借助建筑的節(jié)能改造不僅能有效的降低能耗、減少碳的排放,還能為我們帶來可持續(xù)的發(fā)展之路。但作為存量建筑的既有建筑,其高的能耗、低的能效以及改造的較大的難度等特點更需要科學的設計和先進的技術的支撐。以萬林科技建筑節(jié)能通過采用對AI技術與建筑節(jié)能的深度的融合為既有建筑的改造帶來了“數(shù)據(jù)驅動+智能調控”的全流程的解決方案。采用對目前節(jié)能改造的行業(yè)痛點與萬林科技的成功實踐的深入的剖析手段,我們對其所體現(xiàn)的節(jié)能改造的核心的邏輯與技術的要點也得到了比較深的理解。
我國既有建筑數(shù)量龐大(占比超90%),其能耗特點表現(xiàn)為“總量大、能效低、污染重”:公共建筑年能耗占民用領域38%,部分老舊建筑采暖/空調能耗比節(jié)能標準高30%-50%。我們認為,改造需圍繞“降低單位面積能耗、提升熱舒適性、延長建筑壽命”三大核心目標,避免“為改而改”的形式化工程。
既有建筑節(jié)能改造需聚焦三大核心模塊:
圍護結構:外墻保溫、屋頂隔熱、門窗密封是減少熱量損失的基礎(如外墻可采用聚氨酯硬泡系統(tǒng)、無機保濕砂漿系統(tǒng);屋面分板狀材料與整體現(xiàn)噴兩種工藝);
設備系統(tǒng):采暖/空調、照明等設備的智能化升級是降低運行能耗的關鍵(如老舊供暖系統(tǒng)需改造為熱計量+溫度調控模式);
能源管理:采用對能源的數(shù)據(jù)的精準的整合與預測的優(yōu)化手段,既可以實現(xiàn)對能源的“精準的滴灌”,大大降低了對能源的浪費,同時也為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的保障。
傳統(tǒng)改造依賴經驗決策,易導致“一刀切”調控或效果不佳。提出“數(shù)據(jù)采集-智能分析-動態(tài)調控”的閉環(huán)模式:通過部署傳感器網絡采集溫度、濕度、電流等多維度數(shù)據(jù),結合AI算法識別低效環(huán)節(jié),最終實現(xiàn)設備參數(shù)的精準調整與能源分配的最優(yōu)化。
采用AI系統(tǒng)對建筑內20余種關鍵設備的溫度、壓力、電壓等參數(shù)進行全方位實時監(jiān)測,構建了完整的設備運行數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)不僅能實時捕捉設備異常,預防故障引發(fā)的安全事故,還能全面評估設備狀態(tài),實現(xiàn)調度、維護等環(huán)節(jié)的最優(yōu)配置,顯著提升設備利用率并降低30%以上運維成本。通過深度學習算法,系統(tǒng)可自動分析設備運行數(shù)據(jù),基于歷史數(shù)據(jù)模型提前7-15天預警潛在故障(如電機異常振動、管道滲漏征兆等),將由此導致的能源損耗減少40%以上,真正實現(xiàn)設備價值最大化。
建筑能耗與環(huán)境(光照、人員密度)、需求(空調溫度、照明亮度)強相關。系統(tǒng)通過“環(huán)境傳感器+能耗歷史數(shù)據(jù)”的雙輸入模型,動態(tài)調整設備參數(shù):例如夏季正午光照強時,自動降低空調設定溫度2℃;夜間無人區(qū)域則調暗非必要照明。同時,系統(tǒng)構建設備協(xié)同優(yōu)化模型,避免“空調與新風系統(tǒng)沖突耗能”,整體能效提升25%-35%。
基于先進的能耗預測模型,不僅能對客戶的日常的短期的(即日、周等)的能耗做出精準的預測,從而為客戶的當日的設備的啟停做出科學的決策,節(jié)能降耗;同時也能對客戶的長期的(即月、年等)的能耗做出比較準確的預測,根據(jù)此對客戶的下半年、甚至是下一年的節(jié)能的策略做出相應的規(guī)劃,如冬季的供暖的提前啟動、夏季的空調的錯峰的運行等,真正的實現(xiàn)了對能耗的可預測、可控、可調配。借助對不同如“夜間低溫運行”與“維持恒溫”的策略的自動的實時的效果的評估和對最優(yōu)的動態(tài)的調整,系統(tǒng)將能實現(xiàn)對最優(yōu)的控制方案的不斷的優(yōu)化。
我們強調“結構優(yōu)化+材料適配”原則:外墻優(yōu)先選用導熱系數(shù)≤0.035W/(m·K)的保溫材料(如真空絕熱板),屋頂采用“隔熱層+反射膜”復合結構,門窗更換為Low-E玻璃+氣密條密封。以某夏熱冬冷地區(qū)公共建筑改造為例,通過上述措施,外墻傳熱系數(shù)從0.58降至0.32,冬季室內溫度穩(wěn)定在18-22℃,能耗降低30%。
針對既有大型建筑設備布置“分散、管理難”的痛點,我們提出“集中監(jiān)控+本地智能”方案:通過樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)整合空調、照明、電梯等設備,實現(xiàn)“全局調度+局部優(yōu)化”;同時在一些關鍵設備(如中央空調)加裝變頻器與PLC控制器,根據(jù)負荷動態(tài)的調整功率,避免出現(xiàn)“大馬拉小車”。
我們的能源管理策略注重“精準適配”:對高耗能區(qū)域(如會議室、走廊)設置“分時調控”,對低耗能區(qū)域(如倉庫、樓梯間)采用“自然通風優(yōu)先”;同時,結合峰谷電價政策,將高耗能設集中在低谷時段運行。
結語
建筑節(jié)能改造不是簡單的“設備更換”,而是“數(shù)據(jù)驅動+智能調控”的系統(tǒng)工程。萬林科技通過AI技術與建筑節(jié)能的深度融合,為既有建筑改造提供了“監(jiān)測-