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基础设施

建筑效率从现有建筑开始

作者:建筑技术投资组合经理 Eric Harting

对于建筑物所有者和运营商而言,提高绩效并不总是从重大资本项目开始。在美国许多现有建筑中,第一个机会是从现有资产中获得更多收益:了解能源浪费在哪里,识别性能不佳的系统,使用更好的控制措施来提高设备的运行效率。随着电力需求的增长和业主权衡相互竞争的资本需求,这个机会变得越来越重要。美国的电力需求平均增长了 2.1% 根据美国能源信息管理局的数据,在过去五年中,每年持续增长,该局预计到2050年将持续增长。

这改变了建筑能效的经济学。业主不必将效率主要视为一项可持续发展举措或等待下一个主要设备更换周期,而是可以考虑建筑物本身的物理运行情况。不必要地消耗能量在哪里?哪些资产的运作范围超出预期区间?现在可以进行哪些调整,哪些设备问题确实需要资金?

对于美国建筑业主和运营商而言,降低能源成本和排放的最快途径通常从他们已经拥有的建筑物开始。商业案例是可操作的:使用更好的数据和控制来减少浪费,提高设备性能,并优先考虑资本,而无需等待完整的改造或更换周期。

建筑能源效率创造了四个价值池

当我们将建筑能效的潜在价值来源分开,而不是将所有优势都视为可以互换时,建筑能效的商业案例就会变得更加清晰。

首先也是最直接的是能耗成本。减少不必要的加热、冷却、通风和其他负荷可以降低能耗和运营费用。如果用适当的基准来衡量,这是一笔硬的收益。

第二是维护和资产寿命。建筑数据可以帮助操作员查看设备异常行为,并在需要的地方进行维护。财务影响将取决于所涉及的建筑物和设备,因此应将其与节能措施分开进行评估,而不是假设。

第三是运营弹性。更好地了解建筑系统的运行状况可以帮助运营团队更早地发现问题,并就关键资产做出更明智的决策。随着能源需求的增长和电网条件对业务规划变得越来越重要,了解建筑物如何、何时何地消耗能源已成为一种运营能力,而不仅仅是可持续发展的指标。

第四是居住条件。温度、湿度、空气质量和持续的环境条件对工作场所、学校和其他占用空间至关重要。但不应夸大其经济利益。更好的室内条件可以支持业主的更广泛目标,但是有关生产率、占用率、租赁率或盈利能力的说法需要针对建筑物和用例的证据。修改建筑物运营不应以牺牲居住者的舒适度为代价。

将这四个价值池分开很重要。它使所有者能够将可衡量的节省与其他有价值但更依赖环境的运营收益区分开来。

现有的建筑物优化避免了从头开始

这就是美国现有建筑存量的经济学变得特别重要的地方。

业主很少有奢侈地将建筑物当作一张空白的纸张来对待。建筑物可能包含安装在不同时间的 HVAC 设备、多代控制装置、来自不同制造商的组件以及仍有使用寿命的系统。即使进行重大现代化改造是合理的,一次性更换所有东西在财务上也可能既不健全,在运营上也不可行。

这使得现有的建筑物优化在很大程度上成为互操作性问题:我们如何从现有的系统中获取有用的信息,并将其转化为更好的运营决策?

答案不应该是自动拆分和替换。

开放的、可互操作的数字建筑系统可以在现有基础设施上创建一个层,允许业主连接运营数据并提高可见性,同时保留可用资产。例如,西门子的 Building X 被设计为收集和分析实时建筑数据的中心基础,并提供开放的 API,用于集成多个供应商的建筑系统。西门子表示,使用该平台的客户已经获得了能源 最多可节省 30% 通过数据驱动的能效优化。但是,这个数字是客户报告的结果,并不是每栋建筑物的保证结果。

更重要的一点比任何单一平台都重要:当数字化帮助所有者改善他们已经拥有的资产的经济性时,而不是迫使技术现代化和物理替代同时发生,那么数字化就能创造最大的价值。

更好的建筑能源管理将数据转化为行动

仅靠数据并不能节省能源。

它的价值来自于它所支持的运营链:可见性、诊断、控制和验证。

首先,业主需要了解建筑物及其主要系统的实际情况。能源和运行数据可以揭示消耗的时间和地点,并建立衡量变化的基准。

诊断由此而来。操作员可以调查高负荷或高差异的系统,寻找表明浪费或故障的运行模式:设备在不需要时运行、加热和冷却冲突、通风过度或控制设置不再与占用和使用情况相对应。

然后是控制权。一旦了解了原因,操作员就可以调整时间表、设定值和顺序,或者解决无法按预期运行的设备的问题。

最后是验证。相对于基线,干预措施是否真的减少了消耗或成本?如果不是,为什么不呢?

最后一步至关重要,因为它将建筑能源管理从一系列活动转变为可重复的业务流程。所有者可以将产生可衡量结果的变更与没有产生可衡量结果的变更区分开来,他们可以利用这些证据来决定下一美元的资本或运营预算应该去哪里。

对于美国建筑业主和运营商而言,降低能源成本和排放的最快途径通常从他们已经拥有的建筑物开始。商业案例是可操作的:使用更好的数据和控制来减少浪费,提高设备性能,并优先考虑资本,而无需等待完整的改造或更换周期。

如何确定现有建筑改善的优先顺序

实际的方法不是从技术购物清单开始的。它从一系列操作问题开始。

1。建立基准 了解当前的能耗、运行计划和主要负荷。如果没有可靠的起点,就很难核实节约成本。

2。识别高负载和高方差系统 将注意力集中在消耗最大或性能与预期模式明显偏离的地方。暖通空调通常是一个重要的研究领域,因为供暖、制冷和通风是可控的建筑负荷。

3.优化现有控件 在更换功能资产之前,请确定时间表、设定点、通风水平和顺序是否可以更好地与建筑物的实际用途保持一致。

4。修复最大的设备问题 数据和运营分析可以帮助将低效操作与真正需要维修、现代化或更换的设备区分开来。

5。验证结果 将绩效与基准进行比较,并确定改进是否产生了预期的节约。

这一顺序还创造了一种更严格的资本分配方式。有些机会可能主要是运营性的。其他人则需要设备投资。关键是在将批发替代品视为默认答案之前,先确定哪个是哪个。

如果合理进行更大的改进,融资也可以成为计算的一部分。西门子报告说,它已经交付了超过 1,000 份绩效合同 节省了20亿美元的运营和能源。节能绩效合同可以利用项目节省的资金来为基础设施改善提供资金。

现有建筑物可以节省大量能源

已经有证据表明,当现有基础设施成为起点时,这种方法会是什么样子。

支持人工智能的优化就是一个例子。 Oxoia 连接到现有的 Siemens 楼宇自动化系统,分析来自 HVAC 系统、传感器、占用率、室内气候和天气的信息。它可以根据这些输入建议调整或自动优化 HVAC 运行。西门子表示,该技术已部署在100多栋建筑中,经过验证可节省高达35%的能源,投资回收期通常为12个月,无需更换硬件。安装期间不必中断操作。

不应将这些数字解释为全民储蓄预测。建筑类型、现有性能、设备、气候、占用率和运营方式都会影响机会。但是这个例子证明了基本原理:在更换现有物理系统之前,改变现有物理系统的运行方式有时可以带来可衡量的改进。

这也是人工智能建筑优化变得有用的地方,但前提是基础知识到位了。

人工智能可以分析难以手动遵循的运行模式,并根据占用率、室内条件和天气变化等变量持续调整暖通空调运行情况。例如,Oxoia 持续分析建筑数据,可以自动调整 HVAC 设置,同时允许设施管理人员保持可见性并进行干预。

顺序很重要。人工智能不能替代可用的建筑数据、功能控制或健全的操作规范。当系统能够可靠地提供检测效率低下并据此采取行动所需的信息时,其价值就会增加。

建筑效率是改善运营的桥梁

改善现有建筑的最有力的商业案例可能比我们有时想象的要简单。

从今天开始支付能源费用。了解现有资产的表现。纠正可避免的浪费。确定真正需要投资的设备。验证储蓄。然后使用建筑物告诉你的内容来确定下一步的改进。

这种方法将可持续发展与业主已经理解的事物联系起来:运营绩效。

它还改变了技术的作用。与其从问题开始, 我们应该安装什么新系统? 现有的建筑物优化从一个更有用的问题开始: 如果不重新开始,我们能在这座建筑中改进什么?

在西门子,我们越来越多地这样看待机遇。数字平台,例如 Building X 可以提供集中的实时建筑数据并支持能源、运营和维护用例,而基于人工智能的优化可以将基础扩展到日益持续和自动化的运营。但是技术是推动力,而不是经济论据。

争论点是建筑物本身。

对于应对不断增长的能源需求、老化的系统和有限的资本的业主来说,效率可以成为他们今天拥有的基础设施与未来所需的更高性能建筑之间的桥梁。较低的能耗可以降低运营成本。更好的信息可以促进维护和资本决策。更灵敏的控制可以加强日常运营。而且,每一项经过验证的改进都为所有者提供了更有力的证据,可以决定下一步该怎么做。

最快的方法可能不是重新开始。这可能是为了让你已经拥有的建筑物运转得更好。

发布时间:2026 年 11 月 9 日