節能量檢測和驗證數據作用
隨著美國節能服務產業的強勁發展，人們對于節能量檢測和驗證的訴求也越來越多。作為合同能源管理項目實施過程中的一個重要組成部分，能源數據的監測和采集變得至關重要，節能服務公司需要提供給政府機構一份真實的節能量證明性文件——節能量檢測和驗證數據，這些數據可使政府機構清楚其先前在合同能源管理項目和可再生能源項目上的財政撥款是否已取得了預期的節能效果和作用。那么此刻，能源數據采集器在提供節能量驗證數據方面起到了關鍵性作用。美國Onset通過監測電能消耗、熱量、照明系統、二氧化碳濃度、溫度、相對濕度以及其他一些參數，這些功能強大并依靠電池供電的能源數據采集器可以為人們提供可靠的建筑和建筑設備的能耗數據，并給信息使用者進一步分析數據提供必要的技術支持。HOBO分類： |溫度數據記錄器 |土壤濕度傳感器 |氣象站專用記錄器 |溫濕度數據記錄儀 |溫度/光度數據記錄器 |環境記錄儀 |外部傳感器 |狀態記錄儀 |HOBO應用軟件 |通信連接器 |電導率測量記錄儀 |溶氧記錄儀 |雨量計/雨量記錄器 |深度數據記錄器 |溫度/帶警報(防水)記錄器 美國Onset中國代理商駿凱電子

如何測量節能量和怎樣去驗證 
1  一般規定
1.1  綠色建筑運行后，應對建筑內耗能系統和設備運行情況進行檢查。
1.2  綠色建筑運行后，宜定期對節能量進行驗證。
2  節能量測量和驗證的方法
2.1  節能量由式（2.1）計算：
Es=Eb-Er+Eadj                (2.1)
式中：
Es——節能量；
Er——報告期能耗，即實施節能措施后的能耗；
Eb——基期能耗，即實施節能措施前的能耗；
Eadj——校準能耗調整量。
【條文說明】調整量的產生是因為測量基期能耗和當前能耗時，兩者的運行的外部條件不同造成的。外部條件包括：天氣、入住率、設備容量或運行時間等，這些因素的變化跟節能措施無關，但會影響建筑的能耗。為了公正科學的評價節能措施的節能效果，應把兩個時間段的能耗量放到“同等條件”下考察，而將這些非節能措施因素造成的影響作為“調整量”。調整量可正可負。
“同等條件”是指相同的標準條件或工況，可以是節能措施實施前的工況，或是節能措施實施后的工況或者典型年的工況。一般把實施節能措施后的工況作為標準工況，這樣就需要把實施前的能耗調整到實施后的工況下，即為不采取節能措施時建筑當前工況下的能耗，通過比較該值與改造后實際能耗即可得到節能量。節能量Es、基期能耗Eb、報告期能耗Er和校準能耗Eab的關系如圖所示： 
 

圖3.1 相關參數示意圖
3.2  節能量測量與驗證可采用以下方法：
1  隔離測量法;
2  整體比較法;
3  模擬校驗法。
【條文說明】隔離測量法是將需進行節能量驗證的系統與建筑其它系統隔離出來，通過測量其基期和報告期的能耗值從而計算得到該系統的節能量�；�本過程如下：
(1)  建立基期能耗與影響能耗值參數的函數關系
Eb=f(x1,x2,…,xi)                           
式中xi是基期內影響能耗的重要參數，該重要參數可包括自然因素(室外氣溫)和運行因素(如客房占用率，人員密度)等。
(2)  影響能耗值參數的測量
對于影響該系統能耗值的參數可通過以下兩種方式進行：
a)  其他參數保持相同的情況下，測量部分參數；
b)  測量全部參數；
注：某個參數是否需要進行測量或約定應根據其對節能量的影響程度決定，影響顯著的參數必須采用測量方法確定。
(3)  節能量計算
Es=Eb-Er+Eadj=f(x1′,x2′,…,xi′)-Er+Eadj
整體比較法是通過對耗能系統在實施節能措施前后，應用市政表、耗能系統總表，或二級能源表計能耗數據統計分析，從而得到節能措施的節能量。
模擬校驗法是采用模擬軟件預測校準能耗及報告期能耗。計算模擬軟件應預先經過校核，以使模擬的能耗與實測數據吻合。當沒有實際的能耗基準和報告期能耗數據時，調整量Eadj等于0。如果有實際的基期能耗或報告期能耗時，可采用模擬模型在一組適當的條件下計算調整量。
2.3  節能量測量和驗證宜按下列步驟進行:
1  確定測量和驗證對象；
2  選擇測量和驗證方法；
3  確定基期與報告期的時間；
4  收集和測量基期的能耗數據、運行狀況數據，并加以分析記錄；
5  編制測量和驗證方案；
6  設計、安裝、調試測量和驗證方案所需的測試設備；
7  收集和測量報告期的能耗數據，運行狀況數據，并加以分析記錄； （HOBO專業能源采集，精確記錄溫度，濕度，風速，風壓，電流，電壓，電能等等能源指標）
8  計算和驗證節能量，分析節能量的不確定性，必要時對系統的能耗基準進行調整；
9  撰寫節能量驗證報告。
【條文說明】節能量測量和驗證應制定詳細的實施方案，該方案應具有精確性，完整性，透明性和可重復性。具體包含以下內容：
(1)  系統邊界，系統基本情況。系統邊界的描述應包括完整的設備、設施名單和明確的地理位置界限；
(2)  系統基期，基期的能源利用狀況及基準能耗值等；
(3)  節能量的單位，如節能量為綜合能耗，應說明所采用的折算系數并保持一致；
(4)  報告期，報告期的能源利用狀況及能耗值等。
(5)  測量和驗證方法；
(6)  測量和驗證方法對應的參數以及有效范圍；
采用隔離測量法和整體比較法時，應說明測量點，測量時期，表計特性，抄表方式，表計調試程序，校表辦法及處理數據遺失的方法；
采用隔離測量法并測量關鍵參數時，應說明約定參數的值及其不確定性；
采用模擬校驗法時，應說明模擬軟件的名稱和版本，提供輸入文件、輸出文件的紙質和電子副本，指出模擬所用的條件，注明哪些輸入參數是測量獲得，哪些是假定的，說明測量數據獲得的過程。報告模擬結果與用于校核的能耗數據吻合的精確程度。
(7)  建立標準工況；
(8)  明確影響能耗的各個因素來源，說明調整情況；
(9)  能耗計算方法和步驟，相關的假設等；
(10)  節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等標準規范定量描述測量，數據采集和分析的精密度，并定性分析無法量化的因素對結果準確度的預期影響。
2.4  基期能耗的確定應符合下列要求：
1  對于改造項目，基期能耗按照耗能系統或設備在基期內的運行參數和能耗數據進行確定。
2  對于新建項目，基期能耗應根據國家或地方節能設計標準、設備標準能效限定值要求、同類項目能耗水平統計值等確定。
【條文說明】這里新建建筑的基期能耗是以基準建筑進行計算的。這里“基準建筑”是依據《夏熱冬冷地區居住建筑節能設計標準》JGJ 134-2010中的條文說明進行定義的：是“20世紀80年代改革開放初期同地區建造的住宅”，按該地區居住建筑的圍護結構，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的空調降溫，計算出一個全年采暖、空調能耗作為基準能耗。對于公共建筑則依據《公共建筑節能設計標準》GB 50189中對于“基準建筑”定義的參數進行取值，其他地區的基準建筑則可按照國標或者各自地方地標節能設計標準中規定的“基準建筑”定義參數進行取值。室外氣象數據采用典型氣象年數據，數據來源應為政府部門或者權威機構公布的數據。
2.5  節能量驗證對象基期，報告期應覆蓋對象運行的典型工況，報告期時間長度應與基期相同，驗證方法應一致。
【條文說明】基期應確保體現了耗能設施所有的運行工況。基期應包含能耗量由極大值到極小值的一個完整的運行循環。正常運行周期中的所有運行工況均應完全體現。所選基期內，決定耗能設施能耗的所有影響因素均應是可知的。一般選取緊鄰實施節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，故需一整年的基準線數據來代表一個完整的運行循環。報告期應至少包含設備或耗能系統的一個運行周期，以便全面反映所有正常運行工況下的節能效果。所有“節能量”報告期的長度應考慮兩個因素，節能措施的壽命和初期節能量隨時間而減少的可能性。
2.6  確定節能量的計算數據應符合以下要求：
1  經校準的可采信的能源統計數據及財務數據，如公用事業公司提供的表計數據、能源費用賬單等；
2  符合標準規范要求的能源計量儀表的讀數；
3  使用在檢定有效期內的檢測儀器測量得到的能源消耗數據；
4  經過校準的，用計算機模擬得到的系統或設施的能耗數據；
5  公認的或相關各方認可的常用節能措施的數據。
2.7  符合下列情況時,宜采用隔離測量法進行節能量驗證:
1  節能措施之間或與其他設備之間的相互影響可忽略不計或可測量和計算；
2  影響能耗的變量可以測量，且測量成本較低；
3  期望得到單個節能措施的節能量；
4  已有分項計量表可以隔離有節能措施系統的能耗量。
【條文說明】隔離測量法側重于驗證具體的單項節能措施的節能效果，相關影響能耗的參數可測量并且測量成本低。如照明節能系統，可通過測量改造前后的燈具功率以及運行時間來確定。
2.8  符合下列情況時，宜采用整體比較法進行節能量驗證：
1  需驗證整棟建筑的能效狀況；
2  建筑中采用了多項節能措施，且相互之間影響顯著；
3  采用隔離測量法比較復雜，且測量成本較高；
4  預期節能量足夠大，在監測期間足以擺脫基期數據的隨機干擾。
【條文說明】整體比較法側重于對耗能系統整體節能效果的驗證，一般是有多個節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雜或者測量成本較高，或者預期的節能量大于耗能系統整體上的一些隨機的能耗波動。節能措施實施后節能量分析的時間越長，短期不明波動的影響越小。當報告期短于兩年時，要從基期數據中得出令人信服的節能量，一般節能量要大于基準能耗的10%。
2.9  符合下列情況時，宜采用模擬校驗法進行驗證：
1  基期能源數據都無法獲得或不可靠；
2  節能措施之間，或與建筑物其他設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雜或者測量成本過高；
3  建筑中的節能措施可以用成熟的模擬軟件進行模擬，并有實際能耗或負荷數據進行比對。
【條文說明】校準是對模擬結果和校準結果數據進行比較，以驗證模擬較好的預測了耗能系統的能耗模式過程。一般采用12個月的公用事業費賬單來校準建筑物的模擬模型。這些賬單是應在建筑物穩定運行后取得的。對于新建建筑，從開始到住滿用戶，以及住戶掌握最佳運行方式前，有時需要好幾個月。校準數據應在節能量驗證實施中進行記錄并且表明數據來源。
考慮到能耗模擬軟件的局限性，只有當隔離測量法和整體比較法不適用時才采用校準模擬法。目前很多建筑結構，空調系統形式，節能措施在軟件中都沒有對應的模型和自定義形式，無法進行有效模擬。
2.10  采用隔離測量法進行節能量驗證時，應符合下列規定：
1  節能措施對象運行負荷穩定，可只測量關鍵參數，其他參數宜估算確定；
2  當節能措施對象運行負荷變化較大時，應對與能耗有關的所有參數進行測量；
3  當節能措施系統中同種類型與型號設備數量較多時，宜對設備進行抽樣測量。
【條文說明】當節能措施系統設備的運行負荷較穩定或變化較小時，如建筑中的照明系統，可只測量影響能耗的關鍵參數(如照明功率)，對其他參數進行約定(如照明運行時間)進行估算。對于約定參數，應根據歷史運行數據和實際功能情況進行判斷，確保約定參數符合實際情況，在節能量驗證報告中應包含該約定參數對節能量影響程度的評估。
2.11  采用模擬校驗法進行節能量驗證時，應符合下列規定：
1  應制定校準模擬方案；
2  應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；
3  除節能措施外，基準建筑的能耗模型和竣工后的建筑能耗模型應采用相同輸入條件；
4  能耗模擬輸出的逐月能耗和峰值能耗數據應與實際賬單數據進行比對，月誤差應控制在±14%之內，均方差應控制在±10%之內。
【條文說明】校準模擬方案包括：采用的模擬的軟件名稱及版本，模擬結果與實際能耗數據的比對方法，比對誤差。
“相同輸入條件”包括實施節能措施前后建筑模型，氣象參數、運行時間、人員密度等參數應一致。這些數據應通過調研收集。此外，還應對主要用能系統和設備進行調研和測試。
校準模擬法的模擬過程和節能量的計算過程應進行記錄并保存相應的文件。文件應詳細記錄建模和校準過程，包括輸入數據和氣象數據，以便可以核查模擬過程和結果。
2.12  計算節能量時，應進行不確定度分析，并注明計算得到節能量的不確定度或模型的精度。
【條文說明】節能量驗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的約定，整體比較法中非節能措施相關參數的變化，校驗模擬法中模擬輸入數據與實際數據的不一致性，應對這些不確定因素對于節能量的影響程度進行評估，并在節能量驗證過程中考慮相應的預防措施，在最后的節能量報告中注明節能量的不確定度。