新技術層出不窮

如今，建筑的智能化程度越來越高，無論是公共建筑、商業(yè)建筑還是住宅，智能化技術應用越來越廣泛。在達到建筑功能和滿足舒適性的前提下，智慧化技術正最大化地提高建筑能效，降低建筑能耗和碳排放。

在智能化建筑快速發(fā)展的同時，被動式建筑及其相關技術備受關注。所謂被動建筑的技術路線即通過被動式手段和技術達到建筑的近零能耗，從而實現“近零能耗建筑”。無論是“近零能耗建筑”，還是“超低能耗建筑”和“零能耗建筑”，都需要首先通過被動式技術和措施,盡可能地降低建筑的供暖和空調負荷，從而降低建筑能耗，并根據需要充分利用建筑物本體及周邊或外購的可再生能源。所有這些，目的都是提高建筑能效。

目前，建筑信息模型(簡稱“BIM”)技術作為行業(yè)第三代信息技術，已被廣泛視為改造建筑業(yè)這一傳統(tǒng)產業(yè)的戰(zhàn)略手段。它可以幫助實現建筑信息的集成，從建筑的設計、施工、運行直至建筑全壽命周期的終結，各種信息始終整合于一個三維模型信息數據庫中，設計團隊、施工單位、設施運營部門和業(yè)主等各方人員可以基于BIM進行協(xié)同工作，有效提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本、以實現可持續(xù)發(fā)展。

而裝配式建筑的推廣，則有利于建筑設計標準化和工程管理信息化，同時有利于采用高能效的建筑圍護結構和照明空調系統(tǒng)。如今，BIM技術應用于裝配式建筑已是當今趨勢。

以上這些技術，既能提高建筑能效，也能夠改善建筑環(huán)境，使建筑更加綠色、健康和環(huán)保，提升建筑室內舒適性，從而提升居民的生活質量和水平。

建筑節(jié)能將與AI、區(qū)塊鏈等“聯(lián)姻”

當下，建筑節(jié)能正和云計算、大數據、人工智能和區(qū)塊鏈等新興技術深度融合，這也意味著建筑節(jié)能將進入一個新的階段。

圖靈獎得主吉姆·格雷(Jim Gray)曾提出，將科學研究分為四類范式，依次為實驗歸納、模型推演、仿真模擬和數據密集型科學發(fā)現。其中，“數據密集型”就是基于大數據的科學研究，而大數據的研究與應用已成為智慧城區(qū)的重要組成部分。分項計量系統(tǒng)和能耗監(jiān)測平臺的大規(guī)模推廣應用，以及移動網絡等數據來源的補充，使得城市和建筑的大數據得到越來越多的應用和研究。建筑大數據包括建筑和機電系統(tǒng)在設計階段的靜態(tài)數據和運行階段的動態(tài)數據、能耗監(jiān)測數據等。隨著BIM的推廣應用，建筑從單一的能耗監(jiān)測逐漸過渡到室內環(huán)境的綜合監(jiān)測，WiFi和移動終端通訊數據也有可能經過特征提取用于綠色建筑的運維管理。人工智能AI技術的應用、5G無線網的利用為大數據的來源提供可能。采用大數據分析、人工智能算法和云計算處理實時、海量和復雜結構的建筑能源數據，可以為建筑提供有效的節(jié)能方案，提高建筑能效。

起源于數字貨幣的區(qū)塊鏈技術，有望成為能源互聯(lián)網新生態(tài)挑戰(zhàn)的解決方案之一。區(qū)塊鏈是去中心化的對等網絡，其運行方式是分布式集體運作。這一網絡結構形態(tài)和運行方式與城區(qū)分布式能源系統(tǒng)在能源互聯(lián)網形態(tài)下的協(xié)同自治運營模式有相似之處。例如，屋頂光伏等可再生能源系統(tǒng)是分散安裝的，但屋頂分屬不同業(yè)主，如果要由一個能源中心集中管理，需要很復雜的租賃談判，往往存在一定難度，在城區(qū)層面上難以實現中心化的調度和優(yōu)化的運行管理。而通過去中心化的協(xié)同卻有可能實現可再生能源利用的最大化。

在城區(qū)層面實現能耗數據公開透明、能源管理協(xié)同自治、點對點的能源交易，同時照顧到各方利益，這些都與區(qū)塊鏈技術的理念相吻合。區(qū)塊鏈技術的分布式、公平性、公開性與能源互聯(lián)網相一致。如果區(qū)塊鏈技術應用于能源互聯(lián)網，將會極大地推動能源互聯(lián)網的發(fā)展。

建筑節(jié)能助推智慧城市發(fā)展

據發(fā)改委相關數據顯示，按照目前經濟發(fā)展及能源消耗水平，我國在2020年能源缺口將達8億噸標準煤，再加上高能耗等帶來的水污染、空氣污染問題，無疑為我國的高質量發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

回顧建筑的整個發(fā)展歷程，從主動式建筑到被動式建筑，再到低能耗建筑、超低能耗建筑，最后到近零能耗建筑、零能耗建筑?？梢灶A測，我國未來的建筑應該是采用被動式技術和高效設備及系統(tǒng)，并充分利用可再生能源，消耗的能源完全可由自產的能源承擔，從而實現自給自足的建筑。未來的建筑還應是綠色、健康和生態(tài)的建筑，是高度智能化的建筑。

智慧城市建設的持續(xù)發(fā)展也是關鍵問題。作為社區(qū)、城區(qū)和城市的基本構成單元，建筑能效的提升將為城市可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善作出有效的貢獻。作為評價節(jié)能績效的重要指標之一，建筑能效是指建筑物在實現功能、符合標準、滿足需求的前提下減少實際消耗的能源量，包括建筑供暖、供冷、供熱水、通風和照明所消耗的一次能源量。提升建筑能效，就是要強調建筑用能的科學性和合理性，而且要滿足人的基本需求，權衡各項技術的正反面影響，核算各項技術的經濟代價?？梢哉f，建筑能效提升實際上是建筑節(jié)能的更高層次，其具體內容包括從增量節(jié)能到存量節(jié)能，從節(jié)能率到實物量的節(jié)能量計算，從重技術到重效果，從供應側節(jié)能到需求側節(jié)能，從單項技術應用到系統(tǒng)集成技術，從單一能源到復合能源的應用，從建筑節(jié)能到綠色建筑，從單體建筑節(jié)能到綠色城區(qū)節(jié)能的轉換過程。

智慧城市可以定義為現有城市未來更優(yōu)的狀態(tài)，包括有形資產(例如交通基礎設施，能源分配網絡和自然資源)和無形資產(例如人力資本)的使用和利用、優(yōu)化城市的智力資本和公共行政機構的組織資本。智慧城市的核心是智慧能源。通過使用能源，城市的各個子系統(tǒng)更加有序，城市方可做到“智慧”。由此可見，建筑節(jié)能以及建筑能效的提升，必將助推生態(tài)城區(qū)和智慧城市的可持續(xù)發(fā)展。