2024年低碳智慧建筑技术创新发展白皮书（运行管理篇）

1 低碳智慧建筑技术创新发展白皮书2024 （运行管理篇） Low-CarbonSmartBuildingTechnologyInnovationandDevelopmentWhitePaper2024 (OperationandManagementChapter) 2024年5月 1 低碳智慧建筑产业技术创新战略联盟简介 为贯彻党中央关于“碳达峰、碳中和”、“数字中国”的发展战略，以及《“十四五”建筑业发展规划》、《数字经济“十四五”发展规划》、《数字中国建设整体布局规划》等发展规划，积极响应国家《关于推动产业技术创新战略联盟构建的指导意见》、《国家科学技术进步法》关于产业技术创新战略联盟的倡议，进一步推动建筑领域“绿色低碳化”与“数字智慧化”两化深度融合，并为低碳智慧建筑产业链相关企业发展提供良好创新合作平台。在中国产业技术创新战略联盟协同发展网的指导下，清华同衡规划设计研究院联合二十余家产业知名科研院所及企事业单位于2023年4月正式缔约成立了“低碳智慧建筑产业技术创新战略联盟”。 联盟的目标是成为低碳智慧建筑产业国家级智库以及国内一流的产业技术 协同创新平台。联盟是由致力于推进我国低碳智慧建筑及园区应用技术、标准和软件协调配套发展，实现技术成果的产业化和标准化，提高产业核心竞争力的企业、高校、科研机构和其他机构自愿组成，以企业的发展需求和各方的共同利益为基础，以低碳智慧建筑技术创新为目标，以具有法律约束力的契约为保障，形成的联合研发、优势互补、利益共享、风险共担的国家级技术创新合作组织。 1 指导委员会 王清勤、林波荣、李丛笑、李百战、冯国会、朱能、杨建荣、于兵、李楠、狄彦强 编写组成员 李晋秋、徐思婷、刘魁星、窦强、喻伟、张伟荣、应小宇、耿阳、沈启、谭杨杜晨秋、白一飞、赵雪园、刘哲、王欣、石轶趺、游伟洁、袁灿 主编单位 低碳智慧建筑产业技术创新战略联盟 参编单位 北京清华同衡规划设计研究院有限公司、清华大学、天津大学、博锐尚格科技股份有限公司、北京工业大学、重庆大学、浙大城市学院、阿里云计算有限公司、腾讯云计算（北京）有限责任公司、北京云栋科技有限公司 鸣谢支持 1 合作联系 低碳智慧建筑产业技术创新战略联盟秘书处 clcsba@126.com 版权声明 本研究报告版权属于低碳智慧建筑产业技术创新战略联盟，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本研究报告文字或者观点的，应注明来源。 免责申明 本白皮书呈现内容仅供行业参考，报告内容不代表任何出版方意见或建议，主编单位不对任何单位或个人在本白皮书基础上做出的行为承担责任。 1 报告摘要 《低碳智慧建筑技术创新发展白皮书2024（运行管理篇）》深入探讨了在全球气候变化背景下，建筑行业向低碳化、智慧化转型的必要性和紧迫性。报告指出，低碳智慧建筑结合了低碳建筑和智慧建筑的优势，通过集成先进的信息技术、物联网、自动化控制技术等手段，实现能源的高效利用和减少温室气体排放。 报告首先强调了低碳智慧建筑的概念内涵，提出了这一概念在建筑材料选择、设计、施工、运行维护以及拆除再利用的全生命周期中的应用。报告进一步分析了低碳智慧建筑技术在运管阶段的应用现状及挑战，包括数据不准确、能耗管理效果差、智慧运维系统安全性不健全以及技术成熟度不完善等问题。 在建筑运维相关标准梳理方面，报告详细介绍了国内外在建筑智能化运维方面的标准和规范，并指出现有标准体系尚不完善，需要进一步完善以适应新的需求和挑战。 报告深入探讨了低碳智慧建筑技术创新面临的挑战，包括技术层面的集成与优化、智能化与自动化水平的提升、数据获取与处理、网络安全与隐私保护等问题，以及政策与法规层面的支持与制定、标准规范的完善、碳排放核算与交易机制等挑战。同时，报告也提出了市场与投资层面的问题，如投资回报周期长、市场需求与供给不匹配、融资渠道有限等，并强调了人才培养与交流层面的挑战。 报告展望了低碳智慧建筑技术在运管阶段的创新方向，重点讨论了物联网技术、数字孪生技术、数据挖掘技术、能源微网技术以及大模型技术在建筑运维中的应用前景和发展趋势。报告强调了这些技术在提升建筑能效、优化能源管理、增强安全性和提升用户体验方面的潜力。 最后，报告提出了一系列发展策略与建议，包括加强政策支持与标准引导、 1 深化产学研合作、推广示范工程与应用、培育专业人才与团队等，以促进低碳智慧建筑技术创新和行业健康发展。 1 目录 1引言1 1.1报告背景1 1.2报告目的2 2低碳智慧建筑概述4 2.1低碳智慧建筑概念内涵4 2.2低碳智慧建筑发展意义5 3低碳智慧建筑技术在运管阶段的应用现状及挑战8 3.1建筑运维技术应用现状及问题8 3.1.1建筑运维技术应用现状8 3.1.2建筑运维面临的问题及痛点9 3.2建筑运维相关标准梳理15 3.3低碳智慧建筑技术创新面临的挑战20 3.3.1技术层面的挑战20 3.3.2政策与法规层面的挑战20 3.3.3市场与投资层面的挑战21 3.3.4人才培养与交流层面的挑战22 4低碳智慧建筑技术在运管阶段的创新方向24 4.1物联网技术24 1 4.1.1物联网技术概述24 4.1.2物联网技术在建筑运维中的应用26 4.1.3物联网技术未来发展方向31 4.1.4物联网技术创新发展关键问题及建议33 4.2数字孪生技术35 4.2.1数字孪生技术概述35 4.2.2数字孪生技术在建筑运维中的应用36 4.2.3数字孪生技术未来发展方向38 4.2.4数字孪生技术创新发展关键问题及建议40 4.3数据挖掘技术44 4.3.1数据挖掘技术概述44 4.3.2数据挖掘技术在建筑运维中的应用46 4.3.3数据挖掘技术未来发展方向51 4.3.4数据挖掘技术创新发展关键问题及建议52 4.4能源微网技术54 4.4.1能源微网技术概述54 4.4.2能源微网技术在建筑运维中的应用57 4.4.3能源微网技术未来发展方向61 4.4.4能源微网技术创新发展关键问题及建议63 1 4.5大模型技术65 4.5.1大模型技术概述65 4.5.2大模型技术在建筑运维中的应用68 4.5.3大模型技术未来发展方向73 4.5.4大模型技术创新发展关键问题及建议76 5低碳智慧建筑技术创新发展策略与建议77 5.1加强政策支持与标准引导77 5.2深化产学研合作77 5.3推广示范工程与应用77 5.4培育专业人才与团队78 5.5加强市场机制和技术创新78 6低碳智慧建筑优秀案例79 6.1北京微构工场智慧工厂数字化管理平台79 6.2Thundercomm智慧办公项目84 6.3“光储直柔”建筑示范项目97 6.4上海市莘庄科技园区10号楼101 6.5北京中海安贞门环宇荟、北京中海国际中心106 6.6融科资讯中心智慧低碳运维项目110 6.7海尔C02空气产业大楼绿色低碳能源管理项目115 1 6.8利星行中心物业可持续运维项目125 7结论132 7.1报告总结132 7.2展望未来132 8参考文献134 userid:251096,docid:163929,date:2024-06-04,sgpjbg.com 1 1引言 1.1报告背景 随着全球气候变化问题的日益严峻，低碳化已成为各行各业发展的重要议题，建筑行业作为全球能源消耗和碳排放的主要来源之一，其向低碳化转型的必要性不言而喻。低碳化不仅有助于减少温室气体排放，缓解全球变暖，还能提高能源效率，降低运营成本，对环境和社会的可持续发展具有重要意义。首先，低碳化建筑通过采用高效的建筑材料、设计和施工技术，最大限度地减少能源和资源的消耗。其次，智慧化是实现建筑低碳化的关键技术支撑。智慧建筑通过集成先进的信息技术和自动化系统，实现能源管理的智能化和自动化。智慧化不仅提升了建筑的能源效率，还带来了更高的居住和工作舒适度。通过智能设备和系统的集成，用户可以根据自己的需求定制室内环境，享受更加便捷和舒适的生活体验。同时，智慧建筑还能通过数据分析预测和识别潜在的维护问题，减少故障发生，延长设备寿命，从而降低维护成本。 中国城镇化比例的快速上升推动了城市建筑面积的大幅增长。居住建筑以及公共建筑的规模也随之水涨船高，其内部机电设备系统的复杂性、运行模式的多变性都随之增加。在传统人工运维管理模式下，运维的投入成本较高且管理低效，已难以符合当今大规模建筑的运维管理需求。随着传感器技术、计算机技术、物联网技术的迅速发展，将建筑低碳运维与先进的智能化技术深度融合，成为了提升建筑综合运行性能，降低建筑碳排放的关键技术路径。 1 事实上，中央政府高度重视建筑运维的低碳化与数字化，在2021年《“十 四五”规划和2035年远景目标纲要》中提出了要“坚持创新驱动发展，全面塑造发展新优势”做出重大部署。提出加快数字化发展，加强数字化在建筑领域的应用、提高数字政府建设质量，提升公共服务、社会治理等数字化智能化水平；李克强总理代表国务院在十三届全国人大四次会议上作《政府工作报告》提出，要“大力促进科技创新，产业转型升级步伐加快。推动产业数字化智能化改造，战略性新兴产业保持快速发展势头；2024年国家发展改革委、住房城乡建设部发布《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》，要求加快推动建筑领域节能降碳，降低碳排放水平，提升建筑领域绿色低碳发展质量；中国科技部与住房和城乡建设部联合发布的《“十四五”城镇化与城市发展科技创新专项规划》中明确提出要求，“以数字化、智能化技术为基础，开展智能建造与智慧运维基础共性技术和关键核心技术研发与转化应用，促进建筑业与信息产业等业态融合，显著提高建筑工业化、数字化、智能化水平。 综上所述，低碳化和智慧化是建筑行业发展的必然趋势。低碳化有助于减少环境影响，智慧化则提高了建筑的能源效率和用户体验。两者相结合，不仅能够响应全球气候变化的挑战，还能推动建筑行业向更加高效、可持续的方向发展。随着相关技术的不断进步和成本的降低，未来的建筑将更加绿色、智能，为人类社会创造更加美好的居住和工作环境。 1.2报告目的 《低碳智慧建筑技术创新发展白皮书2024（运行管理篇）》旨在明确阐述低 1 碳智慧建筑在运行管理领域的创新技术及其对行业未来发展的深远影响。本报告 的目的是为了提供一个全面的视角，分析和评估当前低碳智慧建筑运行管理的关键技术、成功案例、面临的挑战以及潜在的解决方案。我们将探讨如何通过集成创新技术，例如物联网、人工智能、大数据分析等，来优化建筑的能源使用效率，减少运营过程中的碳排放，并提升居住和工作环境的质量。 此外，报告还将着重讨论低碳智慧建筑运行管理的最佳实践，以及如何通过政策激励、市场机制和技术创新来推动低碳智慧建筑的广泛应用。我们的目标是促进行业内部的知识共享，激发新的思考和讨论，最终实现建筑行业在环境保护、经济效益和社会效益三方面的协调发展。 总而言之，通过这份白皮书，我们希望为建筑行业的政策制定者、决策者、技术开发者、运营管理者以及所有推动建筑行业可持续发展的人士，提供一个清晰的指导框架和行动蓝图。 1 2低碳智慧建筑概述 2.1低碳智慧建筑概念内涵 本报告首次明确提出“低碳智慧建筑”这个概念。低碳智慧建筑、低碳建筑和智慧建筑这三个概念虽然在某些方面有所重叠，但它们各自侧重点不同。低碳建筑主要关注的是减少建筑在其生命周期中的碳排放，包括设计、建造和运营阶段；它侧重于使用低碳或可再生材料、提高能源效率、减少能源消耗和温室气体排放；低碳建筑的设计和实施通常遵循特定的绿色节能标准和规范，以确保建筑的环境影响最小化。智慧建筑则侧重于利用先进的信息技术、物联网、人工智能等技术来提高建筑的运营效率和用户体验；它涉及到建筑内部环境的智能监控、管理和优化，如智能照明、温度控制、安全系统等；智慧建筑的目标是通过自动化和数据分析提高能源使用效率，减少浪费，并为用户提供更加舒适和便捷的环境。低碳智慧建筑是低碳建筑和智慧建筑的结合体，它不仅追求减少碳排放，还利用智能化技术来实现这一目标；这种建筑类型在设计和运营