素有“中國智能建筑行業第一會”之稱的中國國際建筑智能化峰會再度抵達廣州。2012年12月13日，在廣州中國大酒店揭開第三站的本屆峰會，以“從智能建筑到智慧城市”為主題，探討中國智能建筑發展的新形勢、新契機。

　　住建部建筑智能化技術專家委員會主任委員張文才出席峰會并致辭。程大章、趙哲身、陳龍、張公忠等業內知名專家分別在會上作報告或發言;羅森伯格、德特威勒、合廣測控、聚暉、麥弛、羅格朗、邦奇等知名廠商先后演講。

上海大學自動化系教授   趙哲身

        以下是趙哲身教授的演講實錄：

    　趙哲身：各位廣州智能建筑的同仁上午好!今天交流的題目，是公共建筑的多樣性特點及其能量管理應對的策略，這個策略的提出希望能夠對各個課題公共建筑的智能能量管理做一個指導。

　　現在是城市建筑的高峰，建筑的運行量已經占到我國全社會總能耗的30%。每年還要建將近20億平方米的建筑，因此建筑用能對我們社會的能源機構是一個很大的挑戰，其中在建筑里，有住宅、有公建，大型公共建筑大概5億平方米，只占建筑總面積的4%，但是它的運行能耗占整個建筑的25%，毫無疑問，我們要以公共建筑為重點。

　　國家在十一五和十二五都建立了一系列科技支撐的計劃，這個就不展開了。我剛才講了建筑的運行能耗只是建筑能耗的一部分，建筑能耗廣義的包括運行能耗和建材生產的能耗，和建筑施工過程的能耗，我們現在僅僅關注建筑的運行能耗。

　　第二部分我講一下不同的建筑、能源種類和公共建筑用能的多樣性。大家知道在2008年我們國家出臺了一系列的建筑用能，一共有五項，對能源種類進行分類，分別是電、煤氣、液化氣、柴油、水。隨著綠色建筑的發展，可再生能源也進入建筑領域，對于公共建筑的社會系統來說，公共建筑的能耗主要有采暖空調、照明、電梯等公共設備，還有如數據中心，這些分項來構成，我們看一下用能的比例是這樣的(PPT圖)。

　　下面我講一下公共建筑能耗的基本特征，這里面有很多非常有意義的提法是比較新的，首先公共建筑有地域的差異性，這張圖是我們國家對于建筑的氣侯區域劃分，我們國家的氣侯主要分嚴寒地區A、嚴寒地區B、寒冷地區，和夏熱冬暖地區等，嚴寒地區冬夏溫差50度，全年五個月要采暖，我們采集了一些樣本，通過這些樣本分析我們得到一些非常有意義的結論。這個是不同氣候帶、不同公共建筑單位的能耗，大家可以看到同樣是商場，同樣是商場類型的建筑，北到哈爾濱，南到珠海，夏季制冷的能耗和冬季供熱的能耗相差很大，在嚴寒地區夏季供冷的能耗占30%，全年總的能耗84.35%，而夏季的制冷能耗12.6%，這個是不同氣候帶、不同類型的公共建筑單位空調面積的能耗。這個都是真實的數據。

　　我們發現既然在嚴寒地區有這樣的特征，所以我們如果做技能改造也好，對于新型的建筑要智能也好，我們要重點放在冬季，降低供熱的能耗，這樣我們就理解了為什么在2008年國家首先出臺的是北方地區的供熱計量，大家知道以前是不計量的，這樣不利于末端用戶節能的積極性。這個就是我們國家規定的建筑氣侯分區，嚴寒地區像哈爾濱，寒冷地區像北京、大連，夏熱冬冷地區，像南京、重慶等等。我們國家的太陽輻射也是不一樣的，我們現在不是提倡用太陽能接熱器，但并不是每個地區都適合，我們要在太陽照比較強的地區用比較好。

　　剛才我們介紹的是國內的情況，我們看一下美國是怎么做的呢?像美國的加利福尼亞洲，他的氣侯分區就有十六個，是怎么分的呢?干球溫度、濕球溫度等等，這是十六個區劃分的條件，包括緯度、經度，那么我們可以得出怎樣的結論呢?就是我們國家的氣侯分區，我個人的看法是比較粗糙的，小小的加利福尼亞州就有十六個分區，不同的氣侯分區，公共建筑的設計要求是不一樣的，如果我們國內把氣侯分區做的更細的話，我們在設計階段就能更好的節能。

　　第二項講一下特異性，就是氣侯的特異性。不同類型的公共建筑，它的用能具有差異性。這個公式是原來暖通公司的改良，原本是暖通公式，而后的改良是我提出來的，就是把這個建筑符合Q的方向，做了一個根據不同的公共建筑的特點，做一個細分和拓展。我們看一下第一項是圍護結構的改良，通過圍護結構的改良，對于能耗來說都是一個大的變量。第二項是照明和插座能耗，他的變量是什么呢?一個是固定的人員，比如辦公樓，他的配置的人員是固定的，那么我們平時在辦公樓里面的人數也是相對固定的，比如說他有一定的外勤，但是也有一定的外來訪問者，這個是相對固定的。大家知道對于辦公樓來說，我有多少人就開多少臺、開多少臺辦公設備，我們也可以發現這個能耗，不僅僅是跟辦公樓的雇員相關，而且和公司的高級程度有關，因為世界五百強和本土的小公司是不一樣的，所以這個是這項的變量。

　　第三項是人，這個人主要是人流量，毫無疑問，對于辦公樓不起太大的作用，但是對于交通建筑，比如說浦東機場，機場工作人員的人數和乘客的人數相比微乎其微，商場也是一樣，包括博物館。因此這項我們要重視這種瞬時人流量帶來的負荷。像我們一般情況下，就相當于一百多瓦的電燈泡。毫無疑問，當有幾萬個人在進入機場的候機樓的時候，就會帶來很大的空調的負荷。

　　第四項是空調設備本身要產生熱量，它的變量是什么呢?是人的行為，大家知道在我們國家有一個很奇怪的現象，辦公樓、醫院都喜歡開窗，如果全開的話，60%的空調冷量就喪失了。第五項是電梯能耗，第六項是其他沒有提到的能耗，第七項是通排風的能耗。剛才是計算了不同類型的公共建筑，他是有特異性的。我們對不同類型的公共建筑，我們要有不同的思路。

　　我舉個例子，在做技能改造的時候，賓館和醫院是最容易進行的，因為這兩家的能耗費用都是自己承擔，辦公樓是最難搞的，因為辦公樓的能耗最后都分攤到末端用戶身上，所以物業管理公司對此才不關心。你搞技能改造，工程部配合程度比較差。而賓館和醫院，對賓館的智能改造要提出一個思路，就是客房服務系統和酒店服務系統連接，入住的時候，為客房進行預冷或者預熱，你入住以后通過客房服務系統，我們可以知道人是否在房間里面，人在房間里面是一種模式、沒有人在里面是一種模式、空房沒有人住的是一種模式。對于長住的是另外一種模式。

　　對于醫院的更加復雜，我舉個例子，像門診樓，可以把醫院的系統和能量管理連接起來，他掛號了就知道這個人在門診樓里面，他拿了藥就減去，但是實際情況遠比這個復雜，我可能有陪護，像老先生來看病，小孩肯定陪著來，然后這個時間做CT，這樣就離開門診，去科技樓，這些都要針對醫院的建筑進行基礎的研究，這樣才能按須供暖。剛才針對這個公式，對于不同類型的公共建筑有不同的節能思路，毫無疑問，我有多少人、流動的人口有多少、電梯的能耗就有相應的增加。所以我在國內調查了25個能量管理平臺，其中五個它的第一個版本都是跟我合作的，其中25個里面有8個是我們國外的能量管理平臺，應該說它的基本情況我掌握的都比較細。那么相比我們國內的能量管理平臺，國外的對公共建筑的不同類型指向性比較強。我舉個例子，像三五這些都好，他們在分析能量的時候，往往有兩個縱坐標，第一個可能是空調的能耗，第二個縱坐標是室外的溫度，而我們國家的平臺里面以前是都沒有的，可能我講了以后有。這就說明了他們的分析是真正用來分析，他們把影響這個建筑節能主要變量，在數據上都顯示了出來。

　　所以，今后我們做節能、做能量管理，就是要按需供應，現在提出對商場、醫院、博物館、科技樓、交通建設，我們要進行人流量的監測，或者是剛才說的跟系統結合起來進行研究、跟酒店系統結合起來進行研究。不幸的是我們現在人流量分析，大部分的產品誤差比較大，有15%-20%，顯然可用度、可靠性比較差，但是我也找到了兩家產品，他的誤差大概是3%-5%。我認為3%-5%的人流量的分析是可用的。

　　公共建筑里面還有一個是學校，學校有它的特點，學校的學生樓、教學樓很少有空調，而辦公樓、實驗室有空調，因此對學校來說，節約能源可能主要的不是空調的能耗，而是熱水、澡堂，包括水的節約。我們看看醫院、辦公樓、酒店、教學樓，這個數據有力的支撐了不同類型的公共建筑，他的用能是不一樣的觀點。

　　第三個特點，同種類型的公共建筑是不是沒有差異性?不是的，我們還是看這個公式，維護這個的節能，大家知道我們上海機關辦公樓是政府的，建科院統計測量75棟里面的辦公建筑有大理石、有玻璃外墻，即使是玻璃外墻的也不一樣。大家看針對這種情況，他的第一項Q怎么會一樣呢，它的差別太大了。那么怎么辦?我們現在上海最近出臺了六個公共建筑用能指南，其中有政府機關辦公樓的用能指南，他給出了一個用能的基準，每年每平方建筑面積用能一百千瓦小時是合理的，你超過1/4強制性的要改，低于1/4就認為你是優秀的節能建筑。原來評審的時候我提了兩種意見，第一這個用能基準是不準的，你政府的樣本只有75個，同類公共建筑用能的差異性很大的，辦公樓有500強、有本土20人的小公司，20人的小公司不到28度是不能開空調的，涉外的企業用能比較豪華一點，這個特殊性告訴我們什么?我們必須要有足夠的樣本，從統計學的觀點我們的數據才能可靠。因此你75的樣本或者一兩百的樣本都不可取，但是第二個我認為建立這樣的基準也是對的，因為有比沒有的好，我之前訪問英國的時候，英國就已經提了四類公共建筑用能的標準，他們在大量樣板上實現的，所以剛才兩個觀點，第一個樣本要足夠大，否則也是不準的，第二個有比沒有的好。

　　上海到2014年，全上海才有1400棟不同類型的公共建筑進入到能耗監測平臺，還不是能量管理平臺，這是兩個概念。為了支撐我的觀點，這又是兩個樣本，同樣是蘇州地區的兩棟玻璃外墻的辦公樓，左是面沒有玻璃，右面有玻璃，你說相差多不多、相差80%，這個我們的具體真實樣本有力的支撐了我剛才的觀點。我們搞能量管理沒有那么簡單，所以這個同類建筑公共建筑差異性告訴我們，用能基準只有通過對大量的樣本進行科學的統計才能確定。我們現在上海六個文件，包括三甲醫院的用能基準，樣本都不夠多，而且統計的方法很簡單，在美國又用回歸的方法等等。

　　第三我想講一下在公共建筑能耗統計中存在的問題，上海我參加了很多發改委項目，我發現有一些問題讓我大吃一驚。大家知道我們國家建筑用能跟歐美不一樣，我們數據統一性的問題，比如說湖南的電力指標系數是0.1229，上海的是0.404，下半年提到0.3，這樣你能感覺節能嗎，實際上沒有，這是數據上面不嚴謹導致對節能的誤導。所以現在我們在做能量管理平臺的時候，都是按照發改委的規定，發改委宣布今年怎樣我們就進行怎樣。天然氣、城市煤氣這些都是不一樣的。

　　第二我發現一個很大的誤區，由2008年清華主導的五項確實不錯，但是存在一些缺點，就是評估單位住房的時候，都是單位建筑面積。我怎么發現這個問題?我統計了全國的幾十個樣本，現在抽九個給大家看一下，第三列是空調面積，第二列是總的建筑面積，第四列是空調面積比上建筑面積，最低的是44.8，最高的是91.3，這意味著停車場越多越節能，設備層越多越節能，大家說這個合理嗎?毫無疑問是不合理的。清華大學已經發現這個問題，現在浙江省編制的能耗監測里面，規定把建筑面積減去停車場的面積，他還沒有到我這個程度，我認為空調面積是合理的。如果我們對于資料的檔案工作做的比較好的話，這個設計的時候毫無疑問暖通是有空調面積的，所以實際上我們也可以輕而易舉的獲得空調的面積，因為這些可能沒有設備層，但是可能有供配電的，這個設備還是有的。那么中央空調就有冷凍泵、冷水機組的設備，這些面積我們也是應該減去的。

　　我為什么提出現在這樣的觀點，除了具體的樣本以外，2005年到英國，我拿到英國能耗導則，一個是空調的面積，一個是建筑面積。我在搞節能的時候發現體育場又不一樣，因為體育場館在訓練的時候經常是不開空調的，大家知道空調的運營費用很大，而他比賽的時間在一年中可能比例也不是十分大，所以體育場館我們單純的用單位建筑面積的用能是不合理的，我認為還要有一個單位時間的比賽用能可能更合理。

　　最后，通過剛才的演講，得到五點結論：第一氣候帶的劃分。第二同類型公共建筑的能耗基準只有通過并有足夠樣本基礎上的科學統計，才能獲取。第三公共建筑能耗監測和統計應當同時以空調面積為主體。第四不同類型公共建筑的節能應當在負荷公式的變量指導下面進行，不同公共建筑的節能思路是不一樣的。第五空調節能以中央系統為主，必須跟能量系統相結合。

　　謝謝大家!