大型公共建筑用电分项计量关键技术措施

第26卷第8期2010年8月

［1002-8528（2010）08-0005-03文章编号］

建筑科学Vol. 26，No. 8Aug. 2010

BUILDING SCIENCE

大型公共建筑用电分项计量关键技术措施

王

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虹，王良平，邹

1

瑜，魏

1222

铮，刘肖群，田桂清，朱光建，李

超

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（1. 中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院，北京100013；2. 北京市建筑节能与建筑材料管理办公室，北京100039）［摘要］本文介绍了北京市大型公共建筑用电分项计量关键技术措施，包括方案设计阶段建筑类型的判定、直接计量

和间接计量回路的判定依据、设计原则和相关细则，以及数据校核方法等。

［关键词］大型公共建筑；分项计量；类型判别；判定依据；回路选择；归属原则；安装规则［中图分类号］TU85；TU242［文献标识码］A

Key Technical Measures for

Electric Power Classified Measurement in Large Public Buildings

WANG Hong 1，WANG Liang-ping 1，ZOU Yu 1，WEI Zheng 1，LIU Xiao-qun 2，TIAN Gui-qing 2，ZHU Guang-jian 2，LI

2

Chao （1. Institute of Building Environment and Energy Efficiency ，China Academy of Building Research ，Beijing 100013，China ；2.

Beijing 100039，China ）Building Energy-saving and Materials Management Office of Beijing ，

［Abstract ］In this paper ，the key technical measures for electric power classified measurement in large public buildings in Beijing were introduced ，including the building type judgment during the design process ，judgment criteria of direct measurement and indirect measurement circuits ，design principles and related detail regulations ，and data check methods etc.

［Keywords ］large public buildings ，classified measurement ，type judgment ，judgment criteria ，circuit choice ，ascription principle ，installation regulation

0引言

按照住房和城乡建设部2008年发布的《国家机关办公建筑和大型公共建筑能耗监测系统》系列技术）对建筑用电进行分项计量；导则（以下简称《导则》然后逐步对有条件进行冷、热量计量的建筑安装计对目前暂无条件进行动态分项计量的能源，量装置，

如天然气、油等进行手工采集导入监测平台；最终将能耗监测平台打造成具有采集、分析和管理功能的综合信息管理系统。

我国是一个地域广阔而能源贫瘠的大国，节约能源与保护环境密切相关。为此，我国出台了一系例如住房和城乡建设部与财政部于列政策法规，

2007年联合出台了245号文件，要求在全国开展大型公共建筑能耗动态监测平台建设，北京作为3个试点城市之一，其能耗动态监测平台已通过住房与城乡建设部组织的专家验收，得到了与会专家的一致好评。目前相关能耗动态数据平台已由中国建筑科学研究院负责搭建完成，可以对动态数据进行实时采集、整理和分析，为北京市大型公共建筑提高运行管理水平及节能改造提供数据支撑。

搭建能耗监测平台的目的是为了实时动态地传送建筑能耗数据。项目组首先对朝阳、海淀、西城和丰台4个区的部分公共建筑用电实施分项计量，即

［04-01收稿日期］2010-［作者简介］王虹（1958-），女，大专，高级工程师

［联系方式］whbta@163. com

1关键技术措施

大型公共建筑的选择是决定用电分项计量的先

决条件，合理选择不同建筑形式、不同功能和不同空调形式的建筑，对今后能耗动态数据分析起着至关重要的作用。北京市大型公共建筑远远超过2万

2m 2，甚至有些单体建筑面积达到20多万m ，还有一

些是低层联体而上层独立的超大建筑群，且属于不同类型的建筑。这类建筑的特点是共用一套冷、热源系统，末端分开设置；污水泵、生活冷水泵和生活热水泵等设备有些共用而有些分别设置；电梯一般

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建筑科学

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会单独设置。总之，设备配电是按照国家规定的配电设计规范而设计的，考虑的是供配电的可靠性和并没有按照《导则》规定的分项用电设计用电安全，

加之建筑内用电设备的复杂性，给分项计配电回路，

量工作带来了很大难度。尤其是如何界定建筑类型、如何挑选计量回路、如何划分用电分项是能耗对因此项目组根据北京市的特殊比是否合理的关键，

情况，分别制定了一系列判定细则和规定。1. 1

建筑类型判别原则

1）办公建筑：办公建筑面积（包含办公区、走廊、楼梯间和卫生间）与（总建筑面积－地下共用区面积）的比值不小于70%；

2）酒店建筑：客房建筑面积（包含客房、走廊、楼梯间和卫生间）与（总建筑面积－地下共用区面积）的比值不小于60%；

3）商场建筑：商场建筑面积（包含营业区、走廊、楼梯间和卫生间）与（总建筑面积－地下共用区面积）的比值不小于60%；

4）地下共用区包括地下停车场、人防、变配电空调机房、制热机房和各类泵房。室、

凡不符合上述条件的具有办公、酒店和客房功能的混合建筑，均按综合建筑处理。凡包含非公共建筑类功能（如生产流水线、生产车间、库房或居住建筑）且无法将其用电拆分出来，或无法拆分用电占整个建筑或建筑群供电10%及以上的建筑，均按其它建筑处理，其总面积包含非公建面积。

文化教育建筑、体育建筑和医疗卫生建筑的功能明确，无需进行判别。1. 2

分项用电能耗定义

按照《导则》对建筑内用电设备的分项，照明插座用电是指建筑物主要功能区域的照明、插座等室内设备用电的总称，包括照明和插座用电、走廊和应室外景观照明用电。空调用电是为建急照明用电、

筑物提供空调、采暖服务的设备用电的统称，包括冷热站用电、空调末端用电。动力用电是集中提供各种动力服务（包括电梯、非空调区域通风、生活热自来水加压和排污等）的设备用电的统称，包括水、

电梯用电、水泵用电和通风机用电。特殊区域用电是指不属于建筑物常规功能的用电设备的耗电量，其特点是能耗密度高，占总电耗比重大的用电区域及设备包括信息中心、洗衣房、厨房餐厅、游泳池、健身房或其它特殊用电。

直接计量和间接计量回路的判定依据大型公共建筑为建筑面积在2万m 及以上，且

2

使用中央空调系统的建筑。北京市的大型公共建筑

2

出线回路达到近最大单体面积可达到20多万m ，

400条，最少的也近50条，如果所有在用回路均安装计量表，费用会很高，不符合控制成本和节约的要背离了节能工作的初衷。因此必须制定切实可求，

行的计量回路选择标准，规范安装表计回路的设计，在保证分项计量合理准确的原则下，尽量减少装表回路，达到少花钱多办事的效果。

为此，项目组首先确定了计量回路可直接计量和间接计量的具体部分，尤其是间接计量部分的数这就要求直接计量部分可以充分体据应真实可靠，

现设备的运行特征，以保证间接计量数据的准确性。

具体来说，可对空调用电、动力用电、照明插座用电和特殊用电的分项耗电曲线进行分析（见图1 4），总结用电设备的负荷特性，从而归纳出直接计量部分和间接计量部分

。

图1

空调用电周耗电量比较

图2动力用电周耗电量比较

1）从图1所示空调用电趋势曲线可以确定其负荷特性为周期变化，且随季节波动，基本型式为不规则方波且有大尖峰负荷出现。这是由于空调系统中制冷机的启停所造成的，而冷冻泵、冷却泵和冷却对空调系统部分需塔一旦启动即稳定运行。因此，

要采用直接计量的方式，使得电耗曲线能准确反映

第8期王虹，等：

大型公共建筑用电分项计量关键技术措施

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常用照明专用变压器；二是照明出线回路占变压器总出线回路（不含备用）不小于30%的变压器；三是空调专用变压器；四是包含专用信息机房UPS 容量不小于200kVA 的变压器。

③对于照明插座、空调、动力和特殊用电4部可选择空调、动力和特殊用电3部分安装表计进分，

照明插座用电作为间接计量不装表计。行直接计量，

图3

照明插座用电周耗电量比较

④若4个分项出线回路某项非常多，可将出线其它3项直接计量。最多的1项作为间接计量，

⑤外供电为不属于公共建筑类型的且可以完全拆分开的用电，如本体建筑配电室总用电中所包含的住宅类、仓储类和工业类等用电。

⑥不计量回路包括4类。一是消防类：正压风机、消防喷淋泵及加压泵和排烟风机；二是不常用类：坡道融雪用电、擦窗机、地下车库送排风机（基本不用）和避雷设备；三是主备关系为检修完成后

图4特殊用电周耗电量比较

切换为主回路的备用回路；四是无出线回路。

2）混合回路归属原则如下：凡包含2项及以上根据运行时间和设备额不同分项用电设备的回路，

定功率确定归属性质，并标注不同分项设备运行电流（或功率）值及运行时间；用电时间为全年运行（上班时间段/d 或24h /d ）的设备为主归属性质，用电时间为季节性运行的设备为从属性质；用电时间一样的设备，比较设备额定功率（间歇运行设备比较计算功率）的大小，大功率的设备为主归属性质，小功率的设备为从属性质。

3）三相表及单相表安装规则包括4类。一是照明插座用电：均采用普通三相表；二是动力用电：电梯采用三相表，其它均采用单相表；三是空调用电：冷机及配套冷冻泵、冷却泵或电流互感器变比不小于300的采用三相表，其它均采用单相表；四是特殊用电：电流互感器变比不大于100/5的回路采用单相表，其它均采用三相表。

4）采集器安装规则如下：1个采集器连接电表数量不超过120个；单体建筑每个配电室安装1块；单体建筑或建筑群有多个配电室，其距离超过1000m 或没有485路由，则安装2块或以上。

5）电流互感器安装规则如下：总电量计量在变精度为0. 5级；4个压器低压出线设置开口互感器，

分项用电计量回路安装普通封闭互感器，精度为0. 5级；出线回路采用封闭母线，均配置开口互感器。

（下转第12页）

设备的运行情况。

2）从图2所示动力用电趋势曲线可以确定其负荷特性为无季节变化且短时有尖峰负荷，基本型式为方波上叠加脉冲，符合电梯、生活水泵和污水泵等动力设备工作时间耗电量大且断续工作的特点：功率消耗虽然有周期变化但短时无规律。因此，对动力部分需要采用直接计量的方式，使得电耗曲线能准确反映设备的运行情况。

3）从图3所示照明插座用电趋势曲线可以确定其负荷特性属于周期变化的稳定负荷，基本型式为方波，符合灯具点燃后功率消耗稳定的规律。因此，对照明插座部分可以采用间接计量的方式得到准确的数据。

4）由于特殊用电的归类各个建筑均不相同，因此这部分用电没有可比性，为了得到其准确数据，这部分电耗需要直接计量。1. 4

用电分项计量设计原则1）计量回路选择

①总用电直接计量，其三相表和多功能表的数量安装原则为：当变压器数量为2台时，多功能表为2块，普通三相表为0块；当变压器数量大于2台时，多功能表为2块，普通三相表的数量应比变压器数量少2。

②安装多功能表的变压器选择包括4类。一是

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（上接第7页）

3总结

2数据校核及报警

用电分项计量工程实施后，首先需要在现场对

大型公共建筑能耗计量是国家建筑节能监管的需要，能耗监测平台可以实时监测建筑中各种能源本文对建的消耗情况。建筑中消耗最大的是电能，筑能耗监测平台中首先实施的用电分项计量进行了介绍，为国家掌握建筑能耗数据以及节能改造提供数据支持。

为了最大限度地用好政府节能项目投资，得到本文制定了一系列详细的用电分项计合理的数据，

量设计规则，为分项计量数据的准确性及合理性提供了有力的保证、为将来能耗数据分析提供了坚实的基础、为同类和不同类建筑分项能耗数据的对比提供了基准，并在实践中摸索出了一套行之有效的设计、安装和运行管理方法。

目前北京市已完成涵盖办公、酒店、商场、体育建筑面积和综合等各类大型公共建筑的在线监测，

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近400万m ，并积极对有节能潜力和有节能改造需

校核无误后再对上传到能耗监电耗数据进行校核，

测平台的数据进行校核。现场校核按照《导则》要求完成，上传到能耗平台上的数据除需要与现场数还需要进行数据合理性判定。据进行核对外，

1）不合理奇大数判断：将每次上传数据与本回如果本次上传数值路电流互感器量程值进行比较，

大于电流互感器量程，则判定为错误数据。

2）总用电量递增判断：将当天末上传数据与前天末上传数据比较，如电量增加为零，则判断为错误数据。

3）报警及处理：当平台判断为错误数据时，能耗监测平台随即发出报警，并显示错误代码、该建筑地址、错误回路编号和维修联系人电话，并自名称、

动以邮件及短信方式通知联系人，提示相关人员尽快去现场维修。

求的业主提供能耗分析软件的定制和开发，为我国大型公共建筑节能减排做出贡献。