姚堯

上海建工集團(tuán)股份有限公司 上海 201114

1 建筑節(jié)能的意義與目標(biāo)

建筑節(jié)能的基本意義即指在建筑物的不同階段，包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和使用過程中，采用有效的建筑技術(shù)，或工藝、設(shè)備、材料和產(chǎn)品，提高建筑的保溫隔熱性能，以此降低采暖供熱、冷制需求，并提升建筑物用能系統(tǒng)效率。在相關(guān)的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行上，與建筑能效具有相同的實(shí)際意義。

面臨全球性能源危機(jī)，以及我國持續(xù)高居全國總用能量首位的建筑能耗情況，建筑節(jié)能已經(jīng)成為全國節(jié)能工作的主要內(nèi)容。建筑技節(jié)能的根本意義旨在改善和提高建筑物的能源使用，以緩解緊張的能源局面；以建筑系統(tǒng)能效提升為基礎(chǔ)，盡可能減輕對周邊環(huán)境的影響。

節(jié)能已成為我國的一項(xiàng)基本國策?？v觀我國當(dāng)前社會主要能耗領(lǐng)域，建筑能耗已占總能耗的30%以上，并仍持續(xù)以每年1%的速度不斷增加，相比同等氣候條件下的發(fā)達(dá)國家高出2 ～ 3倍之多。因此，建筑節(jié)能問題被日益重視，相應(yīng)的建筑節(jié)能的政策不斷出臺；依據(jù)國家節(jié)能減排的工作方針及目標(biāo)，有效降低建筑能耗，是促進(jìn)建筑行業(yè)節(jié)能技術(shù)發(fā)展的必由之路[1]。

2 中國建筑節(jié)能發(fā)展面臨的問題

我國建筑節(jié)能的研究和實(shí)施起步于20世紀(jì) 80年代后期，已推行實(shí)施的有關(guān)建筑節(jié)能的法律法規(guī)和節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的體系尚未全面，主要表現(xiàn)在缺少對于不同建筑類型的適應(yīng)性；標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)細(xì)節(jié)不夠完善，在可操作性和實(shí)施力度上缺少約束。其中，在全國范圍內(nèi)普遍缺乏對于建筑節(jié)能運(yùn)營全過程的監(jiān)管，則是更為關(guān)鍵的問題。建筑節(jié)能在全生命周期的層面上主要涉及規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理和竣工驗(yàn)收、調(diào)試及運(yùn)維管理等多項(xiàng)環(huán)節(jié)。我國相關(guān)部門對建筑節(jié)能的審核往往只關(guān)注于建筑的設(shè)計(jì)階段，并且在運(yùn)營管理監(jiān)督體制上均存在職責(zé)不清，溝通不暢等問題，從而其結(jié)果直接導(dǎo)致節(jié)能流于形式，尚未真正達(dá)到節(jié)能減排的目的。

表1 公共建筑能耗表

調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)今涌現(xiàn)出的大批綠色建筑，超過95%以上已經(jīng)獲得綠色建筑標(biāo)識的建筑并未經(jīng)過運(yùn)行時效檢測。建筑是否真正“綠色”，只有通過實(shí)際的測試數(shù)據(jù)驗(yàn)證它們在實(shí)際運(yùn)行中效果以及實(shí)際的節(jié)能減排效果，才能給出科學(xué)公正的評價。

建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)與實(shí)際表現(xiàn)效果之間的差距大，并存在明顯的“漏斗效應(yīng)”是造成我國建筑目前整體能耗高、運(yùn)行效果差，以及運(yùn)維困難的主要原因[2]。

3 建筑運(yùn)行監(jiān)測的重要性

建筑的全生命周期可以分為規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維與拆除五個階段。建筑運(yùn)營管理屬于建筑的使用階段，也是建筑實(shí)行功能和發(fā)揮效能的階段。建筑的運(yùn)營階段在建筑的全生命周期中所占時間比例最長，故也是能源消耗和費(fèi)用投入最多的階段。

數(shù)據(jù)研究表明，建筑使用階段的能耗約占其全生命周期總能耗的70%以上，其所占的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他階段能耗之和。根據(jù)我國統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，建筑運(yùn)行的碳排放占我國總碳排放量的21%。降低建筑使用中的能耗對節(jié)能的意義不言而喻，這也是建筑節(jié)能研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

所謂建筑運(yùn)營管理就是以建筑全生命周期管理理念，利用先進(jìn)的管理制度體系和技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對建筑設(shè)施設(shè)備與使用空間的管理。實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)性，即最大限度地提升建筑的未來價值。務(wù)實(shí)有效的建筑運(yùn)營管理能提升建筑的使用功能、性能，降低使用能耗，為建筑節(jié)能減排做出突出貢獻(xiàn)。它也是相對于設(shè)備改造措施而言，另一種不需要資金投入達(dá)到節(jié)能目的的有效方法。

建筑設(shè)計(jì)者應(yīng)以了解各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)的實(shí)際節(jié)能效果為基礎(chǔ)；建筑的運(yùn)維管理者須確切地解建筑各設(shè)備系統(tǒng)的實(shí)際用能水平，更需具備詳細(xì)的能耗數(shù)據(jù)積累，并掌握科學(xué)的用能水平評價方法。一味地濫用或堆砌節(jié)能技術(shù)手段，只能造成建筑成本大幅提升，然而建筑節(jié)能效果不佳；與此同時，有的建筑雖然節(jié)能效果明顯，但因概念不夠響亮的節(jié)能技術(shù)手段無法得到應(yīng)有的重視，一些建筑設(shè)計(jì)即使采用了大量所謂的節(jié)能技術(shù)，但也并沒有收到理想的節(jié)能效果。

因此，在對建筑系統(tǒng)建立規(guī)范的分項(xiàng)能耗監(jiān)測系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用云集能耗監(jiān)測系統(tǒng)能實(shí)時監(jiān)測各個分項(xiàng)的能耗水平，實(shí)現(xiàn)在線運(yùn)行管理與監(jiān)測的前提下，通過與同類建筑、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行橫向?qū)Ρ?，輔助節(jié)能診斷，并分析節(jié)能改造的實(shí)際效果和經(jīng)濟(jì)效益，才是最終實(shí)現(xiàn)減低能耗、改進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行效率、延長設(shè)備使用壽命、提高人員舒適和工作效率等的有效途徑。

通過實(shí)踐能耗控制及實(shí)際的檢測才能給到節(jié)能措施有效性的根本依據(jù)，結(jié)合在建筑運(yùn)行階段檢測中的實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，建筑運(yùn)行階段的檢測與常規(guī)的建筑檢測相比，涉及范圍、內(nèi)容要求更加廣泛和具體。綠色建筑運(yùn)行檢測具有切實(shí)根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目的技術(shù)特點(diǎn)，檢測選擇的內(nèi)容更具針對性；檢測過程中各項(xiàng)檢測內(nèi)容的相關(guān)性更為突出。為真正達(dá)到評估建筑運(yùn)行質(zhì)量的效果，檢測前須要與業(yè)主和設(shè)計(jì)方充分溝通、準(zhǔn)確了解項(xiàng)目運(yùn)行的技術(shù)細(xì)節(jié)，有針對性制定檢測方案，避免重復(fù)性和不必要的檢測。事實(shí)上，綠色建筑真正需要檢測的內(nèi)容增量并不多，幾乎70%左右的檢測內(nèi)容可通過核查其他工程驗(yàn)收資料的方式完成。建筑檢測驗(yàn)收工作成果，根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際驗(yàn)收活動情況可作為建筑實(shí)效運(yùn)行結(jié)果的證明文件，在達(dá)到低抽樣數(shù)據(jù)之余實(shí)現(xiàn)成本的降低[3]。

4 建筑系統(tǒng)調(diào)適的必要性

建筑用能系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的綜合性表現(xiàn)于各專業(yè)之間的緊密性愈發(fā)明顯。建筑工程在交付使用出現(xiàn)的系統(tǒng)適度性差、調(diào)控差、能耗高等問題，究其原因均與建筑系統(tǒng)調(diào)適應(yīng)用效果有直接聯(lián)系。自從上半世紀(jì)前，調(diào)適的概念的出現(xiàn)以及首次在西方國家應(yīng)用于建筑工程中，隨著相關(guān)研究工作的持續(xù)開展以及大量的工程實(shí)踐，建筑調(diào)適對于建筑節(jié)能的重要性已經(jīng)被充分廣泛的認(rèn)識，相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范也不斷地完善落地。

當(dāng)前世界發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將建筑調(diào)適視為提高建筑建造水平和提升運(yùn)行能耗的主要手段。我國最新實(shí)施的綠色建筑運(yùn)維技術(shù)規(guī)范以及《綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》不僅明確了建筑調(diào)適的相關(guān)技術(shù)要求，在建筑運(yùn)行評價中也納入了對建筑調(diào)適的評價?；趯ㄖ芷诘脑u價和全過程管理前提，建筑調(diào)適必要性的凸顯主要表現(xiàn)在業(yè)主對建筑需求的全面提升以及目標(biāo)要求的具體細(xì)化，建筑智能化與自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的高度深化設(shè)計(jì)，施工質(zhì)量效果并同系統(tǒng)設(shè)備性能的保證，以及建筑節(jié)能運(yùn)維管理要求。大量實(shí)際案例分析都表明，建筑工程各階段中的常見問題通過專業(yè)團(tuán)隊(duì)的調(diào)適工作都能有效妥善的解決。數(shù)據(jù)顯示，對新建建筑調(diào)適能顯著提高建筑舒適性的同時，實(shí)現(xiàn)10%～13%的節(jié)能量、降低15%～35%的運(yùn)維成本以及減少2%～10%的工程返工率[4]。

5 建筑運(yùn)維階段的節(jié)能措施

實(shí)踐表明建筑的能效表現(xiàn)，在很大程度上受到建筑系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行、管理，以及維護(hù)水平的高低的影響。即使同樣的建筑設(shè)備環(huán)境，不同的運(yùn)行狀態(tài)和時間的改變也會造成相當(dāng)?shù)哪芎牟町愋?。建筑系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施的正常運(yùn)行是建筑內(nèi)部良好運(yùn)行的前提及重要保障；正確、合理有效地按全生命周期節(jié)能原則實(shí)施專業(yè)的運(yùn)維管理，能大大提升建筑的節(jié)能效率。

為了保障建筑工程能在運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)目標(biāo)和節(jié)能預(yù)期，必須建立監(jiān)控系統(tǒng)作為首要前提。只有通過實(shí)時運(yùn)行的數(shù)據(jù)，來分析建筑物的節(jié)能與環(huán)境保護(hù)的效能及缺陷。不僅是對建筑系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)施的實(shí)際性能測試，更是從工程整體的根本意義上驗(yàn)證建筑的實(shí)際能源效益。

作為建筑評估的重要數(shù)據(jù)來源，建筑運(yùn)維管理是建筑節(jié)能的重要構(gòu)成，也為后續(xù)綠色建筑的持續(xù)建設(shè)和可持續(xù)性發(fā)展提供依據(jù)與方向?！毒G色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)》中專門設(shè)立了“運(yùn)營管理”章節(jié)，其主要涉及綜合物業(yè)管理、綠化管理、垃圾管理、智能化系統(tǒng)管理等方面；以及相關(guān)的《能源管理體系要求》和能源管理體系認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)來評價建筑的實(shí)際成效。

以云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)已經(jīng)逐步推廣應(yīng)用于建筑節(jié)能管理系統(tǒng)中，對于建筑能耗數(shù)據(jù)的全面采集和可視化呈現(xiàn)、建筑機(jī)電設(shè)備的數(shù)字化和智能化管理，必然也將成為建筑運(yùn)行管理的日常。目前的電力市場也正積極促使建筑用戶參與需求側(cè)響應(yīng)等電網(wǎng)互動，如此，建筑能源管理系統(tǒng)的價值隨著建筑能源數(shù)據(jù)的深入挖掘、全面分析和更有效的利用而進(jìn)一步地提升。立足于貫穿建筑全生命周期的節(jié)能運(yùn)維，建筑智能化運(yùn)維能效管理系統(tǒng)作為其必要手段必然得到越來越廣泛的應(yīng)用。

綜合性能源服務(wù)管理平臺是目前較為有效的建筑運(yùn)行能效管理方法之一。原則上基于我國建筑樓宇標(biāo)準(zhǔn)化的能耗模型，結(jié)合采用云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等關(guān)鍵技術(shù)，通過建筑分項(xiàng)分區(qū)計(jì)量和能耗數(shù)據(jù)的分類采集，以實(shí)現(xiàn)對建筑系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備的全面監(jiān)測管理與節(jié)能診斷、耗數(shù)據(jù)智能化分析、能源監(jiān)測，并進(jìn)而分析建筑的節(jié)能潛力大小、提出有效的運(yùn)行優(yōu)化方向建議等功能；以此不僅幫助傳統(tǒng)建筑實(shí)現(xiàn)低能耗運(yùn)維，從監(jiān)測分析到預(yù)測預(yù)警，更能多方位大幅降低建筑的運(yùn)營管理成本[5]。

6 經(jīng)濟(jì)效益分析

在全球范圍內(nèi)，建筑在能源、電力、水和材料消耗中占的比例很大，僅次于工業(yè)和農(nóng)林業(yè)。根據(jù)IPCC的調(diào)查數(shù)據(jù)指出，我國建筑碳領(lǐng)域排放量占到全國總碳排放量的近1/3。建筑節(jié)能已經(jīng)成為能源節(jié)約的重要領(lǐng)域，共建筑用能更是建筑能源消耗的主要組成部；并且提升建筑運(yùn)行的能耗表現(xiàn)是建筑節(jié)能工作的重要基礎(chǔ)與前提。

研究分析建筑運(yùn)行中的各項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)及其關(guān)聯(lián)性因素，可以準(zhǔn)確有效地反映該建筑的資源消耗水平和能源利用效率，是優(yōu)化綠色建筑能效的先決條件。只有將建筑運(yùn)行能耗與建筑節(jié)能具體工作相聯(lián)系時，才能暴露出建筑節(jié)能工作實(shí)施有效性，以及存在的弱點(diǎn)和改進(jìn)方向，從而切實(shí)地提升建筑節(jié)能工作的成效。此外，立足實(shí)際數(shù)據(jù)及情況表現(xiàn)對未來后續(xù)的建筑節(jié)能潛力作出推論，進(jìn)而可以作出準(zhǔn)確的建筑節(jié)能規(guī)劃。

通過國內(nèi)的專業(yè)人士的對綠色建筑運(yùn)行實(shí)效長期不斷地研究，結(jié)合對單體綠色建筑的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行的評估分析，目前已經(jīng)積累了綠色建筑運(yùn)營管理數(shù)據(jù)的一手資料。其中包括通過對已獲得綠色建筑標(biāo)識并運(yùn)行的上百例綠色建筑進(jìn)行的調(diào)研和后評估研究工作，獲得了不同氣候區(qū)、不同類型綠色建筑的能耗均值，初步建立了我國綠色建筑運(yùn)營實(shí)效數(shù)據(jù)庫。調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，位于夏熱冬冷地區(qū)的綠色辦公建筑的總能耗處于52～110 kWh/（m2a） 之間，平均值為72.3 kWh/（m2a），供暖空調(diào)電耗處于12 ～ 47kWh/（m2a）之間，平均值為33.6kWh/（m2a）。業(yè)內(nèi)專家同時對比分析了獲得LEED金獎的部分公共商業(yè)建筑入住1年后的能耗、水耗，發(fā)現(xiàn)其實(shí)際的運(yùn)行能耗比LEED標(biāo)準(zhǔn)值平均高10%以上，比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值高出多達(dá)30%，水耗則比LEED標(biāo)準(zhǔn)值低25%～31%，但比設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值高出幾乎兩倍?？梢?，綠色建筑大多在實(shí)際運(yùn)營中也存在資源消耗量過大的情況，需要修正具體的可持續(xù)策略。

7 結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷的向前發(fā)展，對綠色建筑的要求也越來越高，但是對于現(xiàn)階段而言，我國制定的綠色建筑運(yùn)行監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)加大對其的研究力度，切實(shí)提高檢測工作的質(zhì)量，為保障我國綠色建筑可持續(xù)發(fā)展道路的順暢提供一定的保障。