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的“基準(zhǔn)建筑”定義參數(shù)進(jìn)行取值。室外氣象數(shù)據(jù)采用典型氣象年數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來源應(yīng)為政府部門或者權(quán)威機(jī)構(gòu)公布的數(shù)據(jù)。
2.5  節(jié)能量驗(yàn)證對象基期，報(bào)告期應(yīng)覆蓋對象運(yùn)行的典型工況，報(bào)告期時間長度應(yīng)與基期相同，驗(yàn)證方法應(yīng)一致。
【條文說明】基期應(yīng)確保體現(xiàn)了耗能設(shè)施所有的運(yùn)行工況�；�期應(yīng)包含能耗量由極大值到極小值的一個完整的運(yùn)行循環(huán)。正常運(yùn)行周期中的所有運(yùn)行工況均應(yīng)完全體現(xiàn)。所選基期內(nèi)，決定耗能設(shè)施能耗的所有影響因素均應(yīng)是可知的。一般選取緊鄰實(shí)施節(jié)能措施前的時間段為基期。如建筑物的耗能量受天氣影響程度較大，故需一整年的基準(zhǔn)線數(shù)據(jù)來代表一個完整的運(yùn)行循環(huán)。報(bào)告期應(yīng)至少包含設(shè)備或耗能系統(tǒng)的一個運(yùn)行周期，以便全面反映所有正常運(yùn)行工況下的節(jié)能效果。所有“節(jié)能量”報(bào)告期的長度應(yīng)考慮兩個因素，節(jié)能措施的壽命和初期節(jié)能量隨時間而減少的可能性。
2.6  確定節(jié)能量的計(jì)算數(shù)據(jù)應(yīng)符合以下要求：
1  經(jīng)校準(zhǔn)的可采信的能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)及財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)，如公用事業(yè)公司提供的表計(jì)數(shù)據(jù)、能源費(fèi)用賬單等；
2  符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求的能源計(jì)量儀表的讀數(shù)；
3  使用在檢定有效期內(nèi)的檢測儀器測量得到的能源消耗數(shù)據(jù)；
4  經(jīng)過校準(zhǔn)的，用計(jì)算機(jī)模擬得到的系統(tǒng)或設(shè)施的能耗數(shù)據(jù)；
5  公認(rèn)的或相關(guān)各方認(rèn)可的常用節(jié)能措施的數(shù)據(jù)。
2.7  符合下列情況時,宜采用隔離測量法進(jìn)行節(jié)能量驗(yàn)證:
1  節(jié)能措施之間或與其他設(shè)備之間的相互影響可忽略不計(jì)或可測量和計(jì)算；
2  影響能耗的變量可以測量，且測量成本較低；
3  期望得到單個節(jié)能措施的節(jié)能量；
4  已有分項(xiàng)計(jì)量表可以隔離有節(jié)能措施系統(tǒng)的能耗量。
【條文說明】隔離測量法側(cè)重于驗(yàn)證具體的單項(xiàng)節(jié)能措施的節(jié)能效果，相關(guān)影響能耗的參數(shù)可測量并且測量成本低。如照明節(jié)能系統(tǒng)，可通過測量改造前后的燈具功率以及運(yùn)行時間來確定。
2.8  符合下列情況時，宜采用整體比較法進(jìn)行節(jié)能量驗(yàn)證：
1  需驗(yàn)證整棟建筑的能效狀況；
2  建筑中采用了多項(xiàng)節(jié)能措施，且相互之間影響顯著；
3  采用隔離測量法比較復(fù)雜，且測量成本較高；
4  預(yù)期節(jié)能量足夠大，在監(jiān)測期間足以擺脫基期數(shù)據(jù)的隨機(jī)干擾。
【條文說明】整體比較法側(cè)重于對耗能系統(tǒng)整體節(jié)能效果的驗(yàn)證，一般是有多個節(jié)能措施同時存在并且相互影響比較顯著，采用隔離改造法的測量方法比較復(fù)雜或者測量成本較高，或者預(yù)期的節(jié)能量大于耗能系統(tǒng)整體上的一些隨機(jī)的能耗波動。節(jié)能措施實(shí)施后節(jié)能量分析的時間越長，短期不明波動的影響越小。當(dāng)報(bào)告期短于兩年時，要從基期數(shù)據(jù)中得出令人信服的節(jié)能量，一般節(jié)能量要大于基準(zhǔn)能耗的10%。
2.9  符合下列情況時，宜采用模擬校驗(yàn)法進(jìn)行驗(yàn)證：
1  基期能源數(shù)據(jù)都無法獲得或不可靠；
2  節(jié)能措施之間，或與建筑物其他設(shè)備之間有顯著的互相影響，采用隔離測量法時分離方法過于復(fù)雜或者測量成本過高；
3  建筑中的節(jié)能措施可以用成熟的模擬軟件進(jìn)行模擬，并有實(shí)際能耗或負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行比對。
【條文說明】校準(zhǔn)是對模擬結(jié)果和校準(zhǔn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以驗(yàn)證模擬較好的預(yù)測了耗能系統(tǒng)的能耗模式過程。一般采用12個月的公用事業(yè)費(fèi)賬單來校準(zhǔn)建筑物的模擬模型。這些賬單是應(yīng)在建筑物穩(wěn)定運(yùn)行后取得的。對于新建建筑，從開始到住滿用戶，以及住戶掌握最佳運(yùn)行方式前，有時需要好幾個月。校準(zhǔn)數(shù)據(jù)應(yīng)在節(jié)能量驗(yàn)證實(shí)施中進(jìn)行記錄并且表明數(shù)據(jù)來源。
考慮到能耗模擬軟件的局限性，只有當(dāng)隔離測量法和整體比較法不適用時才采用校準(zhǔn)模擬法。目前很多建筑結(jié)構(gòu)，空調(diào)系統(tǒng)形式，節(jié)能措施在軟件中都沒有對應(yīng)的模型和自定義形式，無法進(jìn)行有效模擬。
2.10  采用隔離測量法進(jìn)行節(jié)能量驗(yàn)證時，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1  節(jié)能措施對象運(yùn)行負(fù)荷穩(wěn)定，可只測量關(guān)鍵參數(shù)，其他參數(shù)宜估算確定；
2  當(dāng)節(jié)能措施對象運(yùn)行負(fù)荷變化較大時，應(yīng)對與能耗有關(guān)的所有參數(shù)進(jìn)行測量；
3  當(dāng)節(jié)能措施系統(tǒng)中同種類型與型號設(shè)備數(shù)量較多時，宜對設(shè)備進(jìn)行抽樣測量。
【條文說明】當(dāng)節(jié)能措施系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行負(fù)荷較穩(wěn)定或變化較小時，如建筑中的照明系統(tǒng)，可只測量影響能耗的關(guān)鍵參數(shù)(如照明功率)，對其他參數(shù)進(jìn)行約定(如照明運(yùn)行時間)進(jìn)行估算。對于約定參數(shù)，應(yīng)根據(jù)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和實(shí)際功能情況進(jìn)行判斷，確保約定參數(shù)符合實(shí)際情況，在節(jié)能量驗(yàn)證報(bào)告中應(yīng)包含該約定參數(shù)對節(jié)能量影響程度的評估。
2.11  采用模擬校驗(yàn)法進(jìn)行節(jié)能量驗(yàn)證時，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1  應(yīng)制定校準(zhǔn)模擬方案；
2  應(yīng)采用逐時能耗模擬軟件，且選擇建筑所在地或者周邊城市典型氣象年的逐時氣象參數(shù)；
3  除節(jié)能措施外，基準(zhǔn)建筑的能耗模型和竣工后的建筑能耗模型應(yīng)采用相同輸入條件；
4  能耗模擬輸出的逐月能耗和峰值能耗數(shù)據(jù)應(yīng)與實(shí)際賬單數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，月誤差應(yīng)控制在±14%之內(nèi)，均方差應(yīng)控制在±10%之內(nèi)。
【條文說明】校準(zhǔn)模擬方案包括：采用的模擬的軟件名稱及版本，模擬結(jié)果與實(shí)際能耗數(shù)據(jù)的比對方法，比對誤差。
“相同輸入條件”包括實(shí)施節(jié)能措施前后建筑模型，氣象參數(shù)、運(yùn)行時間、人員密度等參數(shù)應(yīng)一致。這些數(shù)據(jù)應(yīng)通過調(diào)研收集。此外，還應(yīng)對主要用能系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行調(diào)研和測試。
校準(zhǔn)模擬法的模擬過程和節(jié)能量的計(jì)算過程應(yīng)進(jìn)行記錄并保存相應(yīng)的文件。文件應(yīng)詳細(xì)記錄建模和校準(zhǔn)過程，包括輸入數(shù)據(jù)和氣象數(shù)據(jù)，以便可以核查模擬過程和結(jié)果。
2.12  計(jì)算節(jié)能量時，應(yīng)進(jìn)行不確定度分析，并注明計(jì)算得到節(jié)能量的不確定度或模型的精度。
【條文說明】節(jié)能量驗(yàn)證過程中易引入很多不確定因素，如隔離測量法中部分參數(shù)的約定，整體比較法中非節(jié)能措施相關(guān)參數(shù)的變化，校驗(yàn)?zāi)�擬法中模擬輸入數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)的不一致性，應(yīng)對這些不確定因素對于節(jié)能量的影響程度進(jìn)行評估，并在節(jié)能量驗(yàn)證過程中考慮相應(yīng)的預(yù)防措施，在最后的節(jié)能量報(bào)告中注明節(jié)能量的不確定度。