绿色建筑规划阶段的承诺是否兑现？

绿色建筑凭借其极低的能源总需求，以及能耗最低的优化建筑系统技术脱颖而出，但绿色建筑的各系统之间需要高度协调，运行参数的错误设置会导致建筑低效运行，并造成能源消耗增加。

遗憾的是，这一问题经常出现，因此在规划阶段设定的能源效益往往在建筑运行过程中无法实现。甚至可以说，在实际的建筑运行过程中鲜有开展能源效益的检查工作。在大多数时候，无论是业主还是运营商都不了解维持建筑正常运行所需“消耗”的能源，无法确认室内舒适性，也不了解规划阶段的承诺是否兑现。

但有意思的是，如果是谈论车，无论是自己的车还是邻居的车，人们却往往对这些数据了如指掌。即使是在使用大排量的汽车，人们都很乐于展示自己的车是经济合算的。

总之，我们可以说，由于测量仪器的缺乏或不完整，建筑运行更多的是以建筑用户的满意度为导向，而不是降低能耗。这一点从本质上而言不能说是错的，而只能看成是运行目标的覆盖范围不足。因此，建议实施战略性的能源管理，将长期目标设定为尽可能以最低的能耗和成本满足用户的需要。

遗憾的是，这样的战略性能源管理极少得以实施。通常情况下，人们总是从合理性出发或通过比较上个月或上年度的能源账单，来对自己的月度或年度能源费用进行控制。

造成这一缺陷的原因可追溯到现有技术系统和工具虽然标准化但功能却不完整的测量仪器。这些测量仪器不太注重能耗的分析和优化，而只侧重于每个建筑构件的功能，用于定向分析和评估的工具往往不够人性化，所以往往被弃之不用或很少使用。

某栋建筑或某个系统是否能高效地运行，或与上期能源账单相比而增加的能耗是否可以通过不同应用方法、气候或其他影响因素加以解决，这个问题在大多数情况下只能在付出艰辛努力之后才能得到解决，或是根本无法解决。例如，在德国，用于建筑的供暖、制冷、通风和照明的能耗占总能耗的40%，但令人费解的是，在这个领域可供选择的解决方法和工具却极少。

除了缺乏工具、测试技术设备不足等原因，无法在建筑运行阶段完全实现规划阶段所预设的节能潜力的另一个原因是：规划、施工和最终建筑运行阶段往往间隔数年的时间，因此规划阶段的内容时常被忘却脑后，而当初的项目成员也已换人。图1反映了建筑运行优化的现状及其与新制定解决方案的比较。

图1 建筑运行现状优化与未来自动化运行优化方式的对比

虽然大多数建筑记录了运行参数，但通常我们无法从这些参数中了解建筑运行水平是否是最优的。在大多数情况下，我们仅限于比较一下实际能耗与上期能耗的账单。这意味着并没有完全利用可用的节能潜力。

因此，绿色建筑需要一种不同的方法：在规划阶段创造和使用的模拟模型反映了建筑的热行为，也是分析建筑实测能耗的参考。模拟模型类似建筑运行，反映了理论上的能源消耗。

通过比较能耗记录与计算得出的能源消耗（在相同边界条件下测量：相同气候和可比使用率水平），我们可以得出关于建筑运行过程中节能潜力的结论。

定向和战略性的建筑运行和能源管理需要将系统工程测量仪器扩展至某个点，以便尽可能在最短时间间隔内完整地登记并记录能量流、室内温度、系统参数等。

在这种情况下，我们要引入数据记录仪的概念。如果巧妙地记录这些数据，则可控制额外的成本，且通过高效能源管理系统所节约的能源成本远远超过一套详细数据记录仪系统的费用。

数据记录仪的方案需要精心设计，使其能连续一致地测试和分析能源平衡。必须注意的是，测试精度和容错度应调整至仪器记录数值。例如，在测试热激活构件的温度时，与供暖装置供暖，流动温度与回返温度的温差为20度相比，需要较高的记录精度，源于能源流动与回返之间的约2K温度差值。此外，测试点选点必须正确。错误的位置可能很快导致高达30%的记录误差。除理解能源技术外，测试人员也需要学习测试工程知识。

实际记录数据与计算数据之间的比较结果也可以进一步微调，以涵盖——除能源消耗和能源消耗外——运行参数和系统工程条件数值，供测试、确认和比较。这有助于尽早确认运行行为的变化——例如，由系统构件受到污染引发的变化。这意味着，效率低下和运行故障可通过预防性措施处理。

然而，海量数据的分析仅靠看仪表数字是无法完成的。因此，实际记录数值和计算数值之间的比较工作将采用自动化方式完成。为此，需利用带有建筑优化和故障检测功能的能源监控系统，如图2所示。

图2 设备的故障自动检测、自动诊断及运行优化的监控系统

信号系统的布置可向操作人员显示仍在“绿色区域”中，即优化状态下运行的系统；以黄色标识的系统则表示已处于低效运行阶段，能耗可能会增加，需进行具体分析；以红色标识的区域表示急需改善系统参数，以避免效率低下、运行缺陷和能耗增加。

可用上述工具建立一个战略性的建筑运行管理系统和能源管理系统。通过对运行数据的定向评估和分析有可能达到建筑的节能运行。

项目实例——整体节能的证明

建筑投入运行之后的第一年便可实现对整体节能的证明。为了实现能源平衡，像气候、利用率和系统运行等核心影响因素也应体现出来，因为规划阶段的任何能源基准仅适用于当时规定为目标值的参数。

因此，一个透明的验证程序是非常复杂的，尤其当运行边界条件与规划条件之间存在很大差异的时候。在这种情况下，可根据运行条件调整各参数。这就需要一个稳健的模拟模型，以记录气候、使用、建筑及系统运行之间的交换。此类系统往往已在规划阶段存在，可用于多种用途。

以OWP11建筑为例，图3说明了这样一种方法：OWP11建筑的供暖能源消耗在规划阶段计算为37kW·h(m²·a)。在建筑运行第一年，能耗读取数据却高出50%。通过逐步调整模拟模型中的运行参数，可以查明该供暖能耗较高的原因。事实证明，由于办公区域的工位并不密集，所以规划中设定的热源在运行过程中未能充分实现。而室内热源的“缺失”则造成了较高的供暖能耗。

图3 通过模拟方式分析OWP11建筑的供暖能耗

借助符合建筑运行状态可靠的模拟模型，就可容易地得出潜在可采取的节能措施。