能耗管理方案精選(九篇)

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第1篇：能耗管理方案范文

關鍵詞：能源管理方案 空調(diào)系統(tǒng)能耗 能源計量 控制 收益

中圖分類號：TB494 文獻標識碼：A 文章編號：

一、概述

1.1某大學多功能圖書館建筑面積35019米2，其中圖書館主樓31672米2，地上四層；學術報告中心3305米2，地上兩層，全樓設計中央空調(diào)系統(tǒng)。

1.2空調(diào)系統(tǒng)冷、熱負荷參數(shù)：圖書館主樓夏季空調(diào)總冷負荷為2365KW,冬季空調(diào)總熱負荷為1482KW;學術報告中心夏季空調(diào)總冷負荷為392KW,冬季空調(diào)總熱負荷為392KW。

1.3用電負荷參數(shù)：圖書館主樓空調(diào)系統(tǒng)總裝機容量為：夏季，906.2KW；冬季，236.4KW。學術報告中心空調(diào)系統(tǒng)總裝機容量為：夏季及冬季，124.9KW。

1.4圖書館主樓夏季冷源由制冷機房供給7-12℃冷水，冬季熱源為校區(qū)內(nèi)城市集中供熱管網(wǎng)，設置二次換熱器，提供60-50℃熱水；學術報告中心冷熱源均為電力驅動的風冷多聯(lián)式熱泵機組，夏季供冷、冬季供熱。

1.5通風區(qū)域：一層的書庫、學術報告中心一層和二層的報告廳設置全熱交換式新風換氣機組，公共衛(wèi)生間設置吊頂排氣扇。

二、能源管理方案設計的目標

2.1提高空調(diào)系統(tǒng)管理的效率：調(diào)整動態(tài)負荷，用科學系統(tǒng)的管理手段提升由于管理不到位引起的耗能問題。

2.2改善環(huán)境舒適度：根據(jù)室內(nèi)人員狀況，調(diào)節(jié)溫度及空氣質(zhì)量，達到人體最佳舒適狀態(tài)。

2.3降低建筑的能耗：對建筑物內(nèi)外環(huán)境數(shù)據(jù)進行分析，建立能耗模型得出建筑本身的能耗改進空間。

2.4實現(xiàn)分項能耗數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)互通：保證數(shù)據(jù)上傳到校級能耗監(jiān)測平臺，同時與本?；虮窘ㄖ渌芾硐到y(tǒng)進行數(shù)據(jù)互通。

2.5提高設備的性能：通過對空調(diào)設備的特性進行分析，采取合適的節(jié)能措施，提高設備的效率。

三、空調(diào)系統(tǒng)能耗的分析

3.1能耗管理

在空調(diào)系統(tǒng)能耗中，有很大一部分是由于管理不善而引起的。各項調(diào)節(jié)和節(jié)能措施的實施，亦與操作人員的技術素質(zhì)直接相關。然而就現(xiàn)階段來說最難提高的也是操作人員的技術水平，因此，在加強對空調(diào)操作人員的培訓，提高管理人員素質(zhì)的同時，提供一種先進的技術管理手段，可以幫助操作人員更快更好地掌握空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能運行技巧。另外，實行實時計量和收費，從源頭上為能耗管理提供事實依據(jù)，也是建筑節(jié)能的一項基本措施。

3.2設備耗能

管理好了空調(diào)系統(tǒng)的末端設備，意味著減少了使用造成的能耗浪費。即從主觀上幫助系統(tǒng)節(jié)能。此外，設備本身的運行能耗也是空調(diào)能耗的重要組成部分。因此，在選擇系統(tǒng)設備的時候，必須考慮設備本身的能效比，采用能效比高的空調(diào)設備。

3.3環(huán)境能耗

由于室外溫濕度在不斷的變化，為保持相對恒定的室內(nèi)溫、濕度，必須提供匹配當量的能量補充，由此帶來的能量損耗，我們稱之為環(huán)境能耗。因此，對建筑內(nèi)外的環(huán)境參數(shù)實時監(jiān)測，計算因此產(chǎn)生的理論能量，與實際用掉的電力能量對比，找出系統(tǒng)的最佳運行工況和不同時段的最佳設定參數(shù)，提高能效，科學節(jié)能。

四、能源管理方案設計

4.1方案結構

能源管理方案的設計包括前端采集和計量兩大部分。第一部分是空調(diào)系統(tǒng)的監(jiān)測與控制，包括空調(diào)系統(tǒng)的參數(shù)監(jiān)測、工況的調(diào)控，和對其周圍相關環(huán)境的監(jiān)測。第二部分是對能耗的分項計量，即主機和末端設備運轉的能耗。

第一部分主要采用DDC設備，其特點為操作簡便，可靠性高，獨立控制性能好，適合中小系統(tǒng)的控制使用。

第二部分的主要功能是分項能耗的計量和采集，系統(tǒng)網(wǎng)絡平臺采用RS485工業(yè)總線，邏輯上單層透明，物理上雙層隔離結構，自由式網(wǎng)絡拓撲連接，通訊可靠穩(wěn)定。

4.2能源管理方案分析

4.2.1簡潔管理原則

我們在方案中首先應用簡潔管理原則——精簡控制點、減少變量，優(yōu)化控制環(huán)路，避免系統(tǒng)冗余。系統(tǒng)越簡潔，過渡期越短，系統(tǒng)越可靠、穩(wěn)定及可用性好。因此，我們在設計開始前，對系統(tǒng)進行反復的研討、通過對框圖的不斷優(yōu)化，合并功能相同的控制節(jié)點，刪除意義不大的系統(tǒng)變量，使數(shù)據(jù)的監(jiān)測、傳輸及處理均達到最簡的目的。

4.2.2對建筑物空調(diào)系統(tǒng)負荷的分析

形成建筑物空調(diào)系統(tǒng)夏季冷負荷及冬季熱負荷的因素主要包括：①圍護結構各種得熱（耗熱）量②人體的散熱、散濕量③照明散熱量④各種工藝設備、電氣設備的散熱量⑤新風系統(tǒng)的耗冷（耗熱）量⑥空氣滲透帶入的熱（冷）量⑦各種散濕帶來的潛熱量。在以上因素中，太陽輻射形成的負荷在一天內(nèi)變化幅度較大，而其他因素形成的負荷值則相對穩(wěn)定。因此從建筑物總負荷的角度分析，波動并不劇烈，變化也不是時刻發(fā)生。許多工程實例也證明了通常在工作時間內(nèi)，負荷往往是相對穩(wěn)定的，即在不同的日期以及在每一天的不同時刻內(nèi)溫度的變化是緩慢的。當負荷變化幅度增大時，系統(tǒng)并不試圖保持溫度的絕對恒定，而是保證在一定范圍內(nèi)波動。這樣一方面可以節(jié)能，另一方面可以保證執(zhí)行機構不會忽高忽低的大幅度動作，延長執(zhí)行機構的壽命。

4.2.3預冷（熱）階段

每天在開館前首先進行預冷（熱），使樓內(nèi)空氣溫度達到設計溫度值。此后，能源管理系統(tǒng)再根據(jù)冷熱負荷進行調(diào)節(jié)控制，這樣就避免了系統(tǒng)極限調(diào)節(jié)的工況。在預冷、預熱時，系統(tǒng)關閉室外新風風閥，可以減少新風帶來冷卻或加熱的能量消耗。

在控制系統(tǒng)實踐中，具有一定慣性的控制參數(shù)及被控對象是房間的溫度及濕度。尤其是房間的相對濕度指標，往往在控制系統(tǒng)發(fā)出指令停止或運行相關設備后，相對濕度值還會沿原來的變化趨勢上升或下降一個數(shù)值區(qū)間后再回到受控范圍。據(jù)此，在系統(tǒng)設計時，要對設備的最佳啟停時間進行計算，根據(jù)計算結論對受控對象予以調(diào)控，達到在保證環(huán)境參數(shù)達到設計指標的前提下，縮短不必要的設備啟停寬容時間，降低系統(tǒng)的能源消耗，縮短設備的運行時間，延長了系統(tǒng)及設備的使用壽命。

4.2.4 空氣平衡的策略

暖通空調(diào)系統(tǒng)中兩個平衡至關重要——熱平衡及空氣平衡。在建筑物中保證新風量與排風量的穩(wěn)定比例，是建筑物相對室外環(huán)境維持5Pa左右的正壓值，是降低建筑物能耗、保證室內(nèi)潔凈度的關鍵環(huán)節(jié)。因此，建筑物內(nèi)所有風機的運行參數(shù)均與密不可分。在控制框圖及編程中，維持風量平衡、實現(xiàn)樓內(nèi)正壓是必要條件，也是通過軟件控制新風風機、排風風機轉速的基本依據(jù)。但新風量變化時，風量平衡被打破，控制系統(tǒng)就要建立新的空氣平衡點，調(diào)節(jié)排風風機改變轉速；如果房間的空氣品質(zhì)發(fā)生變化而需要調(diào)節(jié)排風量時，同樣需要控制系統(tǒng)作出反應，加大或減少新風量的供應，仍然維持房間的一定正壓值，避免成室外環(huán)境的冷（熱）空氣滲入樓內(nèi)，增大了系統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的負荷，使能耗持續(xù)增加。

4.2.5新風量的管理與控制

根據(jù)《民用建筑供暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》（GB50736-2012）、《公共建筑節(jié)能設計標準》（GB50189-2005）的要求，建筑物內(nèi)的新鮮空氣供給必須達到一定的標準。傳統(tǒng)的做法是對建筑物內(nèi)的最大人數(shù)進行統(tǒng)計，并計算出建筑物所需的最大新風量。據(jù)此數(shù)據(jù)選擇新風設備，并在運行中維持一個恒定的數(shù)值（最大新風量值）。但建筑物內(nèi)人員的數(shù)量減少時，新風量無法實現(xiàn)相應的調(diào)整，帶來了新風量偏大，耗能始終處于高位的局面。

在新的能源管理系統(tǒng)理念中，新風量是一個可變的、始終根據(jù)建筑物人數(shù)變化而變化的參數(shù)。在硬件方面，需要在建筑物內(nèi)設置一定數(shù)量的CO2傳感器，監(jiān)測室內(nèi)的CO2濃度【CO2允許濃度值一般取0.1%（1000ppm）】。同時，系統(tǒng)收集全部的CO2濃度參數(shù)，對全樓進行該參數(shù)的加權計算及分析，得出即時新風量的參數(shù)，并將新風控制策略下達給系統(tǒng)的執(zhí)行元件，實現(xiàn)新風量的連續(xù)調(diào)節(jié)。這是目前最為合理的，也是最佳的新風能源管理方案之一。

4.2.6溫度控制

室內(nèi)溫濕度的變化與建筑節(jié)能有著緊密的相關性。統(tǒng)計資料表明，如果在夏季將設定值溫度下調(diào)1℃，將增加9%的能耗，如果在冬季將設定值溫度上調(diào)1℃，將增加12%的能耗。因此將室內(nèi)溫濕度控制在設定值精度范圍內(nèi)是空調(diào)節(jié)能的有效措施?？照{(diào)系統(tǒng)溫度控制精度越高，舒適性越好，同時節(jié)能效果也越明顯。

4.2.7溫度補償

我們主要考慮了兩種溫度補償措施。

（1）設定溫度的補償：由于室內(nèi)環(huán)境參數(shù)受到室外溫、濕度，太陽輻射強度、風向等的不斷影響，因此，在冬季時，將建筑物內(nèi)的初始平均溫度和送風平均溫度適當降低，而當室外環(huán)境變化需要室內(nèi)環(huán)境系統(tǒng)作出相應反應時再調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度提高，這樣既保證了人員的基本舒適度要求，也降低了能耗。在夏季時，當建筑物內(nèi)人數(shù)減少或圖書館的專業(yè)設備運行較少時，能源管理系統(tǒng)首先將空調(diào)系統(tǒng)的送風機調(diào)整至最低允許轉速，此時如果而樓內(nèi)平均環(huán)境溫度仍在繼續(xù)降低時，能源系統(tǒng)適當提高送風平均溫度的設定值，使房間不至于過冷，保證人員的舒適性，同時也降低了空調(diào)系統(tǒng)的能耗。對于為不同朝向區(qū)域送風的空調(diào)機組，根據(jù)其送風區(qū)域的朝向不同設定不同的溫度設定值。

（2）送風溫度的補償：主要為獲得較高的調(diào)節(jié)品質(zhì)，克服系統(tǒng)運行和調(diào)節(jié)中存在的滯后現(xiàn)象。這種補償可以較早地根據(jù)測到的室內(nèi)溫度、送風量等參數(shù)的變化做出正確的校正和調(diào)節(jié)動作，減少這些干擾對樓內(nèi)送風平均溫度的影響，防止控制系統(tǒng)產(chǎn)生振蕩。

4.2.8冷/熱水盤管閥門開度控制

在通常的空調(diào)自控系統(tǒng)中，冷/熱水盤管閥門開度一般由回風溫度或室內(nèi)溫度控制。對于大空間或有二次熱交換的區(qū)域，也可采用送風溫度來控制冷/熱水盤管閥門開度。

基于水閥調(diào)節(jié)的節(jié)能策略中，首要要做到的是保證閥門的“零”開度。各類電動水閥是節(jié)能管理系統(tǒng)主要執(zhí)行機構，在控制過程中閥門開度是節(jié)能系統(tǒng)主要調(diào)節(jié)內(nèi)容。其中，保證閥門“零”開度是節(jié)能系統(tǒng)控制精度的重要保證。換句話說，選擇正確流量特性和合適口徑的電動水閥是節(jié)能系統(tǒng)成功的重要保證。

4.3能源管理方案控制方法分析

4.3.1夜間能源管理

夜間能源管理是指建筑物在進入夜間運轉時為了保證維持最基本的要求而對各個能源單元進行的管理。能源管理在保證建筑物最低照度和通風率的同時，仍要確保安防、消防等系統(tǒng)的正常運行。

4.3.2輪循控制

輪循控制是通過對設備系統(tǒng)中的機組定期或按照需要切換工作。相比較把機組中所有設備投入使用而言，輪循控制是按照需要僅使部分機組進行輪循投入，這樣既大大降低機組能耗，又減少設備不必要的損耗，延長使用壽命。

4.3.3能耗計量統(tǒng)計管理

常規(guī)的空調(diào)自控系統(tǒng)多強調(diào)保證舒適度，節(jié)能管理則多作為輔助功能進行應用。在衡量建筑的節(jié)能措施是否有效時，無法給出有說服力的數(shù)據(jù)。且因為舒適度改變和管理的習慣，更容易造成能耗增大。而能源管理系統(tǒng)雙管齊下，在保證舒適度的同時，對空調(diào)系統(tǒng)的單項能耗計量并統(tǒng)計，作為節(jié)能管理的事實依據(jù)，定期對統(tǒng)計結果分析比較，使節(jié)能管理手段和措施落到實處，同時讓管理者對能耗的使用更加心中有數(shù)。

五、能源管理方案節(jié)能收益估算

設備額定能耗明細

設備能耗合計913.7KW，全時出力能耗按80%計算，為730KW。

常規(guī)情況下，單日運行平均時間為11.5小時（圖書館），年平均出力為180天，即年耗電為1，511，100度。

5.2按年平均用電150萬度估算，采用能源管理方案，可保證節(jié)約達到25%以上，即保證年節(jié)省用電37.5萬度以上。

六、投資回收年限估算

6.1根據(jù)5.2條計算結果，節(jié)能管理方案實施后，年節(jié)約耗電量為37.5萬KWh，電費費率為0.599元/KWh，每年節(jié)約電費為：0.599元/KWh×375000KWh=224，625元

6.2系統(tǒng)靜態(tài)除投資（不包括管理、人員費用）為877，413元，投資回收年限（理論值）約為4年；根據(jù)實際經(jīng)驗，考慮到管理、人員費用以及其他影響因素，實際投資回收年限約為5年。

七、其它設想

7.1增設建筑物內(nèi)的其它設備的能源管理程序及設施。即能源管理系統(tǒng)除對空調(diào)系統(tǒng)做節(jié)能調(diào)節(jié)外，還應對照明系統(tǒng)、給水系統(tǒng)等用電做相應調(diào)控，達到綜合節(jié)能。

7.2增設借閱定位集成管理

圖書館因其功能的特殊性，建議在借閱管理時，采用人員基本定位手段，可對整個圖書館各閱覽室的借閱人員做統(tǒng)一管理，以便系統(tǒng)運行人員有效的掌握各分區(qū)人員的存在情況，達到人性化節(jié)能，使節(jié)能管理系統(tǒng)更好的為建筑服務。

7.3與能耗監(jiān)測平臺集成

第2篇：能耗管理方案范文

關鍵詞：暖通空調(diào)；節(jié)能；設計；施工管理

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的構成及主要特點

隨著我國國民經(jīng)濟不斷發(fā)展，我國城市化建設水平提升，在經(jīng)濟快速建設的同時，能源和環(huán)境化問題日益嚴重。城市化飛速發(fā)展過程中，人們的生活方式和生活水平都發(fā)生改變，能源消耗在其中占據(jù)重要的比例，隨著的城市化進程加速，這個比例在快速提升。在一些發(fā)達國家，能耗消耗高達40%，建筑能耗的消耗主要有通風、采暖以及照明燈，這些消耗都是保障人們的生活水平，這些能耗消耗量在逐漸上升。從這個上升的比例上看，整個暖通空調(diào)的能耗占據(jù)建筑消耗的30%～50%，而且這個比例還逐漸上升。為了保障整個建筑物可以獲得舒適的建設環(huán)境，為了保障環(huán)境建設水平，在當前建筑物設計中都會涉及暖通空調(diào)，因為暖通空調(diào)能夠較好地滿足人們生產(chǎn)生活所需。同時，暖通空調(diào)耗能即是指整個暖空空調(diào)系統(tǒng)的耗能。在這部分的能耗消費中，包括消除建筑物冷熱負荷引起的能耗、新風負荷引起的能耗及輸送設備（風機和水泵）的能耗及系統(tǒng)保溫冷熱耗。影響暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的主要因素有室外氣候條件、室內(nèi)設計標準、圍護結構特征、室內(nèi)人員及設備照明的狀況以及新風系統(tǒng)的設置等。暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗還有幾個特點表現(xiàn)在：第一，系統(tǒng)的設計、設備選型、運行管理的不合理都會降低能量使用效率。第二，維持室內(nèi)空氣環(huán)境所需的冷熱能量品位及季節(jié)性。這就使在具備條件的情況下有可能利用天然能源來滿足要求，如太陽能、地熱能、廢熱、淺層土壤蓄熱蓄冷等。第三，暖通空調(diào)系統(tǒng)涉及到的冷熱量的處理通常以冷熱交換的形式處理。這就可以采用冷熱量回收的措施來減少系統(tǒng)的能耗，有效利用能量。

二、當前暖通空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面面臨的問題

（一）暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計及施工管理

暖空空調(diào)系統(tǒng)的設計以及對整體空調(diào)系統(tǒng)的運行調(diào)節(jié)中，能夠產(chǎn)生重大影響。然而，在實際工作過程中，如果設計不到位或者相關的設計人員不重視該設計需求，這樣會在系統(tǒng)運行時，能耗會逐漸上升。如果有的工程設計周期比較短，那么就會容易出現(xiàn)設計收費以及經(jīng)濟效益不掛鉤問題出現(xiàn)，設計人員為了趕時間，思考不周，一些技術型問題得不到解決，問題積累越多，越產(chǎn)生更大的能耗。有的設計單位為了獲得更大的經(jīng)濟利益，他們在進行設計工作時，時常不注意實際質(zhì)量，他們在乎的是設計數(shù)量，因此常常導致設計的系統(tǒng)不符合需求。一些設計標準甚至都已經(jīng)超出了我國的規(guī)定，有的公共建筑使用的空調(diào)系統(tǒng)，占據(jù)整個建筑能量消耗的百分之六十。當前，建筑行業(yè)從業(yè)的暖通空調(diào)設計人員，這些人員設計質(zhì)量高低不一，人員素質(zhì)素質(zhì)水平不一致。很大一部分的人員還是非專業(yè)院校畢業(yè)，有些人員還是專業(yè)不對口。甚至的有的人員沒有經(jīng)過任何的培訓就進入工作崗位，他們自身素質(zhì)低，直接影響設計質(zhì)量。在進行設計或施工過程中，對一些本專業(yè)出現(xiàn)的問題，他們的解決能力比較差，一般都會沿用傳統(tǒng)的解決方法，問題得不到針對性解決處理，這樣為暖通工程安裝埋下了安全隱患。還有些設計方案就出現(xiàn)了問題，這些人員雖然知道問題所在，但是無法找到科學的解決方案。所有的問題最終疊加導致系統(tǒng)能耗放大，甚至導致系統(tǒng)運行得不到保障，為今后系統(tǒng)運行埋下嚴重的隱患，從而也可以清析的看出能耗增加必然導致運行費用的上升。

（二）暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計方案

暖通空調(diào)設計最大的特點是“條條大道通羅馬”，隨著社會不斷發(fā)展，當前我國出現(xiàn)的環(huán)保問題以及節(jié)能問題更加突出，我國一直強調(diào)建筑要進行節(jié)能設計以及環(huán)保設計。于是建筑設計開始呈現(xiàn)出多樣的設計方案，每種技術都存在各自優(yōu)缺點。面對這些設計方案，每種設計方案針對的側重點不同，因此，最終技術的評價結果也不盡相同，如有的設計方案為節(jié)約投資或怕麻煩，對于大量的回風余熱沒有有組織的加以利用，設計方案缺乏較全面的比較論證。設計師也沒有給甲方說明短期投資較大和長期運行節(jié)能的關系，再有，即便設計考慮了這些因素，甲方因為節(jié)約投資方面的原因而不安裝，使得方案最終的問題雖是角度比較廣，但沒有形成統(tǒng)一規(guī)范要求，方案可操作性得不到保障。如何在眾多的設計方案中，選擇出一套科學、有效、合理的設計方案，這是當前嚴重困擾空調(diào)設計人員的課題。另一個問題是，缺乏科學的評價標準，在執(zhí)行工作時，往往會因為設計不符合需求，而無法開展，最終的設計質(zhì)量也得不到保障。

（三）暖通空調(diào)系統(tǒng)運行管理

在項目的全生命周期中，運行管理也起到十分重要的作用，在實際運行中有些單位一直錯誤的認為，只要設計符合需求，只要設計達標就可以。因此，常常出現(xiàn)管理人員培訓不到位，操作人員操作水平低下等問題出現(xiàn)。一般這些人員需要具備一定的暖通空調(diào)管理知識，需要掌握必要的設備安裝、運營理論知識。這些問題解決的唯一途徑是加強人員自身素質(zhì)建設，人員素質(zhì)提高可以是由企業(yè)組織進行統(tǒng)一培訓，也可以是的人員自身進行學習培訓。一年四個季節(jié)中，如果只是熟悉開機、關機以及簡單的冬夏季操作，過渡季節(jié)或平時不對系統(tǒng)進行維護、檢修、保養(yǎng)。這樣的暖通空調(diào)系統(tǒng)是不能滿足經(jīng)濟發(fā)展需求的。

三、解決暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效途徑與方法

（一）精心設計暖通空調(diào)系統(tǒng)

在經(jīng)濟快速發(fā)展的當前，暖通空調(diào)設計要符合人們消費需求，保障空調(diào)運行可靠、安全性。眾所周知，暖通空調(diào)系統(tǒng)是一個復雜的而且龐大的系統(tǒng)。系統(tǒng)相關理論比較復雜，進行設計時，如果設計質(zhì)量得不到保障，直接影響到系統(tǒng)的使用性能。因此，設計人員需要從設計角度做好設計工作，多方案比選，不斷優(yōu)化設計方案，這樣才能從源頭降低系統(tǒng)運行能耗。

（二）改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失

對于當前既有建筑暖通系統(tǒng)，可以從降低空調(diào)負荷上著手，這樣可以將能耗比例控制在規(guī)定的范圍。在建筑的維護結構中，結構性能直接能夠決定冷熱負荷大小，決定系統(tǒng)能耗，可以對維護結構進行規(guī)范化設計以及標準化設計。其中主要包含材料的選擇綜合傳熱系數(shù)大小等，同時還需要從提高維護結構保溫性能角度出發(fā)，做好圍護結構保溫隔熱工作。

（三）采用新型節(jié)能舒適健康的采暖空調(diào)方式

當前影響人體對溫度感應的環(huán)境參數(shù)比較多，不同的環(huán)境參數(shù)組成的參數(shù)值也不盡相同。不同的組合能夠獲得不同的效果，雖然這些暖空空調(diào)設計常識已經(jīng)耳熟能詳，但是在實際運行以及利用過程中便常常出現(xiàn)問題。很多設計人員他們對環(huán)境參數(shù)組合把握不準確，導致系統(tǒng)能耗也不相同。如在冬季，如果選擇傳統(tǒng)的采暖方式，基于空氣對流換熱方式，將室外的低溫空氣加熱與室內(nèi)的空氣進行融合，將整個室內(nèi)空氣加熱，往往對室內(nèi)空氣溫度需求要高些，才能保障人體能夠獲得較平穩(wěn)的舒適感。當室內(nèi)空氣溫度改變時，會直接影響整個系統(tǒng)的能量。因此，需要改變傳統(tǒng)運行方式，將最新的研究成果運用起來。這樣才能夠降低能耗量，才能實現(xiàn)節(jié)能。如可以適當?shù)脑黾虞椛錈幔瑫r也可以對運行系統(tǒng)加以自動控制，這樣溫度變化會有一個清晰數(shù)值，而且能耗下降的比例也有改變。一般而言，低溫輻射采暖，當室內(nèi)空氣溫度保持在16-17攝氏度時，舒適感與傳統(tǒng)的室溫參數(shù)一般在18到19攝氏度相當，從這個數(shù)據(jù)上看，顯然低溫輻射采暖相對于傳統(tǒng)方式有更多的節(jié)能效果。

（四）采用合同能源管理

合同能源管理是以減少的能源費用來支付節(jié)能項目成本的一種市場化運作的節(jié)能機制。專業(yè)節(jié)能服務公司與用戶簽訂能源管理合同、約定節(jié)能目標，為用戶提供節(jié)能診斷、融資、改造等服務，并以節(jié)能效益分享方式回收投資和獲得合理利潤，可以顯著降低用能單位節(jié)能改造的資金和技術風險，充分調(diào)動用能單位節(jié)能改造的積極性，是行之有效的節(jié)能措施。

合同能源管理是EMC公司通過與客戶簽訂節(jié)能服務合同，為客戶提供包括：能源審計、項目設計、項目融資、設備采購、工程施工、設備安裝調(diào)試、人員培訓、節(jié)能量確認和保證等一整套的節(jié)能服務，并從客戶進行節(jié)能改造后獲得的節(jié)能效益中收回投資和取得利潤的一種商業(yè)運作模式。在合同期間，EMC與客戶分享節(jié)能效益，在EMC收回投資并獲得合理的利潤后，合同結束，全部節(jié)能效益和節(jié)能設備歸客戶所有。采用合同能源管理對于既有建筑的節(jié)能改造尤其適用。

結束語

隨著社會不斷發(fā)展，城市化進程逐漸加快，我國使用能源消耗率逐漸增多，我國認識到能源消耗問題，現(xiàn)在開始積極的推行新能源，大量使用清潔能源，地熱能、太陽能以及原子能等，這些能源的使用在當今社會發(fā)展中起到關鍵性作用，它已經(jīng)引起各國的高度重視，能源的使用是解決當前世界出現(xiàn)能源危機有效方式之一，當前我國對地源熱泵系統(tǒng)、太陽能源使用系統(tǒng)的設計和應用也逐漸推廣開來，這些系統(tǒng)不會污染環(huán)境，長期運行費用低，節(jié)能節(jié)資。這對于我國經(jīng)濟建設，可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。當前我國能源消耗不斷提升，我國電力使用十分緊張，暖空空調(diào)設計及使用需要符合當前發(fā)展需求，從節(jié)能角度入手，這樣才能保障我國經(jīng)濟增長，才能更好的提升我國綜合國力。因此，在進行空調(diào)設計時，理應注意圍護結構性能設計，理應從設備節(jié)能、系統(tǒng)節(jié)能保溫等入手，這樣才可以更好的節(jié)約能源，從而有效的提升能源利用率。

參考文獻

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[2]李一品.基于動態(tài)平衡閥的暖通空調(diào)變流量水力平衡控制特性 暖通空調(diào)監(jiān)理中應注意的若干問題[J].建材與裝飾：上旬-2013年8期

[3]許建平，馮月靜.大型超市集中空調(diào)通風系統(tǒng)風管清洗消毒后軍團菌調(diào)查結果的分析[J].科技視界-2013年18期

第3篇：能耗管理方案范文

【關鍵詞】暖通；節(jié)能；設計

一、暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗構成與特點

隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，能源和環(huán)境問題日益尖銳，城市化的飛速發(fā)展和人們生活水平的提高，建筑能耗在總能耗中所占的比例越來越大，在發(fā)達國家已達到40%，建筑能耗主要包括建筑物在采暖、通風、空調(diào)、照明、電器和熱水供應等需求方面的能耗，用于暖通空調(diào)的能耗又占建筑能耗的30%～50%，且在逐年上升。為了維持建筑物內(nèi)部空氣環(huán)境適宜的溫濕度，現(xiàn)代建筑中通常采用設置暖通空調(diào)系統(tǒng)來保證這一需求，而所消耗的能量即為暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗。這部分能耗中包括建筑物冷熱負荷引起的能耗、新風負荷引起的能耗及輸送設備（風機和水泵）的能耗。影響暖通空調(diào)系統(tǒng)能耗的主要因素有室外氣候條件、室內(nèi)設計標準、圍護結構特征、室內(nèi)人員及設備照明的狀況以及新風系統(tǒng)的設置等。

暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗還有幾個特點表現(xiàn)在：第一，系統(tǒng)的設計、選型、運行管理的不合理將會降低能量使用效率。第二，維持室內(nèi)空氣環(huán)境所需的冷熱能量品位較低且有季節(jié)性。這就使在具備條件的情況下有可能利用天然能源來滿足要求，如太陽能、地熱能、廢熱、淺層土壤蓄熱等。第三，暖通空調(diào)系統(tǒng)涉及到的冷熱量的處理通常以交換形式處理。這就可以采用冷熱量回收的措施來減少系統(tǒng)的能耗，有效利用能量。

二、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能面臨的一些問題

1、節(jié)能設計方案存在的問題

近年來，隨著對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，新的技術方案不斷涌現(xiàn)，每種技術方案往往都有各自的優(yōu)缺點。面對眾多的設計方案，由于考慮問題的角度不同，各方面的評價結果也往往不相同，甚至大相徑庭；由于缺乏科學的、客觀的設計方案評價方法，設計人員往往霧里看花，無所適從，如何在眾多的設計方案中找到最合適的節(jié)能方案，是困擾暖通空凋沒計人員的重要課題。另一方面，不科學的評價方法則會起到誤導的作用，造成嚴重損失。

2、系統(tǒng)運行與管理存在的問題

除設計施工外，運行管理也起著重要的作用。在實際中有些單位認為設計施工達標完成就可以了，因此不注意對暖通空調(diào)操作人員的培訓，很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識，不懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進行相應的調(diào)節(jié)。一年四季只有開機、關機和冬、夏季轉換操作，顯然系統(tǒng)達不到相應的節(jié)能效果。

三、暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的途徑及方法

1、暖通空調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)化設計

使其在高效經(jīng)濟的狀況下運行。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大復雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能?？梢哉f空調(diào)系統(tǒng)的設計對系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。

2、有效改善建筑維護結構的保溫性能

對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過維護結構的空調(diào)負荷占有很大比例，而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過維護結構的空調(diào)負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設計規(guī)范和標準中，首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。

3、采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式

影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個室內(nèi)的空氣加熱，通過空氣實現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果，改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加輻射熱（如低溫地板輻射采暖），此時所需要的空氣溫度顯著下降，一般可達到12～14℃，而傳統(tǒng)方式一般在18～20℃，顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。在夏季也有類似的結果。

4、推廣使用可再生能源或低品位能源空調(diào)系統(tǒng)

如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢下發(fā)展起來的，它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱（或制冷）量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外，利用太陽能供熱或制冷技術也在開發(fā)研究著。

5、開展冷熱回收利用的研究運用工作

目前許多空調(diào)系統(tǒng)冷熱回收利用研究也在蓬勃開展，如空調(diào)系統(tǒng)排風的全熱回收器，夏季利用冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應等，都是對系統(tǒng)冷熱的回收利用，顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。

6、優(yōu)化系統(tǒng)運行管理，提高系統(tǒng)控制水平

對暖通空調(diào)專業(yè)的操作人員進行培訓，提高管理人員的專業(yè)水平和業(yè)務技能，使其具備必須的暖通空調(diào)基本理論常識，實行空調(diào)操作人員操作證制度，對沒有達到考核要求的，應重新培訓，考核合格后才能上崗，同時提高管理人員的素質(zhì)，增強其責任心，這樣管理人員才有能力根據(jù)室外參數(shù)的變化進行相應的調(diào)節(jié)，達到設計要求的節(jié)能效果。

四、結語

我們應當積極開發(fā)新能源，積極推動太陽能、地熱能、原子能等新能源在建筑中的應用。這些能源的開發(fā)利用日益引起世界各國的重視，它將是解決世界能源危機的根本措施。我國已有這方面的研究應用，如地源熱泵系統(tǒng)、太陽能一水源熱泵系統(tǒng)及太陽能一空氣能熱泵系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)高效節(jié)能、無污染，不失為一種有效利用自然能的好途徑。節(jié)能對于我國現(xiàn)代化建設來說，具有更重大的意義。目前，全國各地電力十分緊張，但所需能量也在迅速增長。因此，在空調(diào)設計中應注意改善圍護結構的熱工性能和熱設備的保溫性能；空調(diào)系統(tǒng)方案要節(jié)約能源，充分回收能量，并盡可能利用天然能源，同時采取自控節(jié)能等措施。

參考文獻

第4篇：能耗管理方案范文

【關鍵詞】暖通節(jié)能；重要性

近年來我國建筑業(yè)飛快發(fā)展，而在世界能源危機不斷凸顯的情況下，減少建筑能耗勢在必行，據(jù)統(tǒng)計建筑能耗已經(jīng)占據(jù)社會總能耗的27 %以上。有些地區(qū)已接近40 %，且其總量呈逐年上升趨勢。能源總消費量的比例已從20世紀70年代末的10 %，上升到近年的27.48 %，其中2/3為暖通空調(diào)系統(tǒng)所消耗。在建筑工程中暖通空調(diào)系統(tǒng)正慢慢的得以應用，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗也將進一步增大，同時我國目前現(xiàn)有空調(diào)系統(tǒng)的能耗巨大。因此在暖通空調(diào)系統(tǒng)中考慮節(jié)能，意義十分重大。

一、當前暖通空調(diào)系統(tǒng)在節(jié)能方面面臨的問題

（一）暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計及施工管理

暖通空調(diào)系統(tǒng)的設計對空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有著重要的影響，然而，在實際工作中往往得不到一些設計部門和設計人員的足夠重視，加之工程設計周期普遍較短，設計收費與設計產(chǎn)生的經(jīng)濟效益不掛鉤，以及一些技術性問題沒有完全得到解決等原因，一些設計單位只求數(shù)量，忽視質(zhì)量，使得設計施工完的系統(tǒng)不僅投資大，運行能耗也相當驚人，大大超過了國家標準，甚至有的公共建筑的暖通空調(diào)能耗占建筑總能耗達60%。

另外，目前建筑施工監(jiān)理行業(yè)中暖通空調(diào)專業(yè)人員水平參差不齊，很大一部分人員非本專業(yè)院校畢業(yè)或非對口專業(yè)，甚至一部分人員根本未經(jīng)過任何培訓，對本專業(yè)理論知識似懂非懂，常憑經(jīng)驗，采用慣用方案或甲方指定的方案，由此在設計或施工中遇到的一些涉及方案性調(diào)整問題不能進行及時正確的處理和解決，最終導致系統(tǒng)出現(xiàn)無法挽回的不良后果，給系統(tǒng)的運行、管理留下隱患，在實際工作中，由此造成的經(jīng)濟損失也是相當嚴重的。

（二）暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設計方案

暖通空調(diào)設計的特點是“條條大道通羅馬”，近年來，隨著對節(jié)能和環(huán)保要求的不斷提高，新的技術方案不斷涌現(xiàn)，每種技術方案往往都有各自的優(yōu)缺點。面對眾多的設計方案，由于考慮問題的角度不同，各方面的評價結果也往往不相同，甚至大相徑庭；由于缺乏科學的、客觀的設計方案評價方法，設計人員往往霧里看花，無所適從，如何在眾多的設計方案中找到最合適的節(jié)能方案，是困擾暖通空凋沒計人員的重要課題。另一方面，不科學的評價方法則會起到誤導的作用，造成嚴重損失。

（三）暖通空調(diào)系統(tǒng)運行管理

除設計施工外，運行管理也起著重要的作用。在實際中有些單位認為設計施工達標完成就可以了，因此不注意對暖通空調(diào)操作人員的培訓，很多操作人員不具備必要的暖通空調(diào)基本理論常識，不懂得根據(jù)室外參數(shù)的變化進行相應的調(diào)節(jié)。一年四季只有開機、關機和冬、夏季轉換操作，顯然系統(tǒng)達不到相應的節(jié)能效果。

二、解決暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效途徑與方法

（一）精心設計暖通空調(diào)系統(tǒng)

使其在高效經(jīng)濟的狀況下運行。暖通空調(diào)系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個龐大復雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設計的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。可以說空調(diào)系統(tǒng)的設計對系統(tǒng)的節(jié)能起著重要的作用。

（二）改善建筑維護結構的保溫性能，減少冷熱損失

對于暖通空調(diào)系統(tǒng)而言，通過維護結構的空調(diào)負荷占有很大比例，而維護結構的保溫性能決定維護結構綜合傳熱系數(shù)的大小，亦即決定通過維護結構的空調(diào)負荷的大小。所以在國家出臺的建筑節(jié)能設計規(guī)范和標準中，首先要求的就是提高維護結構的保溫隔熱性能。

（三）提高系統(tǒng)控制水平，調(diào)整室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)，盡可能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗

（四）采用新型節(jié)能舒適健康的空調(diào)方式

影響人體熱舒適性的環(huán)境參數(shù)眾多，不同的環(huán)境參數(shù)組合可以得到相同的熱舒適性效果，但不同的熱濕環(huán)境參數(shù)組合空調(diào)系統(tǒng)的能耗是不相同的。例如在冬季，如果我們采用傳統(tǒng)的空調(diào)方式，把整個室內(nèi)的空氣加熱，通過空氣實現(xiàn)人體與環(huán)境的熱濕交換，就需要較高的空氣溫度，此時通過維護結構的熱損失和加熱新風的熱損失都比較大。如果我們根據(jù)熱濕環(huán)境的研究成果，改變傳統(tǒng)的空調(diào)方式，增加輻射熱（如低溫地板輻射采暖），此時所需要的空氣溫度顯著下降，一般可達到12～14℃，而傳統(tǒng)方式一般在18～20℃，顯然后者比前者具有顯著的節(jié)能效果。在夏季也有類似的結果。

（五）推廣應用使用可再生能源或低品位能源的空調(diào)系統(tǒng)

如何利用可再生能源及低品位能源已經(jīng)成了該領域重要的研究課題。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)就是在這種形勢下發(fā)展起來的，它利用地下恒溫層土壤熱顯著提高空調(diào)系統(tǒng)的COP值，使得同等制熱（或制冷）量下的系統(tǒng)能耗大幅度下降。另外，利用太陽能供熱或制冷技術也在開發(fā)研究著。

（六）開展冷熱回收利用的研究運用工作，實現(xiàn)能源的最大限度利用

目前許多空調(diào)系統(tǒng)冷熱回收利用研究也在蓬勃開展，如空調(diào)系統(tǒng)排風的全熱回收器，夏季利用冷凝熱的衛(wèi)生熱水供應等，都是對系統(tǒng)冷熱的回收利用，顯著提高了空調(diào)系統(tǒng)能源利用率。

（七）強化系統(tǒng)的運行管理并提高系統(tǒng)控制水平

對暖通空調(diào)專業(yè)的操作人員進行培訓，提高管理人員的專業(yè)水平和業(yè)務技能，使其具備必須的暖通空調(diào)基本理論常識，實行空調(diào)操作人員操作證制度，對沒有達到考核要求的，應重新培訓，考核合格后才能上崗，同時提高管理人員的素質(zhì)，增強其責任心，這樣管理人員才有能力根據(jù)室外參數(shù)的變化進行相應的調(diào)節(jié)，達到設計要求的節(jié)能效果。

三、結束語

第5篇：能耗管理方案范文

摘要：從金華住宅能耗特點出發(fā)，對這一地區(qū)建筑節(jié)能方法的經(jīng)濟性進行分析，探討節(jié)能投資的意義。

關鍵詞：節(jié)能；投資額；能耗；經(jīng)濟評價

金華市位于浙江省中部，在氣候上屬于夏熱冬冷地區(qū)，年平均氣溫170C左右，夏季炎熱高溫，冬季寒冷潮濕，最冷月平均氣溫在40C左右，最熱月平均氣溫290C左右。夏季室外空氣溫度大于350C的天數(shù)約30天，最高溫度達到400C以上,最低氣溫也超過300C。冬季室溫常低于100C，日平均溫度小于50C的天數(shù)約20~30天。年均降水1300~1400毫米之間，日照年際變化明顯且季節(jié)分布不均，夏季日長且晴朗少云，冬季日短，春季云多。

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，全國各地居民生活水平的不斷提高，住宅建筑主要依賴空調(diào)設備維持室內(nèi)舒適溫度和濕度，空調(diào)已成為居民住宅的主要調(diào)溫手段，并逐漸由1戶1臺發(fā)展到1戶多臺，空調(diào)能耗已經(jīng)占建筑總能耗的55%左右，金華市也不例外。但由于建筑圍護結構隔熱性能差，空調(diào)用能效率低，能源浪費嚴重。未來金華市的空調(diào)裝機容量還會繼續(xù)增加，所以，應重視住宅節(jié)能設計，在提高室內(nèi)環(huán)境舒適度的同時，盡可能減少空調(diào)裝機容量及運行能耗。

我國從上世紀80年代開始進行居住建筑節(jié)能設計。夏熱冬冷地區(qū)從2001年10月1日起執(zhí)行《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》，居住建筑節(jié)能設計浙江省標準《居住建筑節(jié)能設計標準》DB33/1015-2003，2003年12月，2004年1月1日施行。公共建筑進行節(jié)能設計浙江省標準《公共建筑節(jié)能設計標準》DB33/1036-2007 ，2007年12月，2008年1月1日施行。

建筑節(jié)能的實施需要大量成熟可行的建筑技術和設計方法作為支撐。因而，這一地區(qū)建筑節(jié)能方法仍需要進一步研究和探討，本文從建筑能耗的角度分析金華市住宅節(jié)能的經(jīng)濟性評價方法。

1.住宅的能耗構成及節(jié)能措施

住宅能耗受諸多因素影響。除室外熱氣候、室內(nèi)空氣質(zhì)量和氣候環(huán)境、建筑功能、規(guī)劃布局等外部因素以外，主要是以下的建筑因素：

圍護結構的熱傳遞量，與圍護結構傳熱系數(shù)、建筑體形系數(shù)、窗墻比等有關，其中建筑圍護結構的隔熱是影響建筑能耗的主要內(nèi)在因素。在圍護結構的熱傳遞能量中，外墻圍護結構（含門窗）約占66%，樓梯間隔墻約占11%，其余占23%。因此，加強圍護結構的隔熱性能，是減少結構能耗的重要環(huán)節(jié)。

設備能耗，金華市住宅能耗主要來自夏季空調(diào)制冷，其次是冬季采暖，這些占整個建筑能耗的55%以上，說明采用高效率的空調(diào)設備是金華地區(qū)實現(xiàn)建筑節(jié)能的一個重要環(huán)節(jié)。同時，以上兩者是互相關聯(lián)的，若降低圍護結構的熱傳遞，也勢必將降低設備能耗。金華市夏季室內(nèi)設計計算指標為：居住空間室內(nèi)設計計算溫度26℃。計算換氣次數(shù)1.0次/h。冬季采暖室內(nèi)設計計算指標為：居住空間室內(nèi)設計計算溫度16℃；計算換氣次數(shù)1.0次/h。

為了達到節(jié)能要求，必須采取綜合節(jié)能措施：首先是規(guī)劃設計，包括選址、朝向、間距、綠化等；其次是圍護結構設計，包括體型、外墻、門窗、屋頂?shù)龋ㄟ^墻體保溫；還要提高設備效率，空調(diào)額定能效比取2.3，采暖額定能效比取1.9，減少設備能耗。

2.住宅的節(jié)能經(jīng)濟分析

節(jié)能建筑會提高造價，如果把增加節(jié)能措施的支出和日常使用中由于節(jié)能降耗而減少的支出進行抵消，可以得出節(jié)能成本的動態(tài)回收期。根據(jù)動態(tài)回收期調(diào)整設計方案，從而優(yōu)化建筑節(jié)能投資方案，達到住宅的低能耗和高舒適的雙贏目標。

2.1節(jié)能建筑節(jié)能投資額的識別估算

采用節(jié)能技術后，不僅建筑材料和設備的造價發(fā)生了變化，為適應新材料所需要的人工、機械、技術措施、施工組織等都需要相應的進行調(diào)整，而這些項目的調(diào)整都會導致工程造價的變化。在對一個節(jié)能建筑進行評價時，我們可以根據(jù)PKPM節(jié)能分析軟件給出的節(jié)能計算報告書看出，在節(jié)能建筑中所使用到的一些節(jié)能材料，比如膨脹聚苯板、擠塑聚苯板等等，以及它們在各個結構部分所使用的面積分布，由此可以計算出節(jié)能建筑的節(jié)能投資額。

例如某節(jié)能建筑墻體采用節(jié)能技術后的節(jié)能投資額計算：

采用節(jié)能技術后墻體構造與常規(guī)墻體的單項工程的綜合單價差價計算為

ΔP =Δ該分項工程直接工程費×（1+施工管理費費率）×（1+利潤費率）（1）

導致施工技術措施項目綜合費用的增加為

ΔM1=Δ技術措施項目直接工程費×（1+施工管理費費率）×（1+利潤費率） （2）

導致施工組織措施項目綜合費用的增加為

ΔM2=（ΔP+ΔM1）×（1+施工組織措施項目費費率） （3）

導致產(chǎn)生的與之相關的其他附加工作項目所增加的費用為ΔO。則在該節(jié)能技術項目的應用上導致的總節(jié)能投資額為

Ii= （ΔP×N+ΔM1+ΔM2+ΔO）×（1+規(guī)費費率）×（1+綜合稅率） （4）

由此推廣，可得到整個項目的節(jié)能投資額，假設該節(jié)能建筑所使用的節(jié)能材料數(shù)量為n，則節(jié)能投資額ΔI的估算方法如公式（5）所示：

（5）

2.2節(jié)能建筑節(jié)省能耗費用的識別估算

節(jié)能建筑在圍護結構等部分使用節(jié)能材料以后，可以對整個建筑物起到隔熱保溫的效果，可以明顯減少建筑物在使用過程中的能耗，從而節(jié)約了部分能耗費用。

2.2.1第一年節(jié)省能耗費用的計算

根據(jù)PKPM節(jié)能分析軟件，可以計算分析得出該建筑物當前的能耗狀況，其中參照建筑能耗為Q0，設計建筑能耗為QP。Q0為按照節(jié)能50%的標準進行計算的能耗結果，QP為按照實際情況計算分析得出的實際能耗量，根據(jù)參照建筑和設計建筑的能耗可以計算出該建筑節(jié)省的能耗量，計算方法如公式（6）。

節(jié)能建筑節(jié)約的能耗量Q1=2Q0-QP （6）

根據(jù)當前的能源價格，以及能源價格指數(shù)Ci變動狀況，可以估算出在今后的一年中節(jié)省的能耗費用。例如當前某能源的價格為P0/單位，能源價格指數(shù)變動狀況如下表1所示。

表1能源價格指數(shù) 單位：KWh或W

期數(shù) 0 1 2 3 4 5 ……

能源價格指數(shù) C0 C1 C2 C3 C4 C5 ……

由P0以及表1可以計算得出該能源第一年末的價格P1，P1=C1P0/C0，從而可以算出某節(jié)能建筑第一年末節(jié)省的能耗費用A1。

（7）

以上是針對單一能耗，對于多種能耗的計算方法是在以上方法的基礎上擴展得到一般的第一年末節(jié)省能耗費用的計算方法，如公式（8）所示。

（8）

其中：P0i―某節(jié)能建筑消耗的第i種能源的現(xiàn)時價格；

Q0i―參照建筑消耗的第i種能源量；

Q Pi―設計建筑消耗的第i種能源量；

N―某節(jié)能建筑消耗的能源種類數(shù)（n≤2）。

2.2.2計算期內(nèi)各年節(jié)省能耗費用的估算

這里需要先確定計算周期，一般的，節(jié)能建筑所選用的所有節(jié)能材料作為一個系統(tǒng)，以其中最短使用壽命材料的壽命作為計算期?？紤]到各種節(jié)能材料在使用過程中會有一定的損耗，其節(jié)能效果肯定會越來越差，到最終失效更新。我們同時需要以所有節(jié)能材料的使用作為一個整體系統(tǒng)來設定一個節(jié)能建筑在使用過程中每年的損耗率。

設某節(jié)能建筑經(jīng)濟分析計算期為N年，整體考慮所有使用的節(jié)能材料情況估計得出每年的損耗率大致為a，根據(jù)以上分析的數(shù)據(jù)可以計算分析在計算期內(nèi)各年節(jié)省能耗費用，如表2所示。

表2各年節(jié)省能耗費用分析

期數(shù) 節(jié)約的能耗費用 能源價格指數(shù) 調(diào)整后節(jié)約的能耗費用

1 A1 C1 A1

2 A1(1-a) C2 A2

……

N A1(1-a)N-1 Cn AN

其中：

（9）

根據(jù)節(jié)能建筑的經(jīng)濟分析計算期以及設定一個固定的損耗率便可以得出計算期內(nèi)各年節(jié)約的能耗費用即節(jié)能收益。

3.多個節(jié)能設計方案的技術經(jīng)濟評價

進行節(jié)能建筑設計時，為了取得良好的經(jīng)濟效果，往往設計多個節(jié)能方案進行比較。對于多個節(jié)能設計方案，我們先把每個節(jié)能方案的節(jié)能投資、計算期以及各年的節(jié)能收益計算出來，為每個方案生成相應的現(xiàn)金流量圖表，然后分別計算各個節(jié)能方案的投資回收期以及凈現(xiàn)值（NPV）。從凈現(xiàn)值的意義可以得知，只有當那些凈現(xiàn)值大于等于0的方案才可以接受，所以需要先對各個節(jié)能方案的凈現(xiàn)值進行篩選，從中選取那些凈現(xiàn)值大于0的方案，然后再從經(jīng)過篩選后留下的方案中選取最優(yōu)的方案。

由于各個方案的計算期不一定一致，所以我們在評價各個方案的時候可以采用年度平均收益（費用）的方法來評價，具體就是采用（10）的公式算出每個方案的年度平均收益（AE），然后比較AE的大小即可以得出哪個方案為最優(yōu)，評價的準則是選取方案中AE值最大的那個方案為最優(yōu)節(jié)能設計方案。

AE=NPV(A/P，i，N)（10）

其中：AE―年度平均收益（費用）；

i―基準貼現(xiàn)率。

在計算各方案的凈現(xiàn)值（NPV）時，需要選取一個基準貼現(xiàn)率，因為投資具備一定的機會成本，所以筆者認為應該把消費者或開發(fā)商投資其他領域而產(chǎn)生的最大平均報酬率作為節(jié)能投資評價的基準貼現(xiàn)率，其應該大于等于同期銀行的貸款利率。

本文主要從節(jié)能建筑投資額估算、節(jié)省能耗費用估算以及對整個節(jié)能建筑的技術經(jīng)濟分析三個方面來探討金華市節(jié)能建筑經(jīng)濟評價的方法，該方法在實際中具備一定的實用性和合理性，對整個夏熱冬冷地區(qū)的節(jié)能建筑評價都有借鑒意義。但該方法在選取計算原始數(shù)據(jù)時，如基準貼現(xiàn)率、節(jié)能系統(tǒng)整體損耗率等，往往帶有投資者一定的主觀判斷，這在一定程度上也是不可避免的，因為投資評價本身就帶有一定的主觀價值，只要計算分析得出的結果符合投資者自身的預期，那投資便是合理的。

參考文獻：

第6篇：能耗管理方案范文

關鍵詞：杭州；庭院改善；低碳化；節(jié)能

Abstract: According to the characteristics of the courtyard to improve object, combined with the actual case modification scheme comparison and analysis, summed up the low carbon building, low carbon environmental and low carbon transport, low carbon life and renewable energy, low carbon construction four aspects of courtyard of low carbon improvement strategy, provide practical engineering experiences for the further development of the courtyard improvement works.

Key words: Hangzhou; improving the courtyard; low carbon; energy saving

中圖分類號：B845.61文獻標識碼：A 文章編號：

1 前言

隨著城市生活水平的日益提高，人們對市容市貌、社會秩序、生態(tài)環(huán)境的要求也逐步提升。為了加快城市有機更新，完善基礎設施、改善居住環(huán)境、落實管理措施，著力營造功能相對齊全、長效措施落實、環(huán)境整潔舒適的宜居環(huán)境，從07年開始，杭州市歷經(jīng) 3年時間，累計完成972個庭院4532幢房屋的改善任務，受益戶數(shù)21.9萬戶，受益群眾65.7萬人，居民的生活品質(zhì)得到了很大的提升。此項工程實施以來，老百姓對于庭院改善的效果越來越滿意，參與度和關注度都得到了很大提高，社會各界人士對于已經(jīng)實施的改善工程給予了很高的評價。

2 庭院改善介紹

2.1 庭院改善對象

在主城區(qū)范圍內(nèi)的，于上世紀八九十年代造的、沒有物業(yè)管理、近期又沒大規(guī)模改造計劃的舊小區(qū)。這個“庭院”，不是指一個墻門里的院子，而是廣義地指由幾幢房子圍合而成，中間有個公共場所的空間結構。

2.2庭院改善內(nèi)容

改善內(nèi)容總體包括道路平整、積水治理、立面整治、截污納管、景觀照明、園林綠化、城市家具、違建拆除、緩解交通兩難、架空線“上改下“、平改坡、危房修繕、標志牌多桿合一、纜線序化、車棚改造、樓道潔化、公用管線一戶一表配套、公共活動空間設計、增設休閑健身設施、晾衣架設置、太陽能裝置和公共廁所改造、設置物業(yè)管理用房、完善監(jiān)控設施配套、完善消防設施、拆違建綠等27項。

2.3 庭院改善目標

注重居住環(huán)境的提升和市民生活的需求：實施照明增設，綠化調(diào)整，截污納管，?；\凸改平，立面修整，線路整理等，解決夜間通行、拓展空間、污水出路及景觀臟亂差問題。

2.4 庭院改善分類標準

庭院改善標準分為達標類和特色類，達標類：改善后的庭院達到路平、水暢、燈明、功能相對齊全；特色類：在達標類的基礎上，做好傳承歷史文脈、豐富文化內(nèi)涵、增加交流空間、提升綠化品位，改善后的庭院在歷史人文、景觀方面具有鮮明特點，達到“眼前一亮、耳目一新”的效果。

3案例分析—環(huán)城西路96號、98號

3.1 工程概況

環(huán)城西路96號、98號庭院建于20世紀70、80年代，位于環(huán)城西路與體育場路交叉口，分別各有3幢多層住宅建筑，共214戶居民，坐落于市中心黃金地段，但是庭院整體環(huán)境并不理想。根據(jù)居民群眾的要求，該庭院作為杭州市2010年低碳庭院建設試點，進行庭院改善工程，主要包括屋頂平改坡和平改綠、立面整治、樓道整治、景觀及公共休閑服務設施的重新規(guī)劃設計、市政道路及設施的改造、電力設施上改下等幾個方面。

3.2 現(xiàn)狀分析

環(huán)城西路96號、98號庭院內(nèi)部比較擁擠，路面破損嚴重，無停車位，自行車庫破舊，基本無綠化以及景觀可言，如圖1，圖2所示。外立面較為陳舊，面磚和涂料剝落面積大，雨篷、晾衣架等生活設施使用年限較長，損壞程度嚴重，沿街店面店招不夠美觀，陽臺窗戶安裝混亂，急需對建筑外立面進行整體翻新設計。

改造前，庭院內(nèi)建筑護結構主要為240mm厚的粘土磚和鋼框單層玻璃窗，空調(diào)采用家用型分體式空調(diào)機，主要通過開啟窗戶取新風。其圍護結構構造如表5所示。

表5 改造前護結構構造方式

項目 構造方式

外墻 10mm瓷磚+20mm水泥砂漿+240mm粘土磚+20mm水泥砂漿

屋面 30mm礫石+30mm細石混凝土+5mm油氈+20mm水泥砂漿+120mm厚鋼筋混凝土樓板

外窗 5mm厚單層鋼窗（卷簾內(nèi)遮陽）

3.3 方案設計與比較分析

經(jīng)過專家和老百姓的多次座談和討論，共提出兩套節(jié)能改造方案，如表6和表7所示。針對本工程特點，在現(xiàn)場調(diào)研分析的基礎上，經(jīng)過有關各方的多次探討提出以下兩種改造方案，如表6和表7所示。并通過建筑節(jié)能能耗模擬分析軟件PKPM比較分析每種節(jié)能改造方案的能耗情況如圖3和圖4所示。

表6 改造方案一

表7 改造方案二

圖3年能耗水平模擬對比分析

圖4年單位面積能耗模擬對比分析

通過能耗模擬分析軟件對原建筑、方案一和方案二的模擬分析，每年單位面積能耗分別為65.6 kwh/㎡、61.8 kwh/㎡、54.3 kwh/㎡；方案一和方案二相對原建筑，每年分別可以節(jié)省54895kwh和163375kwh。

3.4 施工方案

綜合節(jié)能效果大小、施工難易度、經(jīng)濟投資等各種因素，最終選擇了方案一，如表6所示。通過對立面?；\、桿線、飾面的整治，立面效果得到了明顯改觀，如圖5和圖6所示。

3.5 改善效果分析及反饋

通過經(jīng)濟、可行、有效的改善，環(huán)城西路96號、98號庭院不但外觀上得到了很大程度的美化，也取得了實際的節(jié)能效果。相比改造前，單位建筑面積電耗降至61.8kwh/㎡，節(jié)電達5.8%，節(jié)省能源費用30192元（電費按0.55元/kwh）。在取得顯著的經(jīng)濟效益的同時，也帶來了較高的環(huán)境效益。以2009年全國發(fā)電標煤消耗342g/kwh、標煤碳元素含量85%計算，僅節(jié)電這一項，環(huán)城西路96號、98號庭院每年節(jié)能量相當于標準煤18.8噸，減排二氧化碳58.6噸。

4總結

通過對環(huán)城西路96號、98號庭院改善的工程實踐，為如何進一步開展庭院改善工程提供了值得借鑒的實際工程經(jīng)驗。庭院改善工程從小區(qū)庭院環(huán)境、配套設施、房屋情況等方面綜合考慮，按照統(tǒng)籌規(guī)劃、因地制宜、突出重點的思路，根據(jù)庭院實際情況的差異，區(qū)別對待，查漏補缺，綜合老百姓不同需求進行實施改善。

對于庭院改善工程，前期調(diào)研至關重要，根據(jù)現(xiàn)狀分析和能耗模擬分析提出經(jīng)濟、可行、有效的改善方案，針對每一個工程的特點，對癥下藥，以最適宜的技術手段達到最佳的改善效果。

4.1前期調(diào)研分析

根據(jù)庭院改善對象現(xiàn)狀情況，確定庭院改善的低碳節(jié)能潛力級別，預估可能的造價投入、技術難度與工期、節(jié)能效果和減碳量，做好調(diào)研與可行性分析，為技術方案制定提供充分依據(jù)。

4.2低碳建筑

建筑低碳改造主要包括屋頂改造、外墻改造、門窗改造、遮陽改造、樓梯間及樓道空間改造以及建筑附屬設施改造。根據(jù)改善目標選擇切實可行、符合實際工程需要的技術方案。

4.3低碳環(huán)境與交通

低碳環(huán)境與交通主要主要包括采光與照明、通風控制、噪聲控制、生物多樣性與環(huán)境綠化、管線綜合、道路與停車、城市家具以及其他設施。

4.4低碳生活與可再生能源

通過向居民倡導健康低碳生活理念，引導鼓勵低能耗的建筑使用方式與生活消費習慣，避免過度追求室內(nèi)環(huán)境舒適度而大量使用能耗，是低碳庭院改善工程中的重要一環(huán)，也是打造低碳庭院的關鍵之一。

4.5低碳施工

低碳施工對于庭院改善的綜合效果起到?jīng)Q定性作用，主要包括施工過程中節(jié)材、節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地的要求，注重環(huán)境保護，加強施工運營管理。

參考文獻

[1] 封豪華，濮青，何佳杰.杭州市庭院改善工程調(diào)查報告.杭州研究[J].2010年第1期.

第7篇：能耗管理方案范文

根據(jù)市《關于完善節(jié)約用能合理用能科學用能管理和工作措施的通知》和區(qū)《創(chuàng)建“綠色”發(fā)展低碳經(jīng)濟實施方案》的要求，為確保完成“十二五”期間我區(qū)萬元GDP綜合能耗下降21%的目標任務，現(xiàn)就我區(qū)節(jié)能降耗管理工作提出如下意見：

一、深化綠色創(chuàng)建、加大節(jié)能改造力度

繼續(xù)深化“綠色”創(chuàng)建工作，提高資源能源利用效率，大力發(fā)展低碳型、循環(huán)型產(chǎn)業(yè)，鼓勵節(jié)能降耗新技術新產(chǎn)品的研發(fā)、推廣和應用。

1、積極開展合同能源管理試點工作。由區(qū)節(jié)能辦牽頭，組織各街道（鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)）對所屬企業(yè)進行調(diào)研摸底，對適合以合同能源管理模式開展節(jié)能改造的項目進行推廣實施。

2、深化拓展企業(yè)清潔生產(chǎn)。把企業(yè)實施清潔生產(chǎn)審核作為節(jié)能降耗工作長期有效抓手，在廣泛應用于工業(yè)企業(yè)的同時，向服務業(yè)企業(yè)拓展。嚴把企業(yè)清潔生產(chǎn)審核，通過清潔生產(chǎn)實現(xiàn)節(jié)約資源、降低能耗的目的。

3、不斷研究和探索科學統(tǒng)計方法。加大對高能耗行業(yè)和重點用能企業(yè)的監(jiān)測與研究，及時提出科學用能、合理用能的建議和意見，定期或不定期通報全區(qū)能耗情況。鼓勵通過對企業(yè)的招商引資、培育扶持等方法，加快區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展，努力實現(xiàn)萬元GDP綜合能耗下降目標。

4、加強綠色示范點培育。繼續(xù)按照《區(qū)十大綠色示范點評選辦法》的要求，創(chuàng)建評選出一批起到模范標兵作用的綠色先進企業(yè)、醫(yī)院、學校、社區(qū)、家庭等。

二、加強能源評估管理，實施用電審批制度

1、嚴格執(zhí)行節(jié)能評估和審查。認真貫徹執(zhí)行《市固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能評估和審查管理辦法》,嚴格新建、改建、擴建的固定資產(chǎn)投資項目節(jié)能要求。將節(jié)能評估的審查意見作為項目申報流程的必要條件和竣工驗收的依據(jù)。

2、明確能源評估的范圍和權限。對區(qū)內(nèi)年綜合能源消費量1000噸標準煤（含）以上，或年用電量100萬千瓦時（含）以上的固定資產(chǎn)投資項目要求進行節(jié)能評估和審查。其中，年綜合能源消費量3000噸標準煤（含）以上由市級相關部門負責審查，其他由區(qū)級相關部門負責。

3、加強項目竣工投產(chǎn)后的能耗評價。逐步推行產(chǎn)業(yè)類項目試運行6個月后能源利用的后評價體系，要求實際能耗不得超過能評報告中能耗水平的10%。對不符要求的責令整改，并按相關規(guī)定處置。

4、建立新增、擴容變壓器審批制度。對裝機容量在200KVA以上的新增、擴容項目一律由區(qū)節(jié)能辦進行審批。項目建設單位需明確變壓器具體用途、項目用能標準和主要用能設備節(jié)能措施等。區(qū)節(jié)能辦根據(jù)項目性質(zhì)、產(chǎn)業(yè)導向和產(chǎn)出效率進行合理用能審查。供電部門在區(qū)節(jié)能辦批準后方可辦理變壓器安裝、接電等相關手續(xù)。

三、持續(xù)開展有序用電、用足用好電力資源

1、制定實施有序用電方案。以用足用好區(qū)內(nèi)電力資源為目標，根據(jù)市、區(qū)兩級用電形勢，由區(qū)發(fā)改局和供電部門牽頭做好有序用電工作，按年度制定并實施有序用電方案。以高能耗行業(yè)為重點，采取階段性停產(chǎn)或壓低負荷的辦法，合理安排企業(yè)輪休，避免“以拉代限”等簡單的控制手段。各街道、鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)和相關企業(yè)要嚴格落實、執(zhí)行有序用電方案，確保全區(qū)用電形勢平穩(wěn)。

2、積極推進電力負荷管理系統(tǒng)建設。通過電力負荷管理系統(tǒng)的軟硬件建設，對區(qū)域內(nèi)電力用戶用電信息采集、分析，對電力負荷做到即時控制，保證高峰能降得下，低峰能用得上。

3、切實做到“有保有壓”。確保居民生活用電和重要部門、崗位的用電，做到“有保有壓”、“停機不停線”。按照有序用電原則，重點保障的用電單位不得隨意接受其他企業(yè)掛靠，私自接通電源，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，取消對該單位的用電保障。

四、探索電費加價管理，積極淘汰落后產(chǎn)能

1、制訂完善落后產(chǎn)能淘汰相關辦法。按國家、省、市相關規(guī)定，對區(qū)域內(nèi)落后產(chǎn)能的企業(yè)及項目單位按照先試后推的原則，適時開展電費加價管理。以政府推動與企業(yè)自愿、政策鼓勵與市場淘汰、全面統(tǒng)籌與突出重點相結合的原則，對屬于“十小”行業(yè)的落后產(chǎn)能企業(yè)在一年內(nèi)自愿關停、轉產(chǎn)或重組升級的（新上項目必須符合國家產(chǎn)業(yè)導向目錄），給予一定的獎勵。

2、全面鋪開城區(qū)燃煤鍋爐淘汰工作。制訂實施方案，明確責任分工，加強政策引導，加大宣傳力度，在全區(qū)范圍內(nèi)全面實施燃煤鍋爐淘汰工作，力爭提前完成市政府下達的淘汰任務。

五、加強重點企業(yè)管理、推動公共機構節(jié)能

1、加強重點用能企業(yè)的管理。逐步開展對年綜合能耗1000噸標煤以上企業(yè)能耗對標，逐一對照《產(chǎn)業(yè)能效》或同行業(yè)能耗標準開展對標，準確評價區(qū)重點用能企業(yè)的能耗水平。對能耗水平未達標的企業(yè)，責令限期整改。

2、倡導物流業(yè)的綠色節(jié)能發(fā)展。加大物流業(yè)先進技術的推廣力度，鼓勵節(jié)能管理和技術的創(chuàng)新，以企業(yè)為主體，以企業(yè)運作的實踐為基礎，挖掘物流企業(yè)在節(jié)能降耗方面的潛力；充分發(fā)揮區(qū)物流業(yè)、航運業(yè)聯(lián)誼會的平臺作用，促進節(jié)能增效，提升物流企業(yè)的核心競爭力。

3、加強節(jié)能中介機構的引進和培育。以綠色（節(jié)能）技術中心為平臺，促進節(jié)能產(chǎn)業(yè)的集聚與發(fā)展，每年引進一批節(jié)能相關企業(yè)，并通過政策鼓勵和扶持，培育企業(yè)做大做強。

4、推動公共機構節(jié)能管理工作。根據(jù)《市公共機構節(jié)能辦法》的要求，由區(qū)機關事務管理局牽頭負責，做好相應的節(jié)能規(guī)劃，明確節(jié)能管理目標和措施，加強節(jié)能監(jiān)督檢查，并制定相關考核辦法，推動政府及公共機構的節(jié)能工作。

六、加強能耗管理考核，做好節(jié)能宣傳工作

1、制訂全區(qū)能耗管理考核辦法。對全區(qū)相關單位和街道（鎮(zhèn)、工業(yè)區(qū)）的節(jié)能降耗工作進行考核，明確各單位的工作內(nèi)容和責任。以萬元增加值能耗降低率、合同能源和清潔生產(chǎn)推行情況、企業(yè)節(jié)能改造等為主要指標，明確考核目標和工作，促進全區(qū)節(jié)能降耗工作的全面完成。

第8篇：能耗管理方案范文

物聯(lián)網(wǎng)云應用

優(yōu)秀解決方案獎

聯(lián)迪恒星（南京）信息系統(tǒng)有限公司是政府認定的“國家規(guī)劃布局內(nèi)重點軟件企業(yè)”和江蘇省最大的獨立軟件服務提供商，通過實施CMMI4級的軟件開發(fā)管理和規(guī)范，在專業(yè)測試和質(zhì)量保障的前提下，提供金融、證券、保險、政府、企業(yè)應用等多領域的軟件應用系統(tǒng)開發(fā)服務、軟件產(chǎn)品的銷售與定制及維護服務、ERP系統(tǒng)導入支援服務、數(shù)據(jù)錄入及單據(jù)整理等軟件技術服務。

聯(lián)迪恒星（南京）信息系統(tǒng)有限公司（簡稱“聯(lián)迪恒星”）一直秉承“品質(zhì)第一、顧客至上、尊重個人、鼓勵創(chuàng)新”的宗旨，始終因地制宜地根據(jù)客戶特點和項目需求定制出最合適的軟件開發(fā)解決方案，追求高品質(zhì)、高效率和高滿意度。

在物聯(lián)網(wǎng)領域，聯(lián)迪恒星目前涉及的技術內(nèi)容涵蓋了RFID射頻識別、傳感器、無線網(wǎng)絡傳輸、高性能計算、智能控制等領域?？朔藗鹘y(tǒng)存儲技術的存儲容量受限、成本高、過度依賴中心管理節(jié)點、抗災能力不足等缺點，聯(lián)迪恒星成功應用了可達PB級的分布式云存儲系統(tǒng)。在此基礎上，聯(lián)迪恒星運用云計算和搜索引擎，達到了流量1萬條/秒級別的海量數(shù)據(jù)實時入庫，100GBps以上量級的數(shù)據(jù)實時索引，千億以上量級的數(shù)據(jù)秒級查詢，進而對數(shù)據(jù)深度挖掘和智能分析提供有效保障和支撐。

根據(jù)不同行業(yè)應用的特點，聯(lián)迪恒星將行業(yè)應用中的計算功能從其業(yè)務流程中剝離出來，針對電力、能耗、交通、安防、醫(yī)療等不同行業(yè)領域的設計計算模型，實現(xiàn)云平臺的行業(yè)應用接口標準化，保證平臺應用的高性能計算能力。在此基礎上，推出針對不同行業(yè)的平臺應用，為即將到來的大數(shù)據(jù)時代提供解決方案。

在電力領域，聯(lián)迪恒星結合GIS技術，進行變電、輸電、污穢、告警監(jiān)測；基于電能指標的光伏電監(jiān)測和電能質(zhì)量監(jiān)測；結合災害氣象情報的電網(wǎng)設備監(jiān)測，實行氣象災害預警對策；推出基于工業(yè)電視、 消防監(jiān)控、照明控制、溫濕度控制、安防、門禁、智能巡檢、 廣播各配套系統(tǒng)的一體化水電站水情測報平臺。

在城市管理、園區(qū)管理、旅游管理等領域，聯(lián)迪恒星推出基于衛(wèi)星遙感技術、海量數(shù)據(jù)的快速存儲與處理技術、高速網(wǎng)絡技術、WebGIS與OpenGIS的互操作技術、多分辨率多維數(shù)據(jù)的融合與主體動態(tài)表達技術、仿真與虛擬技術、元數(shù)據(jù)Metadata技術的一體化平臺。

在能耗領域，聯(lián)迪恒星利用電子地圖技術，基于電量儀、水表、燃氣表、油表、溫度表、濕度表、蒸汽表等計測設備，實現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)的自動采集、自動計算、集中存儲，進而對建筑物各領域的能源消耗情況進行全參數(shù)的在線監(jiān)測，實現(xiàn)能耗指標整理、能耗警示、節(jié)能評估控制，從而實現(xiàn)節(jié)能解決方案的能耗監(jiān)測管理，形成節(jié)能減排一體化平臺。

在交通領域，聯(lián)迪恒星有結合GIS技術，進行實時車輛視頻監(jiān)控和軌跡分析的平安城市高清治安卡口系統(tǒng)；有基于充電監(jiān)控、配電監(jiān)控、視頻監(jiān)控、車輛監(jiān)控的城市電動汽車遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

在安防領域，聯(lián)迪恒星有基于穿越警戒面檢測、進入離開入侵區(qū)域檢測、物體快速移動檢測、物品拿取放置檢測、停車檢測、徘徊檢測、人物聚集檢測、人臉檢測的機場安檢檢測分析一體化平臺。

第9篇：能耗管理方案范文

關鍵詞：虛擬機管理；云平臺；能耗；用戶需求

中圖分類號：TP301文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)07-1639-05

Research of VM Management Based Power Consumption and Performance in Cloud Infrastructure

LIU Lin1,2, ZHAO Yue-long1, WANG Dong-guang2

(1. School of Computer Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China; 2. Department of Computer Science & Technology, Hunan Institute of Humanities, Science and Technology, Loudi 417000, China)

Abstract: Cloud computing servers is becoming a hot application fields, A key issue is to minimize their cost by maximize their users profits. In this article, we propos a strategy of virtual machine provisioning and placement, VM provisioning and placement all are CSP problems, we solve them by mature programming module, To realize the strategy a middleware architecture is proposed, all strategy module is organized here, it is transparent for users. Experiments show the new strategy can low energy consumption and meet users SLA constraint, we also modify modules in middleware architecture to suit for new users demands, and tunable the parameters to suit for new application surrounds, it is a future method.

Key words: virtual machines management; cloud infrastructure; power consumption; user demands

云平臺是目前IT領域的研究與應用熱點，它能有效的降低使用成本。然而如何滿足復雜的用戶需求以及平臺使用過程中高昂的電力消耗[1]成為其應用的巨大挑戰(zhàn)。大量的云平臺研究工作關注基于應用的資源提供方法以及如何高效的分享云平臺[2]，代表性的研究有：文獻[3]為了滿足在線交易的用戶Qos要求而提出了分層體系結構的思想。文獻[4]提出了在需要時交換物理服務器的性能模型，不過它假設每個物理服務器只對應一個單一的應用。文獻[5]在IBM的電子商務應用平臺上使用效用函數(shù)，提出兩個去實現(xiàn)用戶SLA滿足與性能能耗的節(jié)省，不過它不適應于資源級效用值的批處理環(huán)境；文獻[6]提出使用虛擬技術進行負載遷移然而當系統(tǒng)處于重負載時不再適用，文獻[7]提出動態(tài)電壓與CPU頻率方法用于節(jié)省能耗，實驗表明其優(yōu)化系統(tǒng)能耗不及謄不活躍狀態(tài)節(jié)點有效。以上研究沒能在用戶需求與性能之間進行有效的管理與平衡兼顧，本文擴展以上思路，提出了一種基于應用的虛擬機提供與管理策略，此策略在私有云平臺實現(xiàn)了滿足用戶SLA要求的最小能耗虛擬機提供與管理技術，通過動態(tài)的虛擬機放置技術使活動狀態(tài)下的虛擬機數(shù)目達到最小，從而關閉不活躍的虛擬機，使用一個分界清晰的中間件框架進行策略的實現(xiàn)，它集成這些可插撥的功能模塊，管理優(yōu)化過程對高層應用透明，系統(tǒng)管理員可以通過此框架方便的對各種功能模塊進行升級以及擴展所需要的管理功能。通過此策略能很好的在用戶需求與使用代價之間進行合理管理，滿足客戶需求的前提下降低平臺使用費用，具有較好的理論與應用價值，同時此案具有適應性廣、擴展方便、維護簡單等優(yōu)點。

1虛擬機分配與管理策略設計

虛擬化技術能有效的整合平臺中的各種資源，進行合理的任務分派、優(yōu)化、管理，最少活動服務器與設備并使活躍狀態(tài)的服務器與設備處于低能耗狀態(tài)，從而實現(xiàn)滿足用戶SLA條件下實現(xiàn)最優(yōu)化的平臺能耗，為此需要解決如下兩個關鍵問題：A、如何進行資源的分配才能滿足用戶的各種需求；B、負載在什么地方執(zhí)行可以獲得最小的能耗。

為了分析與描述的方便，對云計算平臺進行如下的形式化描述：設云計算數(shù)據(jù)中心平臺由n個虛擬主機組成，各主機為同構形式，表示為：DC={H1,H2,…,Hn}，它們有相同的CPU、主存，相同的網(wǎng)絡對虛擬機的共享存儲磁盤鏡像進行訪問，能用最小的服務中斷Xeon運行虛擬機的實時遷移，在實際應用許多軟件能實現(xiàn)此假設，如。

M個應用集記為A={A1,A2,…,Am}在虛擬技術的控制下運行于云平臺，如下約定遷移條件：分配給某個應用的資源只有當增加附加條件或者虛擬機變化時才發(fā)生變化，指派給應用的各種資源（如CPU周期、主存等）不能動態(tài)更新，進一步約定將資源離散化成一個有限的集合S，定義VM類為{vmc1,vmc2,…,vmcs}每一個VM類vmci對應于一定的CPU數(shù)與內(nèi)存容量，顯然資源分派粒度由虛擬機類決定，分派給應用Ai的資源用向量Ri進行描述,，向量中的每個分量代表的是每個VM類分派給此任務的數(shù)量，記為Ri={ni1,ni2,…,

nis}。

為了有效的資源管理，需要解決兩個問題：

1)虛擬機（VM）提供問題：應用在滿足SLA目標與最小能耗情況下時需要多少資源提供給應用程序，用一個全局虛擬機分派矩陣表示為：Rg=[R11,…,Rij,…,Rms]，元素Rij表示分派給任務i的類j的虛擬機數(shù)。

2)虛擬機放置問題：在云平臺數(shù)據(jù)中心的什么地方放置分派給它的VM從而能耗最低，可以形式化為矩陣P映射到虛擬機分派最優(yōu)時如何在物理主機中實現(xiàn)。

以上兩個問題的本質(zhì)是限制性滿足問題（CSP），CSP問題可以如下形式化：CSP被定義成一組變量，域集代表的是變量可能的取值范圍和代表在各種變量之間要求的請求限制關系。問題的求解是為每個變量指定一個值，在所有值中滿足限制條件同時使所要求的變量值取得最大或者最小的特定變量值就是CSP問題的解。而依據(jù)實際情況找出所有變量以及拿出限制條件成為解決此問題的關鍵。

1.1基于應用的VM提供問題分析

為了有效的利用云計算資源，虛擬機提供問題的本質(zhì)成為一個資源應用最大化問題，作如下的形式化描述，定義系統(tǒng)的全局應用變量Ug如下：αi×Uappi(Ri)-εcost(Rg)??(1)

第一項代表所有主機應用的值，可以稱為Uapps，每個應用Ai由分派給Ri的VM進行量化并記作Uappi。第二項用做能耗描述，它作為全局資源分配函數(shù)的數(shù)據(jù)中心的功耗值，其意義代表操作數(shù)據(jù)中心的能耗代價。系數(shù)ε用于不同的功耗目標與性能優(yōu)化之間的平衡調(diào)整，因子αi的引入用于管理員調(diào)整不同應用的的重要程度，實際上應用提供將是虛擬機資源分配的一個子集，顯然每個應用所提供的虛擬機資源會在一定的范圍內(nèi)，不妨記其上界為Vmaxi、下界為vmini，如果對于特定的資源則在此標記上加上一個資源類。把構成平臺的數(shù)據(jù)中心看成一個單一的容器，那么虛擬資源分派矩陣必須滿足數(shù)據(jù)中心的限制條件，最基本的條件是滿足：

CPU(Rg)≤CPU(DC) Mem(Rg)≤Mem(DC)???

對此CSP問題變量、限制條件、域組成表格如表1所示，它概括了VM配置的CSP問題的描述，此問題的本質(zhì)等同于一個多選擇的背包問題，而經(jīng)典的多選擇背包問題有成熟的高效解決程序工具。

表1 VM提供問題的CSP描述 VM分配矩陣Rg

Vmaxi和Vmini

全局應用Ug (1)數(shù)據(jù)中心資源條件（2）

1.2基于代價的VM放置問題分析

VM機放置問題用全局分配矩陣Rg表示，可以更簡單的在虛擬機向量中表述，V={VM1,VM2,…,VMl}。放置問題決定著放置矩陣P，其中Phv∈{0,1},如果虛擬機v被放置在h上時其值取一，否則其值為零，顯然放置問題必須滿足物理主機的容量限制條件（3）：

平臺運行代價包括許多方面，如注冊費用、專利費用、電力消耗等等，而能耗在平臺運行生命周期中往往數(shù)倍于其設備投資費用，成為最主要的使用代價；基于能耗的虛擬機放置問題最終的目標是使能耗最低，能將最高，解決的思路是通過虛擬機的合理放置、遷移后使處于空閑狀態(tài)的物理主機數(shù)量最大，然后關閉處于idle狀態(tài)下的物理主機而實現(xiàn)不影響用戶要求的前提下取得最高的能效。不妨記空閑主機為Nidle，表2概括了VM放置的CSP問題描述，值得關注的是VM放置問題也是一個多背包問題，通過成熟的多背包問題程序工具可以快速得到所求問題的解。

表2基于能耗的VM放置CSP描述

(4)

1.3基于中間件的方案實現(xiàn)

為了保持云平臺的相對獨立性，最少限度的減少對于平臺基礎設施與用戶的影響，同時也為了便于各種管理功能的擴展與升級，使用一中間構件框架完成VM提供與放置的管理與實現(xiàn)，此框架體系結構如圖1所示：

圖1新方案實現(xiàn)功原理圖

此體系結構被設計成分層中間件構成，有明顯的分界面，一層由包含各種特殊應用函數(shù)的組件構成，另外一層是云架構的通用資源管理層。后者中還包括一個制訂決策的自優(yōu)化部分。圖1中的基礎平臺是云計算的物理實現(xiàn)基礎。在此框架下虛擬機提供與管理由框架中兩個獨特的組件實現(xiàn)。

VM提供模塊決定著每個主機應用的VM提供，它要求每個物理資源就給定的應用條件送回一個與性能相關的特定參數(shù)（效用值），此參數(shù)由應用環(huán)境中的性能模塊得出并且傳送給一個可插撥的效用函數(shù)（Utility function）模塊進行處理，然后結果傳送給VM提供模塊從而得出虛擬機提供的CSP問題最優(yōu)解。

VM放置管理模塊處理如何動態(tài)的放置VM在數(shù)據(jù)中心的物理服務器上，它包括創(chuàng)建一個VM或者撤消一個VM、VM遷移以及關閉不活動主機或者打開新的主機。虛擬機提供管理也需要調(diào)用虛擬機提供管理。

VM提供與放置問題的實現(xiàn)由框架內(nèi)一個限制求解程序進行運行求解，求解的本質(zhì)是約束條件下的CSP問題求解，此多背包問題有多種成熟的程序解法與工具，求解的原理已經(jīng)相當成熟如內(nèi)點法，具有運行時間短，結果可靠的算法優(yōu)點。調(diào)用組件維護著求解程序的觸發(fā)條件，觸發(fā)條件可以被配置成以順序或者不同的時間長度或者其它特殊條件進行觸發(fā)，當?shù)玫阶顑?yōu)化解后可以中斷求解程序的執(zhí)行，因此整個虛擬機管理與運行過程中具有動態(tài)性適應性與靈活性。

應用環(huán)境是一個包括了云環(huán)境中的主機應用的復合組件，圖-1因為空間限制只描述了一個單一應用環(huán)境，現(xiàn)實中，全局資源管理與多個應用交互可以為各種應用服務，一個應用環(huán)境包含如下基本組件：

1)為實現(xiàn)特殊應用功能函數(shù)的可插撥組件。

2)一個可插撥的性能組件模塊，用于實現(xiàn)資源與工作集以及QOS之間的映射。

3)一個應用伸縮擴展控制組件，實現(xiàn)對于現(xiàn)實應用規(guī)模進行控制、擴展與管理，在應用變化時可以通知新的VM被分派或者被回收。

4)基于應用的效用函數(shù)模（utility function）塊，此函數(shù)模塊在兩種不同的條件下工作有所區(qū)別：①基于SLA的應用情景，就服務質(zhì)量的某些要求提出了固定的標準，如最常見的是平均響應時間。此應用函數(shù)與特定的服務質(zhì)量相聯(lián)系；②基于應用過程中資源情況的Utility函數(shù)，它通過性能函數(shù)組件在特定的資源與工作集的情況下計算得到，隨著資源利用情況與工作集的變化而動態(tài)的獲得參數(shù)值。

圖1的左邊是控制端口，用于管理者對云計算平臺的中間件進行配置、升級、管理，主要通過如下一些調(diào)節(jié)進行實現(xiàn)：

全局應用函數(shù)的各種因子調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)不同任務優(yōu)先級、代價優(yōu)先級以適應不同的應用環(huán)境以及在性能與能耗之間的平衡調(diào)節(jié)。

代價費用模型的升級與維護，通過適應性費用模型的升級使云平臺不僅用于能耗計算也可以用于其它方面的用戶指定代價計算如版權注冊許可等方面的計算。

通過調(diào)度模塊對全局資源管理進行時間間隔調(diào)節(jié)。

依據(jù)應用環(huán)境的變化去更新主機上的SLA應用函數(shù)。

在中間件中按需要添加新的功能模塊以實現(xiàn)新的管理要求，刪除不必要的管理模塊以減少中間件的復雜度。

2實驗評估

2.1實驗環(huán)境設置

用兩個例程進行本方案的驗證，一個基于SLA要求的Web應用，另一個是批應用。Web應用由服務器集組成執(zhí)行PHP程序，一個前端服務器運行平衡扮演了負載平衡功能，是一個運行合成工作集的族應用，前端Apache通過平衡模塊進行負載平衡，工作集使用CLIF工具產(chǎn)生，每個時間段約定為三十分鐘，包含了隨時間變化的所有客戶數(shù)目情況。圖2描述了此WEB應用的性能模型。

圖2性能模型

批應用主要包含對一圖像進行3D渲染，此過程由一個Condor網(wǎng)格調(diào)度器進行調(diào)度[11]，批應用負載包括一個提交給調(diào)度器的恒定的圖像渲染任務。

兩個應用都被配置成可伸縮擴展狀態(tài)，Web應用的規(guī)模通過從服務器族中移開或者增加服務器實現(xiàn)，批應用的規(guī)模通過監(jiān)控調(diào)度器管理的的工作隊列規(guī)模并且依隊伍長度而創(chuàng)立相應的虛擬機實現(xiàn)。兩種規(guī)?？刂茩C制均通過中間件中的應用擴展模塊實現(xiàn)，模塊對用戶透明，每一個應用被限制成為一個單一的類，類的對象取值范圍見表3，

表3應用配置取值范圍 10 10 10

VM類的VM1與VM2各自對應于一個CPU和兩個CPU，圖3展示了應用函數(shù)和WEB應用與批應用的關系，函數(shù)a、b是兩個基于SLA的效用函數(shù)，它們對于SLA有嚴格要求，當響應時間超過SLA時效用值變?yōu)榱?，批處理的效用函?shù)是基于應用資源的其值與分配給它的CPU數(shù)目成正比。圖3各種應用場景下的效用函數(shù)

全局代價函數(shù)表示為cost(Rg)=C＊CPU(RG)/CPU(H1)，C是比例常數(shù)，CPU(Rg)是所有運行的VM的CPU數(shù)，而CPU(H1)是單個物理主機的CPU數(shù)，使用Choco[21]一個限制程序解決器來實現(xiàn)虛擬機提供與放置管理。

實驗云計算平臺由三個主機運行Xen3.2[12]，每個主機由4個2.66GHz Intel Xeon服務器4GB內(nèi)存，一個虛擬CPU被映射一個物理CPU。表4描述了實驗場景的輸入集，CASE1、CASE2是兩個WEB應用，CASE3是批應用。

表4實驗輸入集

2.2優(yōu)化效果以及參數(shù)調(diào)整效果驗證

使用web應用CASE1，CASE2驗證節(jié)能效果以及全局應用函數(shù)中的參數(shù)調(diào)整對能耗以及用戶響應要求產(chǎn)生的效果，能耗系數(shù)取較低的值e=0.2，變化CASE1，CASE2權從（0.5,0.5）到（0.8,0.2）實驗效果如圖4。圖4新方案參數(shù)、功耗、性能圖

有如下結論：對于兩個隨機的WEB應用CASE1、CASE2，新方案對于能耗降低有明顯效果，主要是調(diào)節(jié)虛擬機的數(shù)量與位置而使不活動的物理主機處于低能耗狀態(tài)，優(yōu)先級相同時兩個應用負載狀態(tài)相差不多因此優(yōu)化后能耗節(jié)省相當，響應時間均約為50ms，而加大CASE1的權重為0.8時，對于CASE1節(jié)能效果不及CASE2，總的優(yōu)化能耗效果也略有變差，這是因為全局效用函數(shù)Ug會依據(jù)系數(shù)的變化而對任務區(qū)別優(yōu)先級，從而使管理組件產(chǎn)生不同的虛擬機指派與管理步驟當CASE1系數(shù)達到0,8時具有較高的優(yōu)先級，新方案分配給其更多的虛擬機，故其響應時間會更短，消耗的能量比參數(shù)為0.5時大，此時CASE2權重為0.2，具有相反的效果，響應時間延長到92ms左右，不過依然能滿足SLA的要求。

以下實驗驗證能耗系數(shù)對于能耗與性能的影響（能耗性能平衡實驗），用CASE2與CASE3負載組合，權重參數(shù)設為（0,8,0.2），能耗參數(shù)e從0.2調(diào)整到0,8，實驗效果如圖5：圖5 e與能耗、性能關系圖

有如下結論：功耗因子e能在性能與能耗之間建立各種平衡，使新方案能用于各種場合下進行優(yōu)化。當能耗系數(shù)較低時批處理應用CASE3只有當WEB應用CASE2負載滿足時才有較大機會獲得虛擬機，因為其效在系數(shù)的影響下其效用值比較低，而大量的虛擬機滿足于CASE2應用故其響應時間平均只有35ms，當調(diào)整因子e達到0.7時能uenergy加大，分配給CASE2的虛擬機減少，其響應時間增加到92ms，不過還在SLA極限條件下，總的節(jié)能效果后者優(yōu)于前者，但對性能造成了一定的影響?？梢酝ㄟ^因子e的調(diào)整在能耗與性能之間進行很好的平衡。值得注意的是所有的功耗優(yōu)化極限與實際使用過程中的負載狀態(tài)密切相關。

3結論

本文針對云計算平臺資源復雜能耗開銷巨大而提出了性能與功耗管理策略，使用全局性能效用函數(shù)為基礎，通過虛擬機提供與放置管理研究實現(xiàn)用戶性能與能耗的平衡，在滿足用戶要求的條件下最大限度的節(jié)省平臺消耗的能耗，減少平臺提供的服務與維護成本。整個方案的實現(xiàn)使用一個全局資源管理的中間件架構，中間件中每個功能模塊實現(xiàn)一特定的功能，對使用者透明。管理者可通過控制端對框架中的管理模塊升級，添加、刪除進行功能擴展也能通過控制端進行效用函數(shù)的參數(shù)調(diào)整使其適用于不同的應用環(huán)境，實驗表明新方案優(yōu)化效果明顯，具有適應性廣，使用方便等特點，是一種很有前途的云平臺性能、功能管理方案。

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