建筑运行能耗占我国总能源消费比重超20%,碳排放压力持续攀升。在“双碳”目标的驱动下,既有建筑节能改造已经从单一技术修补,转向系统性、协同化升级。国家《“十四五”建筑节能与绿色建筑发展规划》明确要求,推动围护结构、用能设备以及智能控制三位一体协同降耗,构建“系统级方案”成为行业共识。这一路径不仅仅关乎节能率提升,更是重塑了建筑从“能耗终端”向“智慧能源单元”的转型逻辑。
所谓“系统级方案”,并非三项技术的简单叠加,而是以数据为纽带、以能效为目标,实现三者动态协同的闭环优化体系。
(1)围护结构是基础防线
通过提升建筑外墙、屋面、门窗的保温隔热性能,从源头去减少冷热负荷。广州海珠区新建公共建筑全面采用了高性能保温材料以及Low-E中空玻璃,墙体传热系数降至0.4 W/(m²·K)以下,较传统构造节能30%以上,为后续设备减负奠定物理基础。
(2)用能设备是核心载体
淘汰哪些低效空调、照明以及电梯系统,替换为变频热泵、LED智能照明、永磁同步电梯等高效设备。深圳地铁14号线采用62台海尔磁悬浮中央空调,结合风水联动控制,实现制冷系统综合能效比提升40%;广州富力天域中心更换高效冷水机组,年节电达183.4万千瓦时。
(3)智能控制是神经中枢
通过采用AI云控平台、数字孪生系统以及能耗监测平台,实时感知环境和负荷变化,动态优化设备运行策略。富力天域中心部署的AI节能系统,可自动的调节空调温度、新风量与运行时段,全年综合节能率达21.51%;天河体育场改造项目更以“近零碳”为目标,通过智能照明分区调控、电梯群控算法与能源预测模型,实现整体节能45%以上。
(4)三者协同效应显著
围护结构降低基础负荷,使设备无需满负荷运行;高效设备在低负荷下更易实现高能效;智能控制则精准的匹配供需,避免“大马拉小车”。广州案例表明,三者联动可使综合节能率突破40%,投资回收期缩短至3–5年,远优于单一的改造模式。
建筑节能改造“系统级方案”是实现高质量低碳发展的必由之路。它的核心价值在于打破“各自为政”的改造惯性,构建“物理层—设备层—控制层”三位一体的协同机制。在广州等湿热地区实践已证明,该模式不仅节能降碳成效显著,更能提升室内热舒适性、延长设备寿命、降低运维成本。随着BIM+IoT+AI技术深度融合,系统级方案将从“可选路径”走向“强制标准”。对业主与管理者而言,推动改造不应再聚焦单项设备更新,而应以系统思维统筹规划,优先开展能效诊断,制定覆盖围护、设备、控制的集成改造清单,方能真正实现“一次投入、长期受益”。