大型商業建筑在建筑行業的能耗極高，其單位建筑面積的能耗是居民住宅的10-15倍。主要能耗設備有中央空調、給排水、照明、電能等。這就需要智能建筑樓宇自控節能低碳管理設計與實施下了。

　　一、樓宇自控低碳管理設計與實施背景

　　(一)在“雙碳”背景下，智慧建筑節能綠色改造樓宇自控迫在眉睫。實現“雙碳”戰略目標不僅是能源領域的改革和轉型，也是維護我國資源安全、推動高質量發展的重大舉措。根據《2022中國建筑能耗與碳排放研究報告》，2020年全國建筑能耗總量為22.7億TCE，占全國能耗總量的45.5%，碳排放總量為50.8億TCO2.占全國碳排放總量的50.9%。尤其值得關注的是，建筑物的總能耗是50.9%。

　　(二)樓宇自控建筑節能改造的重要性和應用現狀。建筑行業大型商業建筑能耗極高，單位建筑面積能耗是住宅建筑的10-15倍。主要能耗設備有中央空調、給排水、照明、電能等。中國有大量的商業建筑，是城市服務業發展的主要載體。隨著國家“雙碳”戰略的推進，由于建設時代、開發商投資規模、物業管理公司節能管理理念的差異，大部分傳統商業建筑無法進行有效的能源管理和控制，不僅會對環境產生負面影響，還會給企業帶來負面的能源和銷售。

　　(三)樓宇自控建筑節能管理面臨的困境。本研究項目的實施對象是一棟寫字樓，近三年平均年耗電465萬度，主要是空調、照明、電能。由于業務快速增長，人員加班需求旺盛，能源成本高;建筑涉密區域多，無法進行全面智能控制改造，導致節能管理手段少，實施效果差。

　　二、樓宇自控中智能建筑節能低碳管理設計與實施的內涵及主要做法

　　(一)樓宇自控構建能效診斷方法，準確分析現狀和施工條件

　　1.調查能源數據，樓宇自控構建全方位能效診斷方法。基于現階段提高辦公空間能源質量，建設消潔多元、綠色低碳的能源設施，建設綠色、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目籌備組進行深入調查，充分分析能源使用現狀和節能改造條件。樓宇自控系統采用相關因素分析方法，列出地理位置條件、氣候條件、太陽能資源、日照數量、用電峰谷時段、高能耗設備運行、近三年能源成本等影響因素，明確高能耗系統與空調相關的主要能源設備。

　　2.加強統計分析，深入挖掘建筑節能降碳空間。樓宇自控系統驗證和收集各建筑主要設備的能耗數據，檢查設備的使用負荷，測試和判斷空調系統、配電系統、照明系統等各種設備的運行狀況。通過調查、比較、診斷和審查，結合國家建筑能耗標準、數據模擬和圖表統計，對空調、照明、電梯等能耗設備的能耗不在節能范圍內，整體能耗數據已經遠遠超出約束值，節能技術應用不廣泛，節能管理水平不足。具體分析內容和結論如下:

　　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、半干旱和潮濕的過度區域，屬于大陸季風氣候。春季干旱少雨，蒸發強度高，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，整體無極端天氣。分析數據圖如下:

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

　　中國太陽能資源分布圖

　　日照數量分析。根據北京年度日照時間分析，建筑位置有足夠的日照時間;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，初步可以得出結論，該建筑的屋頂適合安裝分布式光伏。

　　用電峰谷時段分析。高峰時段(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)。

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

　　近三年能源數據分析。根據近三年辦公樓用電量統計數據分析，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的民用建筑能耗標準，辦公建筑非供暖能耗指標的約束值和引導值分別為70和50kWh。/(m2·a)，如今，能源消耗數據已遠遠超過約束值。

　

　　

       樓宇自控系統建立以碳雙降為核心的智能建筑節能改造方案。

　　1.科學設計降碳路徑，樓宇自控系統分步實施節能改造。準備組成員根據調查、能源診斷和節能需求，制定了能源供應清潔、能源需求電氣化、整體能效提升和管理數字化四條實施路徑。協同國家電網、國家電網綜合能源規劃設計研究院等專家，充分研究了15個節能項目，包括科學設計照明節能改造、屋頂分布式光伏建設、制冷機房改造、充電樁建設等。在綜合考慮節能、建設成本和保密要求影響因素的基礎上，樓宇自控系統將項目的實施步驟分為近期和中期。

　　樓宇自控節能低碳管理設計與實施方案總結(實用收藏)

　　2.構建以能量和碳雙降為核心的智能建筑節能改造方案實施路徑。實施制冷室改造。經研究判斷，空調機組暫時不具備改造條件。因此，首先將冷凍泵和冷卻泵調整為變頻控制，并聯改造，增加空調機組的整體智能控制系統，并聯改造機組進出水，并聯改造冷卻塔和變流噴嘴。其次，安裝相應的測量表、數據采集系統和能耗監測軟件系統，實現電能消耗數據的采集、儲存、分析和診斷。同時，在不影響空調效果、終端服務質量和機組設備的情況下，

　　樓宇自控節能低碳管理設計與實施方案總結(實用收藏)

　　實施照明節能改造。組織采購節能燈具，用LED節能燈代替傳統熒光燈，清理傳統燈具數量、燈具瓦數、各照明區域備用燈具等。更換12670盞燈具，年電量節約37萬度，既滿足了辦公環境的照明需求，又提高了照明舒適度。

　　實施屋頂分布式太陽能發電建設。樓宇自控系統充分利用建筑物的屋頂面積和良好的照明條件，采用“全部自發使用”的模式，構建150kWp分布式太陽能發電。采購安裝太陽能電池陣列、支架、逆變器等零部件，可滿足無人值守25年的使用壽命，提高可再生能源的利用水平，降低屋頂對陽光直射和雨水侵蝕的承受能力，延長屋頂使用壽命，實現無光污染、無輻射、零排放的綠色發電。

　　樓宇自控系統加強智能能源消耗監測和環境宣傳。通過物聯網、大數據、人工智能等技術，構建建筑能源管理系統，收集、統計、分類、分析和處理電梯、開水器、充電樁、照明、動力用電、屋頂分布式光伏發電、碳排放數據、機房能源等數據。樓宇自控系統用日常運行監控代替人工抄表，跟蹤日、周、月、季、年能耗數據，構建建筑能效評估指標體系，實施精細化、科學化的節能管理，提高能源利用效率。同時，提高建筑能源管理平臺

　　(三)樓宇自控系統以能源成本托管的創新模式推動節能項目落地

　　1.樓宇自控系統構建“雙贏”模式，促進能源成本托管。目前節能改造專業人員不足，節能技術先進，不能滿足能源和碳雙降的節能管理要求。在充分考慮市場化、成本控制等因素的基礎上，采用能源成本托管模式，推動項目落地。能源成本托管模式強調降低成本、提高效率、提高節能低碳管理水平的有機融合。第三方節能公司投資節能改造能源系統，負責綜合節能管理能源供應、能源利用和設備運維。雙方同意與我公司共享總能源托管費用。

　　2.確定節能基準量，確定合同期節能。樓宇自控系統節能預測以常規辦公狀態下的能源使用數據為基準量，結合建筑能源設施、能源使用時間、能源使用人數、能源價格、疫情變化等因素。通過節能改造設計方案，確認模擬計算和運維成本，并與第三方節能公司約定托管范圍、托管期限、托管成本和節能目標。

　　三、樓宇自控系統建設項目實施和數字化運行維護能力，提高節能管理水平

　　1.建立安全事故專項調查機制。樓宇自控系統節能改造實施前，與相關方簽訂安全環保協議，安排項目經理對施工現場進行監督檢查，定期對項目重大事故隱患進行專項調查，展示相關項目標志和安全警示標志，安全操作和安全保護條件，審批危險作業許可證，操作人員持證上崗和安全教育培訓，施工過程中消防安全和電氣安全。加強節能產品型號、安全性和耐久性的檢查和審查，安排專人在監督過程中記錄相關數據，確保高質量的節能計算。

　　建立數字節能管理平臺。樓宇自控系統能源監測和數據分析是數字節能管理的核心。打破傳統的機械抄表和數據孤島，利用能源管理平臺的數據采集優勢，定期展示和分析能源消耗統計，不斷發現能源使用中存在的問題，提出節能改造方案。與此同時，通過外部專家的討論模式，對不規則數據進行專業的節能診斷和運行指導，提高能源管理水平和使用效率。

　　(1)“解鎖”綠色清潔能源，實現能源供應向清潔轉變。與樓宇自控建筑節能改造前相比，通過屋頂分布式光伏建設，減少了對化石燃料的依賴，大大減輕了環境負荷;通過電力交換，實現了碳排放減少的互補效果。項目運行兩個月以來，實現了3萬多度的光伏發電和全部消耗，預計第一年碳排放將減少約160噸。同時，屋頂分布式光伏系統不影響用戶的電壓環境和建筑環境，使建筑本身成為能量制造的動力系統，更好地協調了建筑外觀和防雨系統。

　　(二)降低整體運行能耗，樓宇自控實現建筑能耗向高效轉變。通過制冷空調改造、照明節能改造、屋頂分布式光伏建設等方式，將建筑能耗水平降低到理想狀態，實現每年節能61萬度、標準煤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能率達到11%左右。同時，對舊管道閥門、機電漏水等問題進行檢測、維護和節能改造，挖掘空調系統和照明系統節能減排的潛力，提高機電系統的可持續性和可持續性，構建了可持續性。

　　(三)能源數據多維跟蹤有助于節能管理向精細化轉變。樓宇自控通過數據促進管理，提高建筑內的智能建設水平。大力推進建筑節能技術在中央企業的應用，搭建建筑能源管理平臺，可視化展示建筑運營、設備運行狀態、能耗數據、能耗指標參數、碳排放數據等建筑多維信息，使節能管理工作更加數據化、科學化、智能化，形成消潔多樣、綠色低碳的能源體系，進一步提升辦公空間質量。

　　(四)打破傳統項目推廣模式，推動能源托管模式落地。樓宇自控采用能源成本托管模式，有利于推動碳達峰、碳中和的決策部署落實，通過市場化機制激發市場主體能量和碳的活力，促進能源資源的綠色低碳利用，實現碳排放減少的消耗和減少;有利于促進日常要求的落實，利用市場在資源配置中的決定性作用，減少運行中不必要的能源資源支出，減輕節能改造的資金壓力;有利于促進綠色低碳轉型，引入節能專業水服務。

　　(5)多維節能降碳，樓宇自控系統助推企業降低成本，提高效率。結合能源托管模式，實施制冷機房、照明燈具等節能改造，探索降低成本、提高效率的新途徑。預計能源托管合同期內節約電費500多萬元，節能收入148萬元，綜合節能率約11%，降低了能耗和成本，帶來了長期經濟效益，實現了生態效益和經濟效益的統一。

　　四、結語

　　推進碳達峰碳中和是黨中央的重大戰略決策，關系到中華民族的可持續發展和人類共享未來共同體的建設。開展以碳雙降為核心的樓宇自控系統智能建筑節能低碳管理研究，既有必要又有實際意義，樓宇自控系統為企業合作推進生態優先、節約集約、綠色低碳發展提供了遵循。未來，我們將探索更多節能降碳的科學路徑，構建完善清潔多樣、綠色低碳的能源結構和能源信息管理體系，著力提高節能管理水平，解決資源環境約束下企業突出問題，推動企業高質量發展。更多樓宇自控資訊，關注裕乾官網！

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