公共建筑用能系统综合能效诊断软件设计

许磊

摘 要：本文面向既有公共建筑节能评估需要，设计出一套公共建筑用能系统能效诊断软件。该软件可实现建筑基本情况记录、建筑能耗分析、建筑能源管理等功能，将降低既有公共建筑节能诊断工作难度。

关键词：公共建筑 用能系统 能效 诊断

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0022-02

公共建筑作为我国建筑主体的一个较小的组成部分，但对我国建筑能耗水平却有着不可忽视的影响作用。国家、地方高度重视既有公共建筑节能改造。节能诊断工作作为对既有公共建筑能耗状况的评估，不仅为建筑技能改造决策提供技术支撑，同时也是改造工程完成后节能效果评价的依据。然而由于建筑节能诊断对从业人员的经验和专业技术水平要求均较高，亟需有效的软件工具指导建筑节能诊断。

1 软件总体设计

（1）设计原则。

①实用性原则。

建筑用能系统综合能效诊断软件以用户角度充分考虑实用性和经济性为宗旨。在满系统需求的前提下，选用性能价格比最优的开发模式，保护现有软、硬件投资，同时充分考虑系统建成后投入的费用，最大限度地维护用户利益。

②易用性原则。

考虑到该系统的实际情况，设计、开发、实现的系统最终应满足用户的易用性和可操作性。系统界面的颜色、样式和功能布局要友好、亲切，用户功能查找要方便、人性化，如个性化的用户界面、集中的管理界面、人性化的消息提醒、智能排序等，并建立信息推送体系，把用户需要的信息自动推送到用户面前。操作要尽量简便，采用鼠标与键盘结合操作的方式，并设置常用的快捷键。

③先进性原则。

鉴于本系统用户情况、体系结构复杂、数据量大、数据处理复杂、数据存续时间长的特点，系统应采用先进并且成熟的软件开发技术，软件设备选型要具有很高的品质保证和平均无故障运行时间，使整个应用系统建成时能达到当时的先进水平并有较长的使用周期和较高的运行效率。

系统应采用.NET Framework架构与关系数据库，并运行于Windows下，要求使用C/S应用结构体系，表示层、业务层、数据库访问层分开。系统可支持ORACLE、SQL Server等主流数据库系统。

④可靠性原则。

建筑用能系统综合能效诊断软件必须能够长时间平稳运行，尽量减少单点故障和服务停顿。同时系统性能要求也非常高，支持海量文档数据处理，并利用关系型数据库处理结构化数据。

⑤可伸缩性原则。

由于用户的实际工作是可持续发展的系统应能保证“平滑升级”，即系统在扩大、改变与发展时能使原有的软硬件资源得到最有效的保护。保证系统可扩充性的关键是一定要使用开放性、模块化的开发技术。为适应行业不断发展不断充实完善需要，确保系统的生命周期，所选择的第三方软件产品应当具有二次开发的能力。随着新的应用出现，必须保证软件系统升级扩展是平滑的。

⑥可管理性原则。

管理是当前计算机系统正常运行的最大障碍，通过各项先进、实用的技术、对使用人员的培训、系统功能的更新并配合客户制定相应的“管理方案”使系统本身易于管理。建成后的系统应设计合理、开发规范、操作便捷、文档齐全、升级方便。

（2）技术架构。

项目采用.Net Framework平台技术，C/S模式，多层分布式体系结构建构，支持操作系统（Windows）和关系型数据库（Oracle、MSSQL、MYSQL）。.Net Framework体系结构建立在C#语言基础上，具有结构清晰，网络应用性强、具有大型应用处理能力及高速业务处理能力，系统开放性强，可扩展，高安全性和稳定性等特点，适合于企业级的应用。系统采用.Net Framework的标准三层分布式多层体系结构，使用系统的客户端可以为办公电脑用户，具体层次说明如下：

①表示层。

表示层是系统提供给用户服务的交互界面，用户可以在这里获取信息、查询、下载数据等，访问方式采用C/S方式。

②逻辑层。

逻辑层为系统的核心部分，其封装实现了系统的业务逻辑。

业务逻辑：业务逻辑实现了业务规则。业务规则包括了业务处理逻辑、输入数据、处理条件。采用独立的业务逻辑接口并通过封装提供接口，可以简化事务处理过程并增强安全性，而且业务规则一旦改变也极其容易。

工作流：为系统提供统一的与业务无关的工作流服务。在系统中通过工作流服务实现了业务流程的自动化，减少许多不必要的任务和步骤，同时也为业务流程重组提供了一定程度的支持。

消息引擎：消息引擎能识别不同系统的消息，是用来提供各种不同系统之间交换信息的。

系统服务：提供系统的基础服务，包括：系统配置、系统监控、日志记录、异常处理等。

安全认证：包含了用户管理、用户登录验证、授权验证和安全审核记录等功能，同时也包含了公开密钥体系的安全基础服务。

③数据层。

数据层是系统后台数据存放的地方，支持所有关系型的数据。

公共数据库：用于保存系统的公共数据，比如用户数据、身份认证信息、权限信息等。

元数据库：存储文献等等加工数据，比如文献名称、书号等。

缓存库：缓存库是数据层非常重要的组成部件，它将系统不常用的数据缓存起来，等需要时再去读取，这样可以极大的加快数据读取速度。

2 系统特点

（1）严格遵循标准规范。

整个系统严格遵循标准规范，并在此基础上完善此标准。

（2）全C/S模式。

采用ADO.Net架构，支持平台（windows）。方便了日常的技术管理，同时也方便用户使用。

（3）人性化设计、个性化操作。

系统支持智能记忆，记忆用户的操作习惯，实现数据猜想自动填充；记忆用户操作功能，实现快速定位；

系统支持用户自定义主题及换肤，支持多标签、多工作区、全屏化操作等个性化操作。

3 总体功能

（1）软件介绍。

该系统是一个面向建筑用能系统智能诊断的平台，主要是为分析建筑的用能系统用能和节能运行管理情况，并提出科学的用能建议及分析结果，从而使建筑的用能系统更加节能、合理、安全（见图1）。

（2）功能描述。

本软件系统规划为4个功能模块，目前已经实现建筑基本情况记录、建筑能耗分析、建筑能源管理3个基本功能，用能系统和能效分析功能已规划，正在实施中（见表1）。

4 结语

本文设计了一种建筑用能系统综合能效诊断软件，该软件可根据建筑的能耗进行统计、分析以及对各个用能系统和能效功能进行规划。目前该软件已在10余个建筑用能设备能耗与运行现状进行应用，取得一定的效果，下一步研究将进一步完善用能系统和能效分析功能。

参考文献

[1] 陈永攀，张吉礼，牟宪民，等.建筑运行能耗监测与节能诊断系统的开发[J].建筑科学，2009（2）：29-34.

[2] 贾绍强，周晋，张国强.建筑节能技术（6）建筑节能诊断和能源管理[J].大众用电，2007（6）：39-42.

[3] 殷文强，李春生，邹卫明，等.建筑能耗分析思路及节能诊断方法[J].节能技术，2011（5）：446-449.endprint

摘 要：本文面向既有公共建筑节能评估需要，设计出一套公共建筑用能系统能效诊断软件。该软件可实现建筑基本情况记录、建筑能耗分析、建筑能源管理等功能，将降低既有公共建筑节能诊断工作难度。

关键词：公共建筑 用能系统 能效 诊断

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0022-02

公共建筑作为我国建筑主体的一个较小的组成部分，但对我国建筑能耗水平却有着不可忽视的影响作用。国家、地方高度重视既有公共建筑节能改造。节能诊断工作作为对既有公共建筑能耗状况的评估，不仅为建筑技能改造决策提供技术支撑，同时也是改造工程完成后节能效果评价的依据。然而由于建筑节能诊断对从业人员的经验和专业技术水平要求均较高，亟需有效的软件工具指导建筑节能诊断。

1 软件总体设计

（1）设计原则。

①实用性原则。

建筑用能系统综合能效诊断软件以用户角度充分考虑实用性和经济性为宗旨。在满系统需求的前提下，选用性能价格比最优的开发模式，保护现有软、硬件投资，同时充分考虑系统建成后投入的费用，最大限度地维护用户利益。

②易用性原则。

考虑到该系统的实际情况，设计、开发、实现的系统最终应满足用户的易用性和可操作性。系统界面的颜色、样式和功能布局要友好、亲切，用户功能查找要方便、人性化，如个性化的用户界面、集中的管理界面、人性化的消息提醒、智能排序等，并建立信息推送体系，把用户需要的信息自动推送到用户面前。操作要尽量简便，采用鼠标与键盘结合操作的方式，并设置常用的快捷键。

③先进性原则。

鉴于本系统用户情况、体系结构复杂、数据量大、数据处理复杂、数据存续时间长的特点，系统应采用先进并且成熟的软件开发技术，软件设备选型要具有很高的品质保证和平均无故障运行时间，使整个应用系统建成时能达到当时的先进水平并有较长的使用周期和较高的运行效率。

系统应采用.NET Framework架构与关系数据库，并运行于Windows下，要求使用C/S应用结构体系，表示层、业务层、数据库访问层分开。系统可支持ORACLE、SQL Server等主流数据库系统。

④可靠性原则。

建筑用能系统综合能效诊断软件必须能够长时间平稳运行，尽量减少单点故障和服务停顿。同时系统性能要求也非常高，支持海量文档数据处理，并利用关系型数据库处理结构化数据。

⑤可伸缩性原则。

由于用户的实际工作是可持续发展的系统应能保证“平滑升级”，即系统在扩大、改变与发展时能使原有的软硬件资源得到最有效的保护。保证系统可扩充性的关键是一定要使用开放性、模块化的开发技术。为适应行业不断发展不断充实完善需要，确保系统的生命周期，所选择的第三方软件产品应当具有二次开发的能力。随着新的应用出现，必须保证软件系统升级扩展是平滑的。

⑥可管理性原则。

管理是当前计算机系统正常运行的最大障碍，通过各项先进、实用的技术、对使用人员的培训、系统功能的更新并配合客户制定相应的“管理方案”使系统本身易于管理。建成后的系统应设计合理、开发规范、操作便捷、文档齐全、升级方便。

（2）技术架构。

项目采用.Net Framework平台技术，C/S模式，多层分布式体系结构建构，支持操作系统（Windows）和关系型数据库（Oracle、MSSQL、MYSQL）。.Net Framework体系结构建立在C#语言基础上，具有结构清晰，网络应用性强、具有大型应用处理能力及高速业务处理能力，系统开放性强，可扩展，高安全性和稳定性等特点，适合于企业级的应用。系统采用.Net Framework的标准三层分布式多层体系结构，使用系统的客户端可以为办公电脑用户，具体层次说明如下：

①表示层。

表示层是系统提供给用户服务的交互界面，用户可以在这里获取信息、查询、下载数据等，访问方式采用C/S方式。

②逻辑层。

逻辑层为系统的核心部分，其封装实现了系统的业务逻辑。

业务逻辑：业务逻辑实现了业务规则。业务规则包括了业务处理逻辑、输入数据、处理条件。采用独立的业务逻辑接口并通过封装提供接口，可以简化事务处理过程并增强安全性，而且业务规则一旦改变也极其容易。

工作流：为系统提供统一的与业务无关的工作流服务。在系统中通过工作流服务实现了业务流程的自动化，减少许多不必要的任务和步骤，同时也为业务流程重组提供了一定程度的支持。

消息引擎：消息引擎能识别不同系统的消息，是用来提供各种不同系统之间交换信息的。

系统服务：提供系统的基础服务，包括：系统配置、系统监控、日志记录、异常处理等。

安全认证：包含了用户管理、用户登录验证、授权验证和安全审核记录等功能，同时也包含了公开密钥体系的安全基础服务。

③数据层。

数据层是系统后台数据存放的地方，支持所有关系型的数据。

公共数据库：用于保存系统的公共数据，比如用户数据、身份认证信息、权限信息等。

元数据库：存储文献等等加工数据，比如文献名称、书号等。

缓存库：缓存库是数据层非常重要的组成部件，它将系统不常用的数据缓存起来，等需要时再去读取，这样可以极大的加快数据读取速度。

2 系统特点

（1）严格遵循标准规范。

整个系统严格遵循标准规范，并在此基础上完善此标准。

（2）全C/S模式。

采用ADO.Net架构，支持平台（windows）。方便了日常的技术管理，同时也方便用户使用。

（3）人性化设计、个性化操作。

系统支持智能记忆，记忆用户的操作习惯，实现数据猜想自动填充；记忆用户操作功能，实现快速定位；

系统支持用户自定义主题及换肤，支持多标签、多工作区、全屏化操作等个性化操作。

3 总体功能

（1）软件介绍。

该系统是一个面向建筑用能系统智能诊断的平台，主要是为分析建筑的用能系统用能和节能运行管理情况，并提出科学的用能建议及分析结果，从而使建筑的用能系统更加节能、合理、安全（见图1）。

（2）功能描述。

本软件系统规划为4个功能模块，目前已经实现建筑基本情况记录、建筑能耗分析、建筑能源管理3个基本功能，用能系统和能效分析功能已规划，正在实施中（见表1）。

4 结语

本文设计了一种建筑用能系统综合能效诊断软件，该软件可根据建筑的能耗进行统计、分析以及对各个用能系统和能效功能进行规划。目前该软件已在10余个建筑用能设备能耗与运行现状进行应用，取得一定的效果，下一步研究将进一步完善用能系统和能效分析功能。

参考文献

[1] 陈永攀，张吉礼，牟宪民，等.建筑运行能耗监测与节能诊断系统的开发[J].建筑科学，2009（2）：29-34.

[2] 贾绍强，周晋，张国强.建筑节能技术（6）建筑节能诊断和能源管理[J].大众用电，2007（6）：39-42.

[3] 殷文强，李春生，邹卫明，等.建筑能耗分析思路及节能诊断方法[J].节能技术，2011（5）：446-449.endprint

摘 要：本文面向既有公共建筑节能评估需要，设计出一套公共建筑用能系统能效诊断软件。该软件可实现建筑基本情况记录、建筑能耗分析、建筑能源管理等功能，将降低既有公共建筑节能诊断工作难度。

关键词：公共建筑 用能系统 能效 诊断

中图分类号：TU201.5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0022-02

公共建筑作为我国建筑主体的一个较小的组成部分，但对我国建筑能耗水平却有着不可忽视的影响作用。国家、地方高度重视既有公共建筑节能改造。节能诊断工作作为对既有公共建筑能耗状况的评估，不仅为建筑技能改造决策提供技术支撑，同时也是改造工程完成后节能效果评价的依据。然而由于建筑节能诊断对从业人员的经验和专业技术水平要求均较高，亟需有效的软件工具指导建筑节能诊断。

1 软件总体设计

（1）设计原则。

①实用性原则。

建筑用能系统综合能效诊断软件以用户角度充分考虑实用性和经济性为宗旨。在满系统需求的前提下，选用性能价格比最优的开发模式，保护现有软、硬件投资，同时充分考虑系统建成后投入的费用，最大限度地维护用户利益。

②易用性原则。

考虑到该系统的实际情况，设计、开发、实现的系统最终应满足用户的易用性和可操作性。系统界面的颜色、样式和功能布局要友好、亲切，用户功能查找要方便、人性化，如个性化的用户界面、集中的管理界面、人性化的消息提醒、智能排序等，并建立信息推送体系，把用户需要的信息自动推送到用户面前。操作要尽量简便，采用鼠标与键盘结合操作的方式，并设置常用的快捷键。

③先进性原则。

鉴于本系统用户情况、体系结构复杂、数据量大、数据处理复杂、数据存续时间长的特点，系统应采用先进并且成熟的软件开发技术，软件设备选型要具有很高的品质保证和平均无故障运行时间，使整个应用系统建成时能达到当时的先进水平并有较长的使用周期和较高的运行效率。

系统应采用.NET Framework架构与关系数据库，并运行于Windows下，要求使用C/S应用结构体系，表示层、业务层、数据库访问层分开。系统可支持ORACLE、SQL Server等主流数据库系统。

④可靠性原则。

建筑用能系统综合能效诊断软件必须能够长时间平稳运行，尽量减少单点故障和服务停顿。同时系统性能要求也非常高，支持海量文档数据处理，并利用关系型数据库处理结构化数据。

⑤可伸缩性原则。

由于用户的实际工作是可持续发展的系统应能保证“平滑升级”，即系统在扩大、改变与发展时能使原有的软硬件资源得到最有效的保护。保证系统可扩充性的关键是一定要使用开放性、模块化的开发技术。为适应行业不断发展不断充实完善需要，确保系统的生命周期，所选择的第三方软件产品应当具有二次开发的能力。随着新的应用出现，必须保证软件系统升级扩展是平滑的。

⑥可管理性原则。

管理是当前计算机系统正常运行的最大障碍，通过各项先进、实用的技术、对使用人员的培训、系统功能的更新并配合客户制定相应的“管理方案”使系统本身易于管理。建成后的系统应设计合理、开发规范、操作便捷、文档齐全、升级方便。

（2）技术架构。

项目采用.Net Framework平台技术，C/S模式，多层分布式体系结构建构，支持操作系统（Windows）和关系型数据库（Oracle、MSSQL、MYSQL）。.Net Framework体系结构建立在C#语言基础上，具有结构清晰，网络应用性强、具有大型应用处理能力及高速业务处理能力，系统开放性强，可扩展，高安全性和稳定性等特点，适合于企业级的应用。系统采用.Net Framework的标准三层分布式多层体系结构，使用系统的客户端可以为办公电脑用户，具体层次说明如下：

①表示层。

表示层是系统提供给用户服务的交互界面，用户可以在这里获取信息、查询、下载数据等，访问方式采用C/S方式。

②逻辑层。

逻辑层为系统的核心部分，其封装实现了系统的业务逻辑。

业务逻辑：业务逻辑实现了业务规则。业务规则包括了业务处理逻辑、输入数据、处理条件。采用独立的业务逻辑接口并通过封装提供接口，可以简化事务处理过程并增强安全性，而且业务规则一旦改变也极其容易。

工作流：为系统提供统一的与业务无关的工作流服务。在系统中通过工作流服务实现了业务流程的自动化，减少许多不必要的任务和步骤，同时也为业务流程重组提供了一定程度的支持。

消息引擎：消息引擎能识别不同系统的消息，是用来提供各种不同系统之间交换信息的。

系统服务：提供系统的基础服务，包括：系统配置、系统监控、日志记录、异常处理等。

安全认证：包含了用户管理、用户登录验证、授权验证和安全审核记录等功能，同时也包含了公开密钥体系的安全基础服务。

③数据层。

数据层是系统后台数据存放的地方，支持所有关系型的数据。

公共数据库：用于保存系统的公共数据，比如用户数据、身份认证信息、权限信息等。

元数据库：存储文献等等加工数据，比如文献名称、书号等。

缓存库：缓存库是数据层非常重要的组成部件，它将系统不常用的数据缓存起来，等需要时再去读取，这样可以极大的加快数据读取速度。

2 系统特点

（1）严格遵循标准规范。

整个系统严格遵循标准规范，并在此基础上完善此标准。

（2）全C/S模式。

采用ADO.Net架构，支持平台（windows）。方便了日常的技术管理，同时也方便用户使用。

（3）人性化设计、个性化操作。

系统支持智能记忆，记忆用户的操作习惯，实现数据猜想自动填充；记忆用户操作功能，实现快速定位；

系统支持用户自定义主题及换肤，支持多标签、多工作区、全屏化操作等个性化操作。

3 总体功能

（1）软件介绍。

该系统是一个面向建筑用能系统智能诊断的平台，主要是为分析建筑的用能系统用能和节能运行管理情况，并提出科学的用能建议及分析结果，从而使建筑的用能系统更加节能、合理、安全（见图1）。

（2）功能描述。

本软件系统规划为4个功能模块，目前已经实现建筑基本情况记录、建筑能耗分析、建筑能源管理3个基本功能，用能系统和能效分析功能已规划，正在实施中（见表1）。

4 结语

本文设计了一种建筑用能系统综合能效诊断软件，该软件可根据建筑的能耗进行统计、分析以及对各个用能系统和能效功能进行规划。目前该软件已在10余个建筑用能设备能耗与运行现状进行应用，取得一定的效果，下一步研究将进一步完善用能系统和能效分析功能。

参考文献

[1] 陈永攀，张吉礼，牟宪民，等.建筑运行能耗监测与节能诊断系统的开发[J].建筑科学，2009（2）：29-34.

[2] 贾绍强，周晋，张国强.建筑节能技术（6）建筑节能诊断和能源管理[J].大众用电，2007（6）：39-42.

[3] 殷文强，李春生，邹卫明，等.建筑能耗分析思路及节能诊断方法[J].节能技术，2011（5）：446-449.endprint