实现碳达峰碳中和目标智能建筑节能降碳之管见

蔡云霞

嘉兴市建筑业管理服务中心 浙江 嘉兴 314050

随着全球能源消耗的不断增加和气候变化的加剧，碳达峰和碳中和成为了国际社会关注的焦点。建筑行业是全球能源消耗和碳排放的主要来源之一，智能建筑节能降碳策略的实施变得尤为重要。智能建筑是利用先进技术和系统，实现对建筑能源的高效管理和控制的建筑。它通过集成智能化的设备和传感器，实现建筑内部的能源使用优化、节能控制和碳排放的减少。这种技术创新不仅可以降低建筑运营成本，提高能源利用效率，还能减少环境负荷，为实现碳达峰碳中和目标做出重要贡献。

1 碳达峰碳中和目标智能建筑节能降碳中的挑战

1.1 技术成熟度不高

智能建筑节能降碳需要应用一系列的新技术，如智能控制系统、能源管理系统、建筑自动化等，但这些技术在实际应用中的成熟度还不够高，存在着技术难题和不确定性，限制了其在大规模应用中的效果和效率。同时，智能建筑节能降碳涉及到多个领域的技术和标准，但目前各地区和行业对于技术标准的制定尚不统一，缺乏统一的规范和指南，导致技术的应用和推广受到一定的限制。

1.2 投资成本较大

实现智能建筑节能降碳需要对现有建筑进行改造和升级，包括安装智能控制系统、能源管理系统、建筑自动化等设备和系统。这些设备和系统的采购和安装成本较高，需要大量的资金投入。同时，实现智能建筑节能降碳需要进行技术研发和创新，包括开发新型的节能设备和系统、优化能源管理策略等，这些研发和创新工作需要耗费大量的资金和人力资源。

1.3 建筑老化问题

许多老建筑的结构和材料无法满足节能改造的要求，例如墙体隔热、窗户密封等。这些老旧建筑的节能改造成本较高，且可能面临技术难题。同时，随着建筑设备的老化，例如空调系统、照明设备等，其能效性能可能下降，导致能耗增加。替换这些老旧设备需要投入较大的资金。最后，老化的建筑存在维护和保养难度大的问题，例如墙体漏水、电线老化等，这些问题需要定期维护和修缮，增加了运营成本。

1.4 综合管理难题

首先，智能建筑通常涉及多个系统，如照明控制系统、空调系统、能源管理系统等，这些系统之间需要进行集成和协调，以实现最优的能耗管理，但不同系统的协作和数据共享可能存在困难。其次，智能建筑通过传感器和监测设备获取大量实时数据，如能耗数据、室内环境数据等。但数据的获取和分析可能面临复杂的技术要求和数据处理难题。最后，智能建筑的维护和运营管理涉及多个方面，包括设备维护、数据监测、能耗分析等。维护人员需要具备相关技术知识和能力，并能够协调各个系统的运行。

2 实现碳达峰碳中和目标智能建筑节能降碳的价值意蕴

2.1 减少温室气体排放

首先，温室气体排放是导致全球气候变化的主要原因之一。通过智能建筑的节能降碳措施，减少能源消耗和碳排放，可以降低温室气体的排放量，从而减缓气候变化的进程。其次，智能建筑的节能降碳措施包括优化能源使用、改善建筑节能性能等，可以提高能源利用效率，这意味着在相同的能源供应下，可以提供更多的服务和功能，从而满足人们的需求，减少对能源的需求。最后，智能建筑的节能降碳措施不仅仅是为了减少能源消耗，还可以提升建筑的品质和居住舒适度。例如，通过优化建筑隔热性能、改善室内环境等，可以提供更舒适的室内环境，提高居住质量。

2.2 节约能源资源

能源是有限的自然资源，通过智能建筑的节能降碳措施，可以减少能源的消耗，从而保护能源资源，这有助于延长能源的使用寿命，减少对能源的依赖，保障未来的能源供应。同时，智能建筑的节能降碳措施可以在经济层面上带来诸多好处。通过节约能源资源，可以提高企业的竞争力，降低生产成本，增强企业的可持续发展能力。并且能提高国家的能源安全，减少对进口能源的依赖，提升国家的经济竞争力。

2.3 降低能源成本

智能建筑通过使用先进的节能技术和设备，可以有效减少能源的消耗。例如，智能照明系统可以根据光线和人员活动自动调节照明亮度，避免能源的浪费。智能空调系统可以根据室内温度和人员活动自动调节温度，减少能源的使用。这些节能措施可以降低能源成本，节省能源费用。同时，智能建筑的节能降碳措施可以减少能源的消耗和运营成本。通过降低能源成本，企业可以减少能源支出，提高经济效益，这对于企业的长期可持续发展非常重要。

3 实现碳达峰碳中和目标智能建筑节能降碳的策略

3.1 采用高效节能设备

一是LED照明：LED照明比传统的白炽灯和荧光灯更节能，并且寿命更长。LED照明可以通过智能控制系统自动调节照明亮度和时间，根据需要提供恰当的照明水平。二是高效空调系统：采用高效的空调系统可以显著降低能源消耗。例如，使用变频技术的空调系统可以自动调节运行速度，根据室内温度和人员活动来调节制冷或制热。三是智能能源管理系统：智能能源管理系统可以通过传感器和数据分析技术实时监测和控制建筑的能源使用情况，它可以自动调节设备的能源消耗，优化能源利用效率。四是太阳能光伏系统：安装太阳能光伏系统可以利用可再生能源来为智能建筑提供电力。太阳能光伏系统可以将太阳能转化为电能，减少对传统电力的依赖，从而降低碳排放。五是热回收系统：热回收系统可以从建筑的废热中回收能量，用于供暖、热水或其他用途，这可以减少能源消耗，并提高能源的利用效率。六是智能窗帘和智能玻璃：智能窗帘和智能玻璃可以根据室内外的光线和温度自动调节透光率，减少对空调的依赖，降低能源消耗[1]。

3.2 优化建筑设计

首先，优化建筑外观：采用合适的建筑外观设计可以最大程度地利用自然光线，减少对人工照明的需求。例如，增加窗户面积和采用透明材料，可以增加室内自然光的进入。其次，良好的建筑隔热性能：优化建筑外墙、屋顶和地板的隔热性能可以减少热量的传递，降低空调系统的能耗。采用高效隔热材料和设计结构，可以有效地阻止热量的传导和辐射。同时，优化建筑通风系统：采用自然通风或混合通风系统可以减少对机械通风和空调系统的依赖，通过合理设置建筑的开窗和通风口，可以实现室内空气的流动和循环，提供良好的室内环境。此外，绿色屋顶和墙壁：绿色屋顶和墙壁可以增加建筑的隔热性能，减少室内外温差，降低空调系统的能耗。同时，绿色植物的蒸腾作用可以降低室内温度，提供舒适的室内环境。另外，合理利用自然光和自然采光：充分利用自然光可以减少对人工照明的需求。采用合适的窗户设计和天窗，可以最大程度地引入自然光，并通过智能控制系统调节光照水平，实现节能效果。最后，优化建筑布局：合理的建筑布局可以最大程度地减少建筑内部的能源损耗。例如，将高能耗的设备和功能区域远离高能耗区域，减少能源的传输损耗。再者，高效建筑材料：选择高效建筑材料可以提高建筑的隔热性能和节能效果。例如，采用高效隔热窗户和节能建筑材料，可以减少能源消耗[2]。

3.3 实施智能控制系统

一是能源监测和管理：安装智能传感器和监测设备来实时监测建筑内部的能源使用情况，包括电力、照明、空调等。通过收集和分析这些数据，可以识别出能源浪费的问题和潜在的节能机会。二是自动调节和优化能源使用：智能控制系统可以自动调节建筑内部的能源使用，根据实际需求进行调整。例如，根据室内温度和人员活动情况，自动调节空调和供暖系统的运行。通过优化能源使用，可以减少能源浪费和碳排放。三是照明控制：采用智能照明控制系统可以根据光照水平和人员活动情况自动调节照明亮度和开关。例如，通过使用光照传感器和运动传感器，可以实现自动开启和关闭照明设备。此外，采用节能照明技术，如LED灯具，可以进一步降低能源消耗。四是空调和供暖控制：智能控制系统可以根据室内温度和人员活动情况自动调节空调和供暖系统的运行。例如，通过使用温度传感器和人员感应器，可以根据实际需求调整空调和供暖设备的温度和风速，以提供舒适的室内环境。五是能源优化调度：智能控制系统可以根据能源价格和供需情况优化能源调度。例如，在电力供应高峰时段，可以通过智能控制系统将电力需求降低到最低限度，以减少对电网的负荷[3]。

3.4 建立能源管理体系

首先，能源评估和目标设定：技术人员应对建筑的能源使用情况进行评估和分析，包括电力、照明、空调等，并根据评估结果，设定具体的能源节约目标和碳排放减少目标，这些目标应该是可衡量和可追踪的，并与碳达峰碳中和目标保持一致。其次，能源监测和数据收集：建立能源监测系统，安装传感器和监测设备来实时监测建筑内部的能源使用情况，并收集相关的能源数据。这些数据可以用于评估能源效率和碳排放水平，并为制定节能措施提供依据。同时，能源管理计划与策略：根据能源评估和目标设定的结果，制定能源管理计划和策略。这些策略应包括具体的节能和碳减排措施，如优化设备运行、改进能源使用效率、推广节能技术等。同时，建立能源管理团队或委员会，负责制定和实施这些策略，并监督能源管理的执行情况。此外，能源监控和分析：建立能源监控系统，对建筑内部的能源使用进行实时监控，并进行数据分析。通过监控和分析能源使用情况，可以及时发现能源浪费问题，并采取相应措施进行调整和改进。最后，培训和意识提高：开展员工培训和意识提高活动，提高员工对能源管理重要性的认识和理解。通过培训，员工可以了解能源管理的基本知识和技能，并积极参与节能和碳减排的行动。另外，持续改进和评估：建立一个持续改进和评估的机制，定期审查和评估能源管理体系的有效性和实施情况。根据评估结果，及时调整和改进能源管理策略，以确保能源管理体系的持续改进和优化[4]。

3.5 提升员工意识和参与度

一是培训和教育：开展定期的培训和教育活动，向员工介绍节能和碳减排的重要性，以及如何在日常工作中参与节能行动。培训内容可以包括节能技术、能源管理知识和实践案例等，使员工了解如何通过自己的行动减少能源消耗和碳排放。二是激励和奖励机制：建立激励和奖励机制，鼓励员工参与节能和碳减排行动。例如，可以设立节能奖励，对节能措施的提出和实施进行认可和奖励，这样可以激发员工的积极性和主动性，增加他们对节能和碳减排的参与度。三是意识宣传活动：组织宣传活动，如能源节约月或碳减排日，宣传节能和碳减排的重要性，并向员工展示节能成果和实践案例。还可以通过海报、宣传册、公告栏等方式传达信息，提高员工对节能和碳减排的意识和认同。四是环保意识培养：建立环保意识培养机制，鼓励员工养成环保习惯和行为。例如，鼓励员工节约用水、减少纸张使用、分别垃圾等。通过这些小细节的改变，可以培养员工的环保意识，并将环保理念融入到日常工作中。五是沟通和参与机制：建立员工参与和沟通机制，鼓励员工提出节能和碳减排的建议和意见。可以组织定期的员工会议或工作坊，让员工参与讨论和决策节能措施。员工参与的机会和意见被采纳的程度越高，他们就越有动力和参与度。六是持续监测和反馈：建立能源监测系统，定期监测和反馈能源使用情况和节能成果。将这些数据和信息与员工分享，让他们了解自己的贡献和努力对节能和碳减排的影响。这种实时的监测和反馈可以激发员工的参与度，增强他们对节能行动的认同感[5]。

3.6 制定目标和监测指标

首先，确定碳达峰碳中和目标：根据国家和地区的碳减排政策和目标，结合智能建筑的特点和潜力，制定适合自身的碳达峰碳中和目标。目标可以是年度的碳减排量，也可以是特定时间点的碳减排比例。其次，制定节能目标：根据智能建筑的能源消耗情况和节能潜力，制定具体的节能目标，目标可以是年度的能源消耗量减少比例，也可以是特定时间点的能源消耗水平。同时，确定监测指标：根据碳达峰碳中和目标和节能目标，确定需要监测的指标。监测指标可以包括能源消耗量、碳排放量、能源使用效率等。这些指标可以帮助评估节能和碳减排的效果，并及时调整和优化措施。此外，建立监测系统：建立能源监测系统，实时监测能源消耗和碳排放情况。监测系统可以包括智能传感器、数据采集设备和数据分析平台等。通过这些系统，可以准确地收集和分析能源数据，监测节能和碳减排的进展。最后，定期评估和报告：定期评估和报告节能和碳减排的情况。根据监测指标的数据，分析节能和碳减排的效果，评估是否达到了制定的目标。定期报告可以向管理层、员工和相关利益相关者展示节能和碳减排的成果，并提出改进建议。

4 结论

综上所述，智能建筑节能降碳策略是实现碳达峰碳中和目标的重要手段之一。通过利用先进的技术和系统，智能建筑可以实现建筑能源的高效管理和控制，从而降低能耗和碳排。智能建筑节能降碳策略的实施不仅可以减少建筑运营成本，提高能源利用效率，还可以对环境产生积极影响。然而，要实现智能建筑节能降碳的目标，需要政府、企业和个人的共同努力。政府应该制定相关政策和法规，促进智能建筑的发展和推广。企业应该加大研发投入，推动智能建筑技术的创新和应用。个人也应该增强节能意识，积极参与到智能建筑的使用和管理中。