1、空调节能意义重大

空调是智能建筑打造舒适高效工作生活环境不可或缺的重要环节。在智能楼宇中，每套暖通空调系统的监控点数往往占整栋楼监控点总数的50%以上；每套暖通空调系统的耗电量往往占整栋建筑总耗电量的50%以上。由此可见，暖通空调系统在智能建筑的一次投资和运营成本中占有极其重要的地位。

在很多楼宇中，或者在楼宇的施工阶段，BMS（ ）本身往往是整个智能楼宇管理系统（IBMS）的主导组件，而每个HVAC系统的控制部分就是BAS或者BMS 主导组件；对于此类建筑，HVAC 控制系统的位置更为重要。

实现智能楼宇的节电节能，尤其是用电大户、耗能大户——空调的节电节能应该是业主对电脑控制投资的主要预期回报之一（即，即使如果建筑是“智能的”），但在目前中国的智能建筑建设中，真正能做到这一点的人寥寥无几。也就是说，只有极少数（少数！）的智能建筑实现了节能，大部分智能建筑并没有实现节能的预期回报。事情的始末，正是本文所要探讨的。

2、项目现状问题多

2.1 空调及其控制系统的运行情况很不理想

北京市科学技术协会颁发的“智能建筑软体工程”。对国内外智能建筑发展现状及技术内涵进行调查研究。一年零三个月（1996.3-1997.6），组织北京工业大学等高校，与从事自动控制、计算机、通信、空调等专业的教授、专家，对北京市65栋建筑进行普查；北京京信大厦、京城大厦、中化大厦、长安会、远南大酒店、发展大厦、徐州中方大厦、上海博物馆、上海市政府大楼、上海金茂大厦、郑州期货商城等大楼进行了实地考察学习。

用户对楼宇自控系统运行情况的评价为：只有30%满意，40%一般，30%差。调查中发现，除了少数技术先进、运行良好的楼宇外，普遍存在各种问题：有的技术不先进，有的运行存在严重缺陷，有的根本打不开。

如果投入巨资设计安装的电脑控制系统在运行一段时间后根本打不开，或因各种故障而被拆除，这不得不说是一个严重的教训，有关各方都应该正视这个问题，认真分析原因什么是自控楼宇设计概念，采取切实有效的措施，避免再次发生。

需要指出的是，空调运行及其控制系统的问题并非我国独有。英国专家，《建筑能源管理系统》（ ）一书的作者，GJ在他的书的序言中写道：“我经常问设计师、用户和学生，他们是否知道有哪些建筑在调试后表现良好，但答案是非常罕见。我希望我的书能帮助缓解这些问题。”

在我国智能楼宇中，由于发展较快，市场管理和技术管理存在一定程度的混乱，暴露出的问题更广、更深、更严重。

2.2 空调自控设计与空调设计严重脱节

在智能建筑中，空调自控系统的工程实施一般经过以下工程步骤：土建设计院暖通专业人员进行空调设计，提出空调自控要求，由设计院自控专业人员进行空调自控设计，控制部分的方案设计和施工图设计由自控设备厂家进行，安装调试控制部分由自控设备生产企业完成，交由物业管理部门进行运行管理。

在上述工程环节中，涉及的单位有设计院、土建施工单位、设备安装单位、自控厂家等，当然还有起决定性和控制作用的业主。这本应形成一条紧密配合、环环相扣、畅通无阻的链条。但实践证明，每一个重要环节往往严重脱节，留下后患，严重影响楼宇自控系统的正常运行和节能效果。问题。

断开连接通常表现为：

（1）设计院暖通专业对自控专业的要求往往不够深入：一般不提供全年工况划分，空气处理过程相应的湿度图，以及各种执行器在各种工况下的动作要求和工作状态、工况转换的边界条件等。

（二）设备安装单位设备安装工作未按规定进行，风系统、水系统安装完成后未认真检测平衡。

（3）自控设备供应商在投标时往往“什么活都能干”；但在项目实施时，要么缺乏必要的专业人才，要么工程人员比例严重不足，无法针对具体项目进行具体分析。经常靠一些“抄”来应对项目，连消化都没有。自控设备生产企业的调试工作普遍不到位：如针对建筑特点和具体管网特点选择一些参数比较粗糙，夏、冬、过渡季节等不同空调工况普遍调试不充分.

(4)业主往往对建筑能源管理系统(BEMS)的布置、节能潜力、运行中可能出现的问题有无数的想法。必要的争论没有组织。一些投资者甚至对已建成和在建的智能建筑BEMS反复出现的问题几乎视而不见。

智能楼宇建成后，不仅可以节约用电和能源，还可以大大提高运营管理水平，大大减少维护和管理人员的数量；但需要指出的是，对维护管理人员的素质要求较高。特别是业主必须选择合格的设备操作负责人。他（她）应该了解暖通空调系统及其控制系统的运行原理。

在必要的投资之后，管理是至关重要的。业主可在建设初期注意选拔和培养管理人才。必要时，还可以在建设过程的每个环节乃至全过程（从设计方案到系统运行）聘请技术专家，避免盲目性。

3、设计体系需要调整

3.1 动态设计与稳态设计

传统的暖通空调设计本质上是一种稳态设计，它是建立在室内和室外的稳定状态之上的。例如空调负荷计算：室内条件为室内设计温湿度，室外条件为每年平均50小时不保证的室外温湿度统计值（某种人为极值条件），据此计算房间空调。设计负荷，成为整个空调设计的依据。各种风系统和水系统的水力平衡计算也主要是选择风机或水泵的大小，一般计算其值（某种人为的极值条件），在此基础上计算设计负荷房间空调，并成为整个空调设计的基础。各种风系统和水系统的水力平衡计算也主要是选择风机或水泵的尺寸。一般很少进行详细的运行分析，往往是靠经验和估计来完成的。

暖通空调系统的自动控制系统的设计，特别是暖通空调系统的计算机控制系统的设计，是基于系统的日常运行，也就是说，它本质上是一种非定常动态设计。计算机控制系统需要动态分析数据，而暖通设计提供的稳态数据有限——这可能是当前智能建筑建设中暖通系统设计与暖通系统控制系统设计严重脱节的重要原因。

这种情况是历史性的，并非我国独有。美国专家 TB，HVAC（DDC for , and Air ）一书的作者，写道：“DDC 技术的发展提供了改进 HVAC 系统的机会，在建筑设备系统的设计中，很少被充分研究。建筑行业的大部分设计工作来自于估算，而不是严格的分析。打破现有设计原则的想法和行动仍然被认为是有风险的。使用高性能控件进行设计，需要设计人员反复考虑如何使系统的最有效组成是对广泛应用的估计原则的挑战。”

3.2 高性能设计与知识更新

在我国目前的智能建筑设计体系中，普遍的情况是土建设计院的暖通专业人员做暖通系统设计，自动控制专业人员做暖通系统的控制系统设计。但控制系统的设计一般达不到施工图设计的深度，需要控制设备制造商或集成商重新做“弱电”方案设计和后续的施工图设计。

目前，有的设计院提出了计算机控制（即部分“智能化”）设计的要求，有的设计院做了一些尝试，有的设计院正在为此做技术准备。从长远来看，土木工程设计院承担设计的“智能”部分可能具有竞争力，但就目前的情况来看，设计的“智能”部分仍然是自动控制的天下设备制造商和系统集成制造商。

TB提出了“High-”（高性能控制系统）概念：将设计人员从气动控制的局限性所需的简单稳态控制中解放出来，采用先进的技术进行动态控制。这种高性能的控制系统设计比传统的设计方法精细得多，但节能回报却极为可观。

高性能系统的设计基于动态分析。设计人员选择用于评估高性能设计方案的工具必须能够正确准确地预测建筑物在实际运行条件下的热流和能耗。也就是说，必须能够提供动态结论。

这些设计领导者认识到获取知识和技术的必要性，以确保设计目标得到充分实现。“

4.能量分析方法仍然是

在智能建筑暖通空调系统的研究、设计和运行管理中，需要一种工具来评估或预测建筑物在实际运行条件下的年能耗——这就是所谓的“建筑能耗分析”方法（ ）。

建筑能量分析方法是美国供暖、制冷和空调工程师协会自20世纪70年代中期以来在建筑热态计算机数学模拟技术的基础上发展起来的。建筑能量分析方法技术复杂，程序庞大；因此，从一开始，许多学者就致力于简化方法的研究，以适应不同场合、不同范围和不同精度的要求，（作者还参加了1985年丹麦第一届自由论坛HVAC World 上关于建筑能量分析方法：──“好吗？”），并由此产生了大量的简化方法及其分类。但总的来说，

建筑能量分析方法的主要技术包括建筑物的热模拟、建筑设备（包括冷热源）的热模拟和动态气象数据。陆军研究所的 BLAST 等人。1982年，美国加州大学LBL实验室AH教授在北京举行的首届中美能源与环境会议上发表了题为“中国公寓式住宅的建筑节能技术与能源消耗”的论文。基于北京气象数据，分析了中国公寓住宅的供暖能耗，并提出了节能建议。此后，我国学者也探索了建筑小时模拟方法在我国的应用。

建筑能量分析方法的核心是一套反映房间热学特性的热平衡方程。房间是由维护结构形成的空间。由外墙、外门、内墙、内门、地面、楼板、吊顶系统、窗系统组成的维护结构将室内外分隔成两个气候环境。太阳辐射和室外温度变化等因素通过辐射、对流和传导三种形式作用于维护结构；维护结构本身既有热阻又有热容，通过自身的调节联系室内外环境的变化因素。在室内环境中，人体、灯光等热湿因素，设备和设备影响热平衡，热量通过辐射和对流在墙壁、窗户、家具表面之间以及表面与空气之间进行交换。此外，空气渗透和通风以及空调系统将室​​内和室外环境连接在一起。室内、维护结构和室外三部分，辐射、传导、对流三种形式相互作用，变化复杂的局面，构成了实际建筑热工过程的复杂形象。

以上方程式是建筑动载荷分析的基础，也是建筑空调自动控制设计的基础。空调节能的根本途径是巧妙地利用室外条件、维护结构、室内条件和空调设备之间的相互作用，创造舒适高效的室内环境，同时实现大幅度的节能。

5.结论

调查显示，已建成的智能楼宇空调自动控制系统在运行中出现一定程度的问题是相当普遍的。问题分解分析表明：业主的理解与安排──暖通空调系统设计──施工安装──暖通空调控制系统设计与安装──调试──运行，各个环节往往存在严重的脱节现象；而调试不到位往往会造成严重的后果。业主可以聘请专家加强全过程的监督管理，保证建成的暖通空调系统至少能正常运行，进而追求一定程度的节能。在此基础上，可以充分优化运行，达到最大的节能效果。

今年6月以来，国网福建省电力有限公司通过电力大数据监测平台，联合莆田、泉州、漳州等地环保部门开展“散点污染”查处工作。这是电力大数据支撑“数字福建”建设、助力政府治理现代化的一个缩影。

自2000年提出“数字福建”重大战略部署以来，福建取得了巨大发展成就。2019年，数字经济规模达到1.7万亿元，占GDP的比重达到40%，增速位居全国第二。

电关乎千家万户，连接着千家万户。国家电网正在建设国际领先的中国特色能源互联网企业。国网福建电力深入挖掘电力大数据价值，助力政府科学决策和治理，助力人民美好生活。

电力大数据支撑政府科研研判能力

建设电力大数据分析平台是国网福建电力实施“数字福建”的重要内容。

在泉州德化，国网福建电力《德化陶瓷行业用能大数据分析与应用报告》预测，2020年陶瓷产值400亿元，其中陶瓷产业产值325亿元。

通过电力数据和陶瓷数据的多效融合，《报告》在分析历年陶瓷企业用电特点的基础上，结合2014-2019年各类型陶瓷产值情况，建立数据模型预测2020年陶瓷产值。

目前，《报告》已作为德化县调整陶瓷产业布局的重要参考依据，让决策层更直观、更真实地把握产业形势，有效推进供给侧结构性改革。

在莆田，电力大数据也助力“鞋业之乡”支柱产业的发展。今年春季，莆田鞋企用电量波动较大。从用电数据看，全市鞋业日用电量环比波动幅度超过35%，部分纯出口贴牌鞋企日用电量甚至下降3倍以上。鞋电行业大数据分析报告第一时间上报莆田市政府和市工信局。在政府部门的牵头下，经过10天的多方协调，

挖掘电力大数据，助力政府科学决策，是国网福建电力的一项重要工作。国网福建电力与福建省各市政府签署了具有地方特色的“数字福州”、“智慧厦门”、“智慧泉州”等战略合作协议，共商共建“数字福建”。

“电力+金融”助推中小微企业发展

如今，电力大数据已经走出企业，不仅服务于政府的科学决策，也服务于中小微企业的发展。

抓好“六稳”工作，落实“六保”。国网福建省电力有限公司与政府、银行合作推广“电力e金融服务”平台。全年有望为客户减少电费支出33.5亿元，惠及220万户客户，有力支持了中小微企业复工复产。“电力e金融服务”充分利用电力大数据可靠性高、时效性强、覆盖面广的特点。电网企业与银行合作为中小企业办理应收账款融资，购买保险代替支付投标和履约保证金，

9月13日，“电力客户数据应用服务”合同在泉州签订。招商银行泉州分行将使用电力客户数据分析报告作为招商银行制定信贷策略的参考。可见，电力大数据在增加企业用户融资和信用、帮助银行提升服务质量和效率的同时，将逐步形成“数据产品-银行信贷-金融创新-企业发展-诚信电力”的良性循环。实体经济。

“数据跑”代替“客户跑”提升社会治理能力

电力大数据在提升电力服务质量方面发挥着越来越重要的作用。在厦门，居民家中停电，供电人员10分钟就能上门抢修。居民用电体验刷新的背后，是厦门配电网全业务全流程全数据互联。

在福州，福州供电公司充分利用电力大数据，自主研发了供电能力可视化平台。用电客户可自主查询供电点数。居民可以轻松查看周围的电源点，并知道最近从哪个电源点连接他们的项目最划算。

大数据的作用也出现在抢修中。在漳州福建数据楼宇自控质量服务，通过大数据在智能配电网调度管控平台上的应用，可以实时监控用户用电情况，无需用户上报即可主动及时发现故障点减少电力抢修人员巡检时间，提高抢修速度。电效率。

国网福建电力积极融入“数字福建”建设，已完成全省1914万户用电用户、32.3万台智能集电终端的在线管理，为经济社会发展和人民群众生活提供了强有力的电力大数据支撑。比较好的生活 。

国网福建电力将以电力大数据为纽带，驱动能源行业数据融合，建设智慧能源运营云平台，打造“数字能源大脑”，研究能源云、生态云、政务云的有机融合助力政府精准施策、社会治理现代化和民生改善，充分发挥数字化对福建全面推动高质量发展跨越的倍增效应。