大型商業(yè)建筑在建筑行業(yè)的能耗極高，其單位建筑面積的能耗是居民住宅的10-15倍。主要能耗設(shè)備有中央空調(diào),、給排水,、照明、電能等,。這就需要智能建筑樓宇自控節(jié)能低碳管理設(shè)計(jì)與實(shí)施下了,。

　　一、樓宇自控低碳管理設(shè)計(jì)與實(shí)施背景

　　(一)在“雙碳”背景下,，智慧建筑節(jié)能綠色改造樓宇自控迫在眉睫,。實(shí)現(xiàn)“雙碳”戰(zhàn)略目標(biāo)不僅是能源領(lǐng)域的改革和轉(zhuǎn)型，也是維護(hù)我國(guó)資源安全,、推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的重大舉措,。根據(jù)《2022中國(guó)建筑能耗與碳排放研究報(bào)告》，2020年全國(guó)建筑能耗總量為22.7億TCE,，占全國(guó)能耗總量的45.5%,，碳排放總量為50.8億TCO2.占全國(guó)碳排放總量的50.9%。尤其值得關(guān)注的是,，建筑物的總能耗是50.9%,。

　　(二)樓宇自控建筑節(jié)能改造的重要性和應(yīng)用現(xiàn)狀,。建筑行業(yè)大型商業(yè)建筑能耗極高，單位建筑面積能耗是住宅建筑的10-15倍,。主要能耗設(shè)備有中央空調(diào),、給排水、照明,、電能等,。中國(guó)有大量的商業(yè)建筑，是城市服務(wù)業(yè)發(fā)展的主要載體,。隨著國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的推進(jìn),，由于建設(shè)時(shí)代、開發(fā)商投資規(guī)模,、物業(yè)管理公司節(jié)能管理理念的差異,，大部分傳統(tǒng)商業(yè)建筑無(wú)法進(jìn)行有效的能源管理和控制，不僅會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響,，還會(huì)給企業(yè)帶來(lái)負(fù)面的能源和銷售,。

　　(三)樓宇自控建筑節(jié)能管理面臨的困境。本研究項(xiàng)目的實(shí)施對(duì)象是一棟寫字樓,，近三年平均年耗電465萬(wàn)度,，主要是空調(diào)、照明,、電能,。由于業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)，人員加班需求旺盛,，能源成本高;建筑涉密區(qū)域多,，無(wú)法進(jìn)行全面智能控制改造，導(dǎo)致節(jié)能管理手段少,，實(shí)施效果差,。

　　二、樓宇自控中智能建筑節(jié)能低碳管理設(shè)計(jì)與實(shí)施的內(nèi)涵及主要做法

　　(一)樓宇自控構(gòu)建能效診斷方法,，準(zhǔn)確分析現(xiàn)狀和施工條件

　　1.調(diào)查能源數(shù)據(jù),，樓宇自控構(gòu)建全方位能效診斷方法?；诂F(xiàn)階段提高辦公空間能源質(zhì)量,，建設(shè)消潔多元、綠色低碳的能源設(shè)施,，建設(shè)綠色,、低碳、智能示范辦公樓改造需求，成立智能建筑綠色低碳綜合能源項(xiàng)目籌備組進(jìn)行深入調(diào)查,，充分分析能源使用現(xiàn)狀和節(jié)能改造條件,。樓宇自控系統(tǒng)采用相關(guān)因素分析方法，列出地理位置條件,、氣候條件,、太陽(yáng)能資源、日照數(shù)量,、用電峰谷時(shí)段,、高能耗設(shè)備運(yùn)行、近三年能源成本等影響因素,，明確高能耗系統(tǒng)與空調(diào)相關(guān)的主要能源設(shè)備,。

　　2.加強(qiáng)統(tǒng)計(jì)分析，深入挖掘建筑節(jié)能降碳空間,。樓宇自控系統(tǒng)驗(yàn)證和收集各建筑主要設(shè)備的能耗數(shù)據(jù),，檢查設(shè)備的使用負(fù)荷,，測(cè)試和判斷空調(diào)系統(tǒng),、配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等各種設(shè)備的運(yùn)行狀況,。通過(guò)調(diào)查,、比較、診斷和審查,，結(jié)合國(guó)家建筑能耗標(biāo)準(zhǔn),、數(shù)據(jù)模擬和圖表統(tǒng)計(jì)，對(duì)空調(diào),、照明,、電梯等能耗設(shè)備的能耗不在節(jié)能范圍內(nèi)，整體能耗數(shù)據(jù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出約束值,，節(jié)能技術(shù)應(yīng)用不廣泛,，節(jié)能管理水平不足。具體分析內(nèi)容和結(jié)論如下:

　　地理位置分析,。建筑物靠近地鐵站,、公共汽車站，交通便利,，周圍無(wú)遮擋物,。

　　氣候條件分析。該建筑位于溫帶和中溫帶,、半干旱和潮濕的過(guò)度區(qū)域,，屬于大陸季風(fēng)氣候。春季干旱少雨，蒸發(fā)強(qiáng)度高,，夏季炎熱多雨,，秋季天氣晴朗，天氣晴朗,，冬季受蒙古高壓槽影響,，干燥寒冷，整體無(wú)極端天氣,。分析數(shù)據(jù)圖如下:

　　太陽(yáng)能資源分析,。建筑物位于北京太陽(yáng)能輻射高值地區(qū)，每年太陽(yáng)能輻射總量為5000-6000MJ/(m2)·a)之間,。

　　中國(guó)太陽(yáng)能資源分布圖

　　日照數(shù)量分析,。根據(jù)北京年度日照時(shí)間分析，建筑位置有足夠的日照時(shí)間;空置建筑的屋頂具有承受光伏組件,、支架和光伏電纜重量的能力,。綜上所述，初步可以得出結(jié)論,，該建筑的屋頂適合安裝分布式光伏,。

　　用電峰谷時(shí)段分析。高峰時(shí)段(10:00-15:00;18:00-21:00),，平段(7:00-10:00;15:00-18:00;21:00-23:00)低谷期(23:00-7:00);夏季高峰期(7-8月11月):00-13:00;16:00-17:00),。

　　分析高能耗設(shè)備的運(yùn)行情況。首先,，辦公樓內(nèi)的大負(fù)荷用電設(shè)備主要集中在空調(diào),、照明、電梯運(yùn)行系統(tǒng),、食堂,、廚房等。其次,，制冷機(jī)房目前處于人工操作模式,，冷凍水和冷卻水系統(tǒng)處于工頻定流模式。設(shè)備的運(yùn)行不能隨著工作條件的變化而調(diào)整,。加班時(shí),，設(shè)備需要完全打開，運(yùn)行效率低,，運(yùn)行成本高,，系統(tǒng)能耗高。三是建筑中使用了大量傳統(tǒng)熒光燈,，部分燈具光線嚴(yán)重下降,，對(duì)辦公環(huán)境光線有一定影響。

　　近三年能源數(shù)據(jù)分析。根據(jù)近三年辦公樓用電量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,，用電高峰為6.,、7、八月份,，用電低谷為3,、4、十一月,。按照GB/T51161-2016的民用建筑能耗標(biāo)準(zhǔn),，辦公建筑非供暖能耗指標(biāo)的約束值和引導(dǎo)值分別為70和50kWh。/(m2·a),，如今,，能源消耗數(shù)據(jù)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)約束值。

　

　　

       樓宇自控系統(tǒng)建立以碳雙降為核心的智能建筑節(jié)能改造方案,。

　　1.科學(xué)設(shè)計(jì)降碳路徑,，樓宇自控系統(tǒng)分步實(shí)施節(jié)能改造。準(zhǔn)備組成員根據(jù)調(diào)查,、能源診斷和節(jié)能需求,，制定了能源供應(yīng)清潔、能源需求電氣化,、整體能效提升和管理數(shù)字化四條實(shí)施路徑,。協(xié)同國(guó)家電網(wǎng)、國(guó)家電網(wǎng)綜合能源規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等專家,，充分研究了15個(gè)節(jié)能項(xiàng)目，包括科學(xué)設(shè)計(jì)照明節(jié)能改造,、屋頂分布式光伏建設(shè),、制冷機(jī)房改造、充電樁建設(shè)等,。在綜合考慮節(jié)能,、建設(shè)成本和保密要求影響因素的基礎(chǔ)上，樓宇自控系統(tǒng)將項(xiàng)目的實(shí)施步驟分為近期和中期,。

　　樓宇自控節(jié)能低碳管理設(shè)計(jì)與實(shí)施方案總結(jié)(實(shí)用收藏)

　　2.構(gòu)建以能量和碳雙降為核心的智能建筑節(jié)能改造方案實(shí)施路徑,。實(shí)施制冷室改造。經(jīng)研究判斷,，空調(diào)機(jī)組暫時(shí)不具備改造條件,。因此，首先將冷凍泵和冷卻泵調(diào)整為變頻控制,，并聯(lián)改造,，增加空調(diào)機(jī)組的整體智能控制系統(tǒng)，并聯(lián)改造機(jī)組進(jìn)出水，并聯(lián)改造冷卻塔和變流噴嘴,。其次,，安裝相應(yīng)的測(cè)量表、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和能耗監(jiān)測(cè)軟件系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)電能消耗數(shù)據(jù)的采集,、儲(chǔ)存、分析和診斷,。同時(shí),，在不影響空調(diào)效果、終端服務(wù)質(zhì)量和機(jī)組設(shè)備的情況下,，

　　樓宇自控節(jié)能低碳管理設(shè)計(jì)與實(shí)施方案總結(jié)(實(shí)用收藏)

　　實(shí)施照明節(jié)能改造,。組織采購(gòu)節(jié)能燈具，用LED節(jié)能燈代替?zhèn)鹘y(tǒng)熒光燈,，清理傳統(tǒng)燈具數(shù)量,、燈具瓦數(shù)、各照明區(qū)域備用燈具等,。更換12670盞燈具,，年電量節(jié)約37萬(wàn)度，既滿足了辦公環(huán)境的照明需求,，又提高了照明舒適度,。

　　實(shí)施屋頂分布式太陽(yáng)能發(fā)電建設(shè)。樓宇自控系統(tǒng)充分利用建筑物的屋頂面積和良好的照明條件,，采用“全部自發(fā)使用”的模式,，構(gòu)建150kWp分布式太陽(yáng)能發(fā)電。采購(gòu)安裝太陽(yáng)能電池陣列,、支架,、逆變器等零部件，可滿足無(wú)人值守25年的使用壽命,，提高可再生能源的利用水平,，降低屋頂對(duì)陽(yáng)光直射和雨水侵蝕的承受能力，延長(zhǎng)屋頂使用壽命,，實(shí)現(xiàn)無(wú)光污染,、無(wú)輻射、零排放的綠色發(fā)電,。

　　樓宇自控系統(tǒng)加強(qiáng)智能能源消耗監(jiān)測(cè)和環(huán)境宣傳,。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù),、人工智能等技術(shù),，構(gòu)建建筑能源管理系統(tǒng),，收集、統(tǒng)計(jì),、分類,、分析和處理電梯、開水器,、充電樁,、照明、動(dòng)力用電,、屋頂分布式光伏發(fā)電,、碳排放數(shù)據(jù)、機(jī)房能源等數(shù)據(jù),。樓宇自控系統(tǒng)用日常運(yùn)行監(jiān)控代替人工抄表,，跟蹤日、周,、月,、季、年能耗數(shù)據(jù),，構(gòu)建建筑能效評(píng)估指標(biāo)體系,，實(shí)施精細(xì)化、科學(xué)化的節(jié)能管理,，提高能源利用效率,。同時(shí)，提高建筑能源管理平臺(tái)

　　(三)樓宇自控系統(tǒng)以能源成本托管的創(chuàng)新模式推動(dòng)節(jié)能項(xiàng)目落地

　　1.樓宇自控系統(tǒng)構(gòu)建“雙贏”模式,，促進(jìn)能源成本托管,。目前節(jié)能改造專業(yè)人員不足，節(jié)能技術(shù)先進(jìn),，不能滿足能源和碳雙降的節(jié)能管理要求,。在充分考慮市場(chǎng)化、成本控制等因素的基礎(chǔ)上,，采用能源成本托管模式，推動(dòng)項(xiàng)目落地,。能源成本托管模式強(qiáng)調(diào)降低成本,、提高效率、提高節(jié)能低碳管理水平的有機(jī)融合,。第三方節(jié)能公司投資節(jié)能改造能源系統(tǒng),，負(fù)責(zé)綜合節(jié)能管理能源供應(yīng)、能源利用和設(shè)備運(yùn)維,。雙方同意與我公司共享總能源托管費(fèi)用,。

　　2.確定節(jié)能基準(zhǔn)量,，確定合同期節(jié)能。樓宇自控系統(tǒng)節(jié)能預(yù)測(cè)以常規(guī)辦公狀態(tài)下的能源使用數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)量,，結(jié)合建筑能源設(shè)施,、能源使用時(shí)間、能源使用人數(shù),、能源價(jià)格、疫情變化等因素,。通過(guò)節(jié)能改造設(shè)計(jì)方案，確認(rèn)模擬計(jì)算和運(yùn)維成本,，并與第三方節(jié)能公司約定托管范圍,、托管期限,、托管成本和節(jié)能目標(biāo),。

　　三、樓宇自控系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施和數(shù)字化運(yùn)行維護(hù)能力,，提高節(jié)能管理水平

　　1.建立安全事故專項(xiàng)調(diào)查機(jī)制,。樓宇自控系統(tǒng)節(jié)能改造實(shí)施前，與相關(guān)方簽訂安全環(huán)保協(xié)議,，安排項(xiàng)目經(jīng)理對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督檢查，定期對(duì)項(xiàng)目重大事故隱患進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查，展示相關(guān)項(xiàng)目標(biāo)志和安全警示標(biāo)志,，安全操作和安全保護(hù)條件,，審批危險(xiǎn)作業(yè)許可證,，操作人員持證上崗和安全教育培訓(xùn),，施工過(guò)程中消防安全和電氣安全,。加強(qiáng)節(jié)能產(chǎn)品型號(hào)、安全性和耐久性的檢查和審查,，安排專人在監(jiān)督過(guò)程中記錄相關(guān)數(shù)據(jù),，確保高質(zhì)量的節(jié)能計(jì)算。

　　建立數(shù)字節(jié)能管理平臺(tái),。樓宇自控系統(tǒng)能源監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析是數(shù)字節(jié)能管理的核心,。打破傳統(tǒng)的機(jī)械抄表和數(shù)據(jù)孤島,，利用能源管理平臺(tái)的數(shù)據(jù)采集優(yōu)勢(shì),，定期展示和分析能源消耗統(tǒng)計(jì),，不斷發(fā)現(xiàn)能源使用中存在的問(wèn)題,，提出節(jié)能改造方案。與此同時(shí),，通過(guò)外部專家的討論模式,，對(duì)不規(guī)則數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)的節(jié)能診斷和運(yùn)行指導(dǎo)，提高能源管理水平和使用效率,。

　　(1)“解鎖”綠色清潔能源，實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)向清潔轉(zhuǎn)變,。與樓宇自控建筑節(jié)能改造前相比,，通過(guò)屋頂分布式光伏建設(shè)，減少了對(duì)化石燃料的依賴,，大大減輕了環(huán)境負(fù)荷;通過(guò)電力交換,，實(shí)現(xiàn)了碳排放減少的互補(bǔ)效果。項(xiàng)目運(yùn)行兩個(gè)月以來(lái),，實(shí)現(xiàn)了3萬(wàn)多度的光伏發(fā)電和全部消耗,，預(yù)計(jì)第一年碳排放將減少約160噸,。同時(shí),，屋頂分布式光伏系統(tǒng)不影響用戶的電壓環(huán)境和建筑環(huán)境,，使建筑本身成為能量制造的動(dòng)力系統(tǒng),，更好地協(xié)調(diào)了建筑外觀和防雨系統(tǒng),。

　　(二)降低整體運(yùn)行能耗，樓宇自控實(shí)現(xiàn)建筑能耗向高效轉(zhuǎn)變。通過(guò)制冷空調(diào)改造,、照明節(jié)能改造,、屋頂分布式光伏建設(shè)等方式，將建筑能耗水平降低到理想狀態(tài),，實(shí)現(xiàn)每年節(jié)能61萬(wàn)度、標(biāo)準(zhǔn)煤209噸,、二氧化碳減排615噸,、二氧化硫減排18噸,，能源成本明顯下降,，樓宇自控建筑綜合節(jié)能率達(dá)到11%左右。同時(shí),，對(duì)舊管道閥門,、機(jī)電漏水等問(wèn)題進(jìn)行檢測(cè),、維護(hù)和節(jié)能改造,，挖掘空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)節(jié)能減排的潛力，提高機(jī)電系統(tǒng)的可持續(xù)性和可持續(xù)性,，構(gòu)建了可持續(xù)性,。

　　(三)能源數(shù)據(jù)多維跟蹤有助于節(jié)能管理向精細(xì)化轉(zhuǎn)變,。樓宇自控通過(guò)數(shù)據(jù)促進(jìn)管理，提高建筑內(nèi)的智能建設(shè)水平,。大力推進(jìn)建筑節(jié)能技術(shù)在中央企業(yè)的應(yīng)用,，搭建建筑能源管理平臺(tái),，可視化展示建筑運(yùn)營(yíng),、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、能耗數(shù)據(jù),、能耗指標(biāo)參數(shù),、碳排放數(shù)據(jù)等建筑多維信息，使節(jié)能管理工作更加數(shù)據(jù)化,、科學(xué)化,、智能化，形成消潔多樣,、綠色低碳的能源體系,，進(jìn)一步提升辦公空間質(zhì)量。

　　(四)打破傳統(tǒng)項(xiàng)目推廣模式,，推動(dòng)能源托管模式落地,。樓宇自控采用能源成本托管模式，有利于推動(dòng)碳達(dá)峰,、碳中和的決策部署落實(shí),，通過(guò)市場(chǎng)化機(jī)制激發(fā)市場(chǎng)主體能量和碳的活力，促進(jìn)能源資源的綠色低碳利用，實(shí)現(xiàn)碳排放減少的消耗和減少;有利于促進(jìn)日常要求的落實(shí),，利用市場(chǎng)在資源配置中的決定性作用,，減少運(yùn)行中不必要的能源資源支出，減輕節(jié)能改造的資金壓力;有利于促進(jìn)綠色低碳轉(zhuǎn)型,，引入節(jié)能專業(yè)水服務(wù),。

　　(5)多維節(jié)能降碳，樓宇自控系統(tǒng)助推企業(yè)降低成本,，提高效率,。結(jié)合能源托管模式，實(shí)施制冷機(jī)房,、照明燈具等節(jié)能改造,，探索降低成本、提高效率的新途徑,。預(yù)計(jì)能源托管合同期內(nèi)節(jié)約電費(fèi)500多萬(wàn)元,，節(jié)能收入148萬(wàn)元，綜合節(jié)能率約11%,，降低了能耗和成本,，帶來(lái)了長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一,。

　　四,、結(jié)語(yǔ)

　　推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和是黨中央的重大戰(zhàn)略決策，關(guān)系到中華民族的可持續(xù)發(fā)展和人類共享未來(lái)共同體的建設(shè),。開展以碳雙降為核心的樓宇自控系統(tǒng)智能建筑節(jié)能低碳管理研究,，既有必要又有實(shí)際意義，樓宇自控系統(tǒng)為企業(yè)合作推進(jìn)生態(tài)優(yōu)先,、節(jié)約集約,、綠色低碳發(fā)展提供了遵循。未來(lái),，我們將探索更多節(jié)能降碳的科學(xué)路徑,，構(gòu)建完善清潔多樣、綠色低碳的能源結(jié)構(gòu)和能源信息管理體系,，著力提高節(jié)能管理水平,，解決資源環(huán)境約束下企業(yè)突出問(wèn)題，推動(dòng)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,。更多樓宇自控資訊,，關(guān)注裕乾官網(wǎng)！

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