赵哲身:我国建筑智能化节能企业现状和发展趋势

　　2013年第14届中国国际建筑智能化峰会，由千家品牌传媒、千家品牌实验室共同举办。活动吸引了来自北京及周边地区的智能建筑行业专家、设计院人士、系统集成商、渠道商、厂商、终端用户等近600人齐聚一堂，众多行业知名专家与品牌企业高层与参会人员共同探讨了绿色智能技术应用与发展趋势。

　　以下分享上海大学自动化系 赵哲身教授的精彩演讲：

　　演讲主题：我国建筑智能化节能企业现状和发展趋势　　

 　　赵哲身：各位嘉宾、智能建筑的同行上午好!

　　我很荣幸到北京跟同行们进行建筑节能的交流。我交流的题目是“我国建筑智能化节能企业现状和发展趋势”。这实际上是我三年来的调查报告，一共调查了我们国家节能服务公司43家，从事建筑智能监测平台或者说能量管理平台的有27家，从事能源全控的企业有5家，从事空调计量和电器制造的有7家，电表行业有5家，集成商起家的节能服务公司有6家，领域外的像电动汽车装、幕墙2家，还有从事LED的4家。目的是什么?要真正了解在我国从事节能的服务公司，它的能力和水平。

　　大家知道，现在在我国从事节能服务公司的对外宣传的情况和实际情况有比较大的差异，政府已经比较明显地感觉到这一点了。我想通过调查真正能够把握在领域内通过建筑智能化技术进行节能的企业的真实的情况，首先我想谈一下智能化企业节能服务公司的市场的情况。现在每年有420亿平米的建筑增量，现有的建筑存量是400亿平方米，根据国家发改委测算“十二五”时期，节能减排的总投资是23660亿元，这说明我们有很大的机遇，未来有很大的效益。但是在智能建筑集成商当中，现在在发改委登记节能服务公司的有多少家?通过审批的一共有6批，但是在第一批里面，行业内的申报节能服务资质的只有15家。我国一些比较著名的智能建筑集成商从事节能的，现在对我国的节能的方针比较有远见。第二批只有10家。第三批有1家。第四批6家，第五批6家。第六批的名单没有看到。结论在我们领域内申报发改委的节能服务公司的资质的有38家，几千家里面只有38家比例是非常少的，这是第一个行业内的情况。

　　第二是已有建筑能耗改造的方案和发展趋势。建筑节能一定要有大的视角，为什么有几千家的节能公司，真正有资质的只有几十家，在几十家里面能够脱颖而出的只有几家，节能没有大的视角，节能有广义的定义也有狭义的，广义的节能包括建筑原材料的能耗，包括建筑运行能耗还包括了建筑施工过程中的能耗。狭义的建筑能耗是什么?我们关心的是建筑运行能耗，建筑运行能耗如果要把它降下来又涉及到六个专业，涉及到建筑设计、涉及到建筑的围护结构，涉及到建筑电器，涉及到自动控制，涉及到IT技术，甚至还涉及到物业管理。我们如果要搞好建筑节能，一定要学习其他专业的东西，因为现在我们主要的用能设备是空调还有照明。当然还有其他的设计，所以如果要搞建筑节能的话，还有公共建筑节能改造技术规范。特别是最近在重新修编的公共建筑节能设计规范，原来是2005版的，现在基本上修遍了，这里面规定了一系列的用能系统的能效，我国倡导的建筑能耗检测系统，我们只能用来分析建筑一级的能效。第二级别是用性系统级的能效，比如说冷冻泵的传输系统等等，这些系统一级的能效。第三个是设备一级的能效，譬如说我们冷水机组的能效系数。这些在我刚才说的规范当中都有比较详细的规定。我调查下来令我印象非常深刻的，可能在全国印象特别深刻的技术比较全面的一家就是贵州的汇通华城，一家是原来的华电。我们要对空调系统节能实际上是包括了几个部分。第一个部分是对冷源的节能，第二个部分是冷源的冷量要传输到末端，那就是传输系统的节能。第三是末端的节能，包括了分系统的节能。在这里的调查报告就是分别陈述这几个部分哪几家是比较优秀的。page

　　实际上汇通华城覆盖了全部，从源到末端到传输系统的节能都是有技术的，一共有28项专利，其中给我印象特别深的是6项发明专利，还有信息。它的BKS系统对外宣布的是能够降低能耗20%到30%，我到那边调研的时候，查阅了大量的案例的具体的数据，大概27%和29%是比较多的。我调查下来觉得是比较好的。这是它的结构，实际上它包括了冷冻水的水泵，冷却水泵的，还有风机还有一个模糊控制柜，核心思想是 按需功能，末端需要多少能量我冷站供应你多少能量，这是一个原理。主要是用了模糊控制器，我问了他，他的模糊预测精度可以达到2%到3%，杭州华电华源也是比较可信的，也是用模糊结果了，现在在我们这个行业用模糊建模的方法比较多，可以达到10%。这是它的多购图，这是基于主机效率符合特性的群控技术。纵坐标是能效的话，并不是负荷比越高就是能效最高，随着不同的机组的不同，一般大概是40%到90%的区域里面有一个最高点。它就是机组最佳效率，按照机组对家效率尽可能让它运行在能效最高点。这个是计算的依据。横坐标就是负荷百分比，纵坐标就是冷凝器的重点的温度。冷凝器的进水温度也就是冷却塔的出水温度，在安全的范围内越低，冷却机组的COP越高，这都是他们的依据。

　　这是最佳的，还有类似的什么技术，原来honeywell专家也是开发了冷站的群控系统，现在六个人集体出走成立了优控公司，他们也有自己的群控系统，基本的方法也是模糊建模。第三家是Johnson，我用他的两套群控系统，它有什么特点?因为现在johnson兼并了其他的公司，它有什么优势?它在机组上传的数据中可以了解机组老化的情况，因为机组的额定值下面的cop不等于运行的cop，现在运行的cop不等于将来运行的cop。Johnson可以观察到COP的老化。现在Johnson的团队都全部地出走，可是在外面打标的时候还是用这帮人的。

　　第四个就是泰豪和深圳达时(音)，他们一开始都是跟BKS合作，后来仿造了BKS。泰豪仿照基本成功，因为泰豪的立项和验收我都去了，他大概能达到节能18%。我觉得我们国内真正比较著名的群控系统的大概就是这几家。接下来就是空调末端的节能改造。AHU方面是汇通华城和同方泰德。它的AHU的主导思想是按需供冷，节能率达到20%到50%，同方泰德在AHU的研究上也申报了好多专利，但是我根据他的专利号查了没有查到，我不敢肯定可能还是申请号还没有批下来，因为发明专利批下来的时间比较短。但是我相信，他们在这方面也作出了成绩。我觉得广东艾科做得比较好，它是风机盘管的计量系统和控制 节能是融合为一体的。类似的还有上海元上。这个是汇通华城空气处理机的流程。这是同方泰德的一些算法。这个是艾科的风机盘管的节能系统。

　　我们要节能必须要对传输系统节能，但是我国公共建筑的90%可能水利平衡都没有调好。这里面的几幅图是在失衡的情况下，六度的水出去就变成了八度了，还没有上楼就损失了两度。下面这幅图是水利失衡的启动能耗就大大地增加了，又是汇通华城有基于能量分配平衡的水利平衡控制技术。它这个是发明专利，它是测量各环路的云新参数，调节阀门开度，对各环路的水流量进行动态控制。这是结构图，这是原理。汇通华城除了水利的技术，还有输送能耗的最低泵组。一般的是按冷冻基数，我们怎么样配置冷冻泵?对确定的需求的能量可以达到最优呢?这方面汇通华城又有一个发明专利。从分水器上取得总支管，上面装了电动调节阀，有利之路的流量机遇限流不允许超过设计流量的10%。当总管压力变化的时候，抑制某些支路的流量抄值还有智慧阀门。刚才我在末端的时候忘记说了，原排的VMV变风量系统的控制策略以及相应的国产的硬件就是说镂空系统的这部分我认为是国内最好的。我去广州验收的时候，大家是非常满意的。我们一些国产的品牌能够在这么大的项目里得到应用应该说是经历了考验。相关的制造厂就是浙江哲达的智慧阀门，他有很多细节，我这里也不展开了。如果我们要传输系统能够比较优化的话，哲达的阀门还是能够起比较好的作用。上海腾天搞静态水力平衡的，他也是比较有经验也是做得比较好。除了水利平衡以外还有风系统的风平衡，这都是暖通的技术，但是如果我们不去学习暖通的技术，不可能搞好建筑的节能。汇通化成的基于能量分配平衡的均衡送风控制技术也是它的发明专利也是原理图。风平衡跟水平衡有什么样的相关性呢?这个全中国唯一调查到的研究的就是汇通华城现在有28项发明专利。如果我们要进行节能改造的话，利用余热来进行节能改造毫无疑问可以取得比较好的效益。三五在上海的花园饭店进行了。另外还有一家北京迎希虽然很难实施还是很有道理的，节能分区的平衡控制技术。设计院在设计的时候，消防有分区，他提出了基于节能要有一个分区。节能分区的概念提出来，电力系统和电器柜的设计要配套。

　　结论是，公共建筑节能发展趋势是按需功能。第二是要重视水利平衡和风平衡。风平衡水利平衡本来是安装公司做，现在我们搞自控的公司在介入。现在上海大红桥的能源中心管道1.4米、1.2米，一个阀门就是十几万。还有是温湿度独立控制技术。广东珠江城实施了温湿度自动控制的技术，给我留下了非常深刻的印象，所谓的能源机制利用就是冷冻水的回水供给末端，这样高温的冷冻水供末端，低温的冷冻水供给整个大楼。新风主要是为了去湿，末端是为了控温。比较成功。空军的劳将军跟了那个会，给了比较高的评价。第五，基于节能分区的按需分配可以给大家提供思路，但目前还是不成熟的。第六是余热利用。跟我们直接相关的，其实是三联供也好都跑出了我们领域的范围。跟我们更多相关的是大量的现在的溴化锂技术的使用，它的预热利用是可以的。还有是能耗检测系统在一年前就提出来，当数据量逐渐增加，现在上海最多才400栋，世界平台到明年是1400栋，去年我在上海杂志里组织了一个专栏讨论，对拓扑结构有什么样的影响?虽然扯不上大数据，巨大数据的条件下，如何克服丢包的现象，这些问题现在开始暴露出来了。上海现在各个区县的平台接到世界平台上就是有问题了。这些问题都是我们需要讨论的问题。最后我讲一下绿色能源结构的利用。第一是要重视设计阶段的节能，就是建筑的能耗法，在建筑设计完全以后要进行仿真，超过28度或者是26度的需要在建筑方面改善让它减少。第二是被动通风地研究和工程实践。第三系被动通风和有源空调的切换条件的研究和实践。

　　谢谢大家!