大型商业建筑在建筑行业的能耗极高，其单位建筑面积的能耗是居民住宅的10-15倍。主要能耗设备有中央空调、给排水、照明、电能等。这就需要智能建筑楼宇自控节能低碳管理设计与实施下了。

　　一、楼宇自控低碳管理设计与实施背景

　　(一)在“双碳”背景下，智慧建筑节能绿色改造楼宇自控迫在眉睫。实现“双碳”战略目标不仅是能源领域的改革和转型，也是维护我国资源安全、推动高质量发展的重大举措。根据《2022中国建筑能耗与碳排放研究报告》，2020年全国建筑能耗总量为22.7亿TCE，占全国能耗总量的45.5%，碳排放总量为50.8亿TCO2.占全国碳排放总量的50.9%。尤其值得关注的是，建筑物的总能耗是50.9%。

　　(二)楼宇自控建筑节能改造的重要性和应用现状。建筑行业大型商业建筑能耗极高，单位建筑面积能耗是住宅建筑的10-15倍。主要能耗设备有中央空调、给排水、照明、电能等。中国有大量的商业建筑，是城市服务业发展的主要载体。随着国家“双碳”战略的推进，由于建设时代、开发商投资规模、物业管理公司节能管理理念的差异，大部分传统商业建筑无法进行有效的能源管理和控制，不仅会对环境产生负面影响，还会给企业带来负面的能源和销售。

　　(三)楼宇自控建筑节能管理面临的困境。本研究项目的实施对象是一栋写字楼，近三年平均年耗电465万度，主要是空调、照明、电能。由于业务快速增长，人员加班需求旺盛，能源成本高;建筑涉密区域多，无法进行全面智能控制改造，导致节能管理手段少，实施效果差。

　　二、楼宇自控中智能建筑节能低碳管理设计与实施的内涵及主要做法

　　(一)楼宇自控构建能效诊断方法，准确分析现状和施工条件

　　1.调查能源数据，楼宇自控构建全方位能效诊断方法。基于现阶段提高办公空间能源质量，建设消洁多元、绿色低碳的能源设施，建设绿色、低碳、智能示范办公楼改造需求，成立智能建筑绿色低碳综合能源项目筹备组进行深入调查，充分分析能源使用现状和节能改造条件。楼宇自控系统采用相关因素分析方法，列出地理位置条件、气候条件、太阳能资源、日照数量、用电峰谷时段、高能耗设备运行、近三年能源成本等影响因素，明确高能耗系统与空调相关的主要能源设备。

　　2.加强统计分析，深入挖掘建筑节能降碳空间。楼宇自控系统验证和收集各建筑主要设备的能耗数据，检查设备的使用负荷，测试和判断空调系统、配电系统、照明系统等各种设备的运行状况。通过调查、比较、诊断和审查，结合国家建筑能耗标准、数据模拟和图表统计，对空调、照明、电梯等能耗设备的能耗不在节能范围内，整体能耗数据已经远远超出约束值，节能技术应用不广泛，节能管理水平不足。具体分析内容和结论如下:

　　地理位置分析。建筑物靠近地铁站、公共汽车站，交通便利，周围无遮挡物。

　　气候条件分析。该建筑位于温带和中温带、半干旱和潮湿的过度区域，属于大陆季风气候。春季干旱少雨，蒸发强度高，夏季炎热多雨，秋季天气晴朗，天气晴朗，冬季受蒙古高压槽影响，干燥寒冷，整体无极端天气。分析数据图如下:

　　太阳能资源分析。建筑物位于北京太阳能辐射高值地区，每年太阳能辐射总量为5000-6000MJ/(m2)·a)之间。

　　中国太阳能资源分布图

　　日照数量分析。根据北京年度日照时间分析，建筑位置有足够的日照时间;空置建筑的屋顶具有承受光伏组件、支架和光伏电缆重量的能力。综上所述，初步可以得出结论，该建筑的屋顶适合安装分布式光伏。

　　用电峰谷时段分析。高峰时段(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)。

　　分析高能耗设备的运行情况。首先，办公楼内的大负荷用电设备主要集中在空调、照明、电梯运行系统、食堂、厨房等。其次，制冷机房目前处于人工操作模式，冷冻水和冷却水系统处于工频定流模式。设备的运行不能随着工作条件的变化而调整。加班时，设备需要完全打开，运行效率低，运行成本高，系统能耗高。三是建筑中使用了大量传统荧光灯，部分灯具光线严重下降，对办公环境光线有一定影响。

　　近三年能源数据分析。根据近三年办公楼用电量统计数据分析，用电高峰为6.、7、八月份，用电低谷为3、4、十一月。按照GB/T51161-2016的民用建筑能耗标准，办公建筑非供暖能耗指标的约束值和引导值分别为70和50kWh。/(m2·a)，如今，能源消耗数据已远远超过约束值。

　

　　

       楼宇自控系统建立以碳双降为核心的智能建筑节能改造方案。

　　1.科学设计降碳路径，楼宇自控系统分步实施节能改造。准备组成员根据调查、能源诊断和节能需求，制定了能源供应清洁、能源需求电气化、整体能效提升和管理数字化四条实施路径。协同国家电网、国家电网综合能源规划设计研究院等专家，充分研究了15个节能项目，包括科学设计照明节能改造、屋顶分布式光伏建设、制冷机房改造、充电桩建设等。在综合考虑节能、建设成本和保密要求影响因素的基础上，楼宇自控系统将项目的实施步骤分为近期和中期。

　　楼宇自控节能低碳管理设计与实施方案总结(实用收藏)

　　2.构建以能量和碳双降为核心的智能建筑节能改造方案实施路径。实施制冷室改造。经研究判断，空调机组暂时不具备改造条件。因此，首先将冷冻泵和冷却泵调整为变频控制，并联改造，增加空调机组的整体智能控制系统，并联改造机组进出水，并联改造冷却塔和变流喷嘴。其次，安装相应的测量表、数据采集系统和能耗监测软件系统，实现电能消耗数据的采集、储存、分析和诊断。同时，在不影响空调效果、终端服务质量和机组设备的情况下，

　　楼宇自控节能低碳管理设计与实施方案总结(实用收藏)

　　实施照明节能改造。组织采购节能灯具，用LED节能灯代替传统荧光灯，清理传统灯具数量、灯具瓦数、各照明区域备用灯具等。更换12670盏灯具，年电量节约37万度，既满足了办公环境的照明需求，又提高了照明舒适度。

　　实施屋顶分布式太阳能发电建设。楼宇自控系统充分利用建筑物的屋顶面积和良好的照明条件，采用“全部自发使用”的模式，构建150kWp分布式太阳能发电。采购安装太阳能电池阵列、支架、逆变器等零部件，可满足无人值守25年的使用寿命，提高可再生能源的利用水平，降低屋顶对阳光直射和雨水侵蚀的承受能力，延长屋顶使用寿命，实现无光污染、无辐射、零排放的绿色发电。

　　楼宇自控系统加强智能能源消耗监测和环境宣传。通过物联网、大数据、人工智能等技术，构建建筑能源管理系统，收集、统计、分类、分析和处理电梯、开水器、充电桩、照明、动力用电、屋顶分布式光伏发电、碳排放数据、机房能源等数据。楼宇自控系统用日常运行监控代替人工抄表，跟踪日、周、月、季、年能耗数据，构建建筑能效评估指标体系，实施精细化、科学化的节能管理，提高能源利用效率。同时，提高建筑能源管理平台

　　(三)楼宇自控系统以能源成本托管的创新模式推动节能项目落地

　　1.楼宇自控系统构建“双赢”模式，促进能源成本托管。目前节能改造专业人员不足，节能技术先进，不能满足能源和碳双降的节能管理要求。在充分考虑市场化、成本控制等因素的基础上，采用能源成本托管模式，推动项目落地。能源成本托管模式强调降低成本、提高效率、提高节能低碳管理水平的有机融合。第三方节能公司投资节能改造能源系统，负责综合节能管理能源供应、能源利用和设备运维。双方同意与我公司共享总能源托管费用。

　　2.确定节能基准量，确定合同期节能。楼宇自控系统节能预测以常规办公状态下的能源使用数据为基准量，结合建筑能源设施、能源使用时间、能源使用人数、能源价格、疫情变化等因素。通过节能改造设计方案，确认模拟计算和运维成本，并与第三方节能公司约定托管范围、托管期限、托管成本和节能目标。

　　三、楼宇自控系统建设项目实施和数字化运行维护能力，提高节能管理水平

　　1.建立安全事故专项调查机制。楼宇自控系统节能改造实施前，与相关方签订安全环保协议，安排项目经理对施工现场进行监督检查，定期对项目重大事故隐患进行专项调查，展示相关项目标志和安全警示标志，安全操作和安全保护条件，审批危险作业许可证，操作人员持证上岗和安全教育培训，施工过程中消防安全和电气安全。加强节能产品型号、安全性和耐久性的检查和审查，安排专人在监督过程中记录相关数据，确保高质量的节能计算。

　　建立数字节能管理平台。楼宇自控系统能源监测和数据分析是数字节能管理的核心。打破传统的机械抄表和数据孤岛，利用能源管理平台的数据采集优势，定期展示和分析能源消耗统计，不断发现能源使用中存在的问题，提出节能改造方案。与此同时，通过外部专家的讨论模式，对不规则数据进行专业的节能诊断和运行指导，提高能源管理水平和使用效率。

　　(1)“解锁”绿色清洁能源，实现能源供应向清洁转变。与楼宇自控建筑节能改造前相比，通过屋顶分布式光伏建设，减少了对化石燃料的依赖，大大减轻了环境负荷;通过电力交换，实现了碳排放减少的互补效果。项目运行两个月以来，实现了3万多度的光伏发电和全部消耗，预计第一年碳排放将减少约160吨。同时，屋顶分布式光伏系统不影响用户的电压环境和建筑环境，使建筑本身成为能量制造的动力系统，更好地协调了建筑外观和防雨系统。

　　(二)降低整体运行能耗，楼宇自控实现建筑能耗向高效转变。通过制冷空调改造、照明节能改造、屋顶分布式光伏建设等方式，将建筑能耗水平降低到理想状态，实现每年节能61万度、标准煤209吨、二氧化碳减排615吨、二氧化硫减排18吨，能源成本明显下降，楼宇自控建筑综合节能率达到11%左右。同时，对旧管道阀门、机电漏水等问题进行检测、维护和节能改造，挖掘空调系统和照明系统节能减排的潜力，提高机电系统的可持续性和可持续性，构建了可持续性。

　　(三)能源数据多维跟踪有助于节能管理向精细化转变。楼宇自控通过数据促进管理，提高建筑内的智能建设水平。大力推进建筑节能技术在中央企业的应用，搭建建筑能源管理平台，可视化展示建筑运营、设备运行状态、能耗数据、能耗指标参数、碳排放数据等建筑多维信息，使节能管理工作更加数据化、科学化、智能化，形成消洁多样、绿色低碳的能源体系，进一步提升办公空间质量。

　　(四)打破传统项目推广模式，推动能源托管模式落地。楼宇自控采用能源成本托管模式，有利于推动碳达峰、碳中和的决策部署落实，通过市场化机制激发市场主体能量和碳的活力，促进能源资源的绿色低碳利用，实现碳排放减少的消耗和减少;有利于促进日常要求的落实，利用市场在资源配置中的决定性作用，减少运行中不必要的能源资源支出，减轻节能改造的资金压力;有利于促进绿色低碳转型，引入节能专业水服务。

　　(5)多维节能降碳，楼宇自控系统助推企业降低成本，提高效率。结合能源托管模式，实施制冷机房、照明灯具等节能改造，探索降低成本、提高效率的新途径。预计能源托管合同期内节约电费500多万元，节能收入148万元，综合节能率约11%，降低了能耗和成本，带来了长期经济效益，实现了生态效益和经济效益的统一。

　　四、结语

　　推进碳达峰碳中和是党中央的重大战略决策，关系到中华民族的可持续发展和人类共享未来共同体的建设。开展以碳双降为核心的楼宇自控系统智能建筑节能低碳管理研究，既有必要又有实际意义，楼宇自控系统为企业合作推进生态优先、节约集约、绿色低碳发展提供了遵循。未来，我们将探索更多节能降碳的科学路径，构建完善清洁多样、绿色低碳的能源结构和能源信息管理体系，着力提高节能管理水平，解决资源环境约束下企业突出问题，推动企业高质量发展。更多楼宇自控资讯，关注裕乾官网！

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