一、物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能的基本情況
建筑節(jié)能涉及領域比較多，可謂量大面廣，具體是指在各類建筑物的前期的規(guī)劃設計、中期的建設（改建、擴建）及改造、后期的使用和運維環(huán)節(jié)中，按照國際國家相應的節(jié)能標準，運用節(jié)能降耗的相關體制、工藝、技術(shù)、設備、產(chǎn)品和材料，提升建筑的隔熱保溫性能，提高建筑的供熱、制冷、制熱系統(tǒng)的效率，并最大限度利用可再生清潔能源，在保證環(huán)境能量質(zhì)量的基礎上，減少建筑的照明、機電、制冷、制熱及供熱系統(tǒng)的能耗，不斷提升建筑能耗系統(tǒng)的具體運維水平，具體包括建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能（節(jié)能建筑設計、墻體保溫及隔熱等）、建筑能源供給系統(tǒng)節(jié)能（熱、冷、電、水等）、建筑機電設備系統(tǒng)節(jié)能（暖通空調(diào)、給排水、照明、電梯電氣等）、新能源及可再生能源（太陽能、風能、污水源熱能、地熱能等）。
物聯(lián)網(wǎng)在我國認知早、起步快、發(fā)展迅速，目前我國已經(jīng)成為國際物聯(lián)網(wǎng)標準研究和制定的重要力量。在節(jié)能減排應用方面，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)比其他傳統(tǒng)技術(shù)具有感知范圍更加廣泛、數(shù)據(jù)采集更加精準、預警模型更加科學、適時監(jiān)控更加及時、控制手段更加靈活、數(shù)據(jù)挖掘更加深入等特點。
據(jù)世界銀行2016年的測算，中國最大的節(jié)能潛力將會是在建筑節(jié)能領域，通過有效的能效管理，可節(jié)約40%以上的能源成本。2030年之前建筑節(jié)能將貢獻中國節(jié)能總額70%-80%。目前中國建筑節(jié)能是產(chǎn)業(yè)扶持力度大、市場需求旺盛、行業(yè)估值溢價高。目前中國有500億平米的建筑面積，80%以上沒有進行節(jié)能改造，如果把其中的1/4---1/3進行物聯(lián)網(wǎng)+節(jié)能改造，再加上每年的新建建筑的節(jié)能需求，那就是萬億級以上的巨大能源管理和節(jié)能服務市場，目前建筑節(jié)能服務市場還在以每年20%以上的速度增長。另外，隨著國家一帶一路戰(zhàn)略的深入，我們了解到沿線很多國家對物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能也都很大的需求。
二、物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能的影響因素
物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能的應用主要體現(xiàn)在建筑的結(jié)構(gòu)節(jié)能、自身節(jié)能、設備節(jié)能、技術(shù)節(jié)能、管理節(jié)能等五大領域：建筑的結(jié)構(gòu)節(jié)能是通過產(chǎn)業(yè)定位、區(qū)域規(guī)劃來實現(xiàn)節(jié)能；自身節(jié)能通過建筑朝向、幕墻設計等措施來實現(xiàn)節(jié)能；設備節(jié)能是通過集成方案科學采購及使用照明、空調(diào)、電梯等機電設備來實現(xiàn)；技術(shù)節(jié)能是采用相應的節(jié)能技術(shù)、工藝和流程來實現(xiàn)；管理節(jié)能主要是通過優(yōu)化管理方式、控制耗能行為等實現(xiàn)。
1.在國家的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和政策引導方面
目前我國基本形成政府搭臺和推動、建筑業(yè)主積極參與、節(jié)能服務企業(yè)市場運作的市場化格局。近年來國家不斷頒布各類的節(jié)能標準和法令，提供相應的節(jié)能補貼或稅收優(yōu)惠等方式，初步形成建筑節(jié)能良好的法制和經(jīng)濟環(huán)境；建筑業(yè)主出于政府要求（節(jié)能標準和法令）和自身需求（節(jié)能降耗、降低成本），深入執(zhí)行節(jié)能標準和法令，形成巨大的節(jié)能服務需求，所以形成了空間巨大的建筑節(jié)能服務市場；各類節(jié)能服務企業(yè)依靠自身專業(yè)能源管理和節(jié)能服務，協(xié)助建筑業(yè)主實現(xiàn)能源管理和節(jié)能目標，雙方分享節(jié)能收益。
2.在物聯(lián)網(wǎng)應用技術(shù)方面
主要包括全面感知、可靠傳輸和智能處理等三大環(huán)節(jié)，目前隨著運營商的介入積極推動、平臺軟件的技術(shù)升級換代、基礎感知網(wǎng)絡技術(shù)的不斷成熟并簡化操作、用戶操作終端的普及及簡易應用，物聯(lián)網(wǎng)在建筑節(jié)能領域的應用技術(shù)日臻成熟。
3.在建筑業(yè)主節(jié)能需求方面
隨著國家對節(jié)能減排持續(xù)保持高壓態(tài)勢、建筑業(yè)主自身運營成本的增加、建筑用戶對于居住和辦公舒適程度的要求不斷提升，各類建筑業(yè)主對于節(jié)能服務需求越來大，需要節(jié)能服務公司提供整體評估、專項診斷、頂層設計、分步實施和綜合管理等方面的服務。
4.在節(jié)能服務企業(yè)模式創(chuàng)新和項目運作方面
傳統(tǒng)的節(jié)能服務模式是建筑業(yè)主多頭對接設計院、土建、設備供應商、安裝公司、監(jiān)理公司、運維單位等單位，工作責任多頭，沒有一家對全系統(tǒng)負責；同時由于基于傳統(tǒng)模式，各業(yè)務流程獨立，也無人為能源系統(tǒng)運維買單。
筆者認為建筑節(jié)能是個復雜的系統(tǒng)工程，需要用工程系統(tǒng)學的觀點來進行全局規(guī)劃和系統(tǒng)部署，充分考慮建筑內(nèi)部的各類用能系統(tǒng)互相影響和牽制（如空調(diào)系統(tǒng)安裝部署會影響到照明系統(tǒng)，同時也會受建筑維護結(jié)構(gòu)的影響；空調(diào)系統(tǒng)中主機節(jié)能和冷卻水節(jié)能也是互相制約的），所以建筑節(jié)能工作需要提前規(guī)劃、整體設計和統(tǒng)籌兼顧，保障建筑總能耗有效降低。
基于物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能的運作模式是基于全生命周期的全方位能源管理，是通過和建筑業(yè)主協(xié)商，業(yè)主將相關節(jié)能項目交于節(jié)能服務公司來整體運營，整體負責投資、規(guī)劃、設計、建造、運營維護、能源需求評估等工作環(huán)節(jié)，通過控制節(jié)能、設備節(jié)能、工藝節(jié)能和管理節(jié)能等途徑，用系統(tǒng)管理方法和工具降低建筑能源消耗，并在線監(jiān)控建筑內(nèi)各區(qū)域能耗情況，對能耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計并分析能耗特點，提供定制化節(jié)能服務方案，不斷優(yōu)化系統(tǒng)運營模式。
三、物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能的應用情況
我國的各類建筑具有設計建設周期長、涉及面廣等特點，是區(qū)域經(jīng)濟和文化的綜合載體，在為人們提供舒適生活、愉快工作和文化藝術(shù)體驗的基礎上，應充分運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，加強在建筑規(guī)劃、設計、采購、施工、運維等環(huán)節(jié)中的節(jié)能環(huán)保新技術(shù)、新材料及綠色金融的運用，全力保障建筑節(jié)能上下游產(chǎn)業(yè)一體化、資源配置精準化、建設過程精益化、建筑產(chǎn)品智慧化，真正實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保、綠色和低碳、美觀和實用的有機融合。
物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能領域里的應用體現(xiàn)在：第一步，智能建筑需要部署種類多、數(shù)量大的傳感器，包括溫度、濕度、光照、VOCs、CO2、PM2.5、甲醛等，通過這些傳感器之間的互聯(lián)互通，顯著提升樓宇自動感知能力；第二步，隨著建筑中各種設備和傳感器數(shù)量的增加，各種數(shù)據(jù)經(jīng)過可靠傳輸從而實現(xiàn)互聯(lián)互通之后，運用物聯(lián)網(wǎng)相關軟硬件對這些數(shù)據(jù)進行收集、整理和深入挖掘，結(jié)合云存儲和云計算等技術(shù)，分析比對同類型建筑的能源消耗情況，從而形成各類建筑及能耗系統(tǒng)的能耗標準，進一步提升建筑的智能程度和節(jié)能效果。
1.針對建筑本身和專項服務
如基于物聯(lián)網(wǎng)的建筑自控系統(tǒng)可以把整個建筑里面的各個子系統(tǒng)有機整合起來，兼顧各個子系統(tǒng)和整體系統(tǒng)，基于實際能耗系統(tǒng)建立能效仿真模型，通過實時尋優(yōu)運算，獲得當前的最優(yōu)化運行策略，并將控制指令下發(fā)控制系統(tǒng)，最快速幫助業(yè)主在能源管理體系框架內(nèi)，全面實現(xiàn)自身能源管理的信息化、流程化、可視化和可操作性；另外可以通過遠程節(jié)能監(jiān)控平臺，在任何地方通過互聯(lián)網(wǎng)訪問節(jié)能系統(tǒng)，實時掌握建筑能源系統(tǒng)實時能耗，監(jiān)測室外實時氣溫，記錄并形成環(huán)境溫濕度、系統(tǒng)設備流量、功率時間曲線，記錄并形成系統(tǒng)和主機的供給、輸送能效時間曲線，進行節(jié)能智能分析和決策。特別是對于中央空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和機電系統(tǒng)這三個能耗大戶，可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行有效的管理和控制，按需使用，既提升建筑內(nèi)管理和工作人員的使用舒適性，同時節(jié)能效果又非常明顯。
在建筑節(jié)能其他的細分領域，物聯(lián)網(wǎng)都在逐步深入，如在商業(yè)、熱力、電地暖領域都在大力提倡物聯(lián)網(wǎng)特別是無線物聯(lián)網(wǎng)的深入應用，傳感器形成網(wǎng)絡后，再結(jié)合實時監(jiān)控、仿真分析、智能分析，將為節(jié)能、環(huán)保提供數(shù)據(jù)基礎和決策依據(jù)，從而實現(xiàn)真正的節(jié)能。例如在一個購物中心實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)化，監(jiān)測購物中心每天的人流進出時間、樓層及區(qū)域分布情況，數(shù)據(jù)信息和室內(nèi)溫度、照明等數(shù)據(jù)共享，并據(jù)此制定出所有照明、空調(diào)設備運行時間及溫度曲線并進行實時修正，可以有效減少購物中心能耗。
2.針對公共事務管理和園區(qū)管理
越來越多的物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能解決方案得以實施，為園區(qū)提供智能化節(jié)能控制與管理手段，為省、市、縣級能耗監(jiān)測數(shù)據(jù)中心提供數(shù)據(jù)服務及大型耗能建筑的專項分析。這些整體解決方案主要的功能包括：環(huán)境監(jiān)測（通過溫濕度、漏水、塵埃粒子、氣壓、風速、光照、噪音等環(huán)境監(jiān)測傳感器采集數(shù)據(jù)，設置環(huán)境監(jiān)測告警門限閥值）、智能照明（通過采集的照明數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，制定照明節(jié)能計劃和策略來降低能耗，節(jié)能率能達到30%以上）、智能安防（對火警、煙霧，入侵、安全等進行實時監(jiān)測）、智能計費（采集智能水、電、氣表等表計能耗數(shù)據(jù)，對能耗進行預付費和后付費進行管理與結(jié)算）、暖通空調(diào)（根據(jù)溫濕度傳感數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)風機，使室內(nèi)達到一個適宜工作、學習與生活的環(huán)境）、能效管理（通過圖形化報表的方面展現(xiàn)能耗數(shù)據(jù)，對能耗數(shù)據(jù)進行同比，環(huán)比，下鉆分析等）、遠程控制（通過網(wǎng)絡遠程控制智能設備）等。
四、物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能的發(fā)展趨勢
目前我國的建筑能耗正受到越來越多的關注和重視，建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)也得到國家產(chǎn)業(yè)政策的大力扶持，大量的人才、技術(shù)和資金被吸引到建筑節(jié)能產(chǎn)業(yè)中，根據(jù)國內(nèi)外實踐情況，我國物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能將呈現(xiàn)出以下的發(fā)展趨勢：
第一，更加注重用戶體驗：不管是辦公還是住宅建筑，相關的照明、制冷、制熱、安防、消防、通訊等系統(tǒng)都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)經(jīng)過互聯(lián)互通和統(tǒng)計分析，將會挖掘出海量的商業(yè)機會，從而形成更加個性化和精準的客戶運營方案，相應的用戶體驗就至關重要。相信在不久之后，在寫字樓里將出現(xiàn)“個性化氣候和照明”，人們可以根據(jù)自己的需要來個性化設定溫度和亮度，身邊的氣候探測器將按需來對周圍的溫度和亮度進行調(diào)整，如出現(xiàn)多種設置方案，系統(tǒng)將按平均值來進行調(diào)整。
第二，更加智慧化和綠色化：各類建筑越來越像一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，自身擁有全面的感知能力、準確的自我判斷能力以及有效的控制能力，建筑內(nèi)各個系統(tǒng)將形成合力，耗能和能源管理方面實現(xiàn)綠色化，整體節(jié)能效果將得到提升，節(jié)能幅度將達到30%-50%。今后居民住宅天然氣表和水表中都可以安裝傳感器，工作人員不需要入戶就能夠讀取天然氣和水的數(shù)據(jù)；或者某個區(qū)域出現(xiàn)降雨后，灑水系統(tǒng)和供水系統(tǒng)自動就不安排給某些場所補水等。
第三，更加專業(yè)化和個性化：對節(jié)能服務公司而言，將根據(jù)聚焦于物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能的某一細分領域，如專門做智能節(jié)能玻璃的、專門做高效節(jié)能熱泵、專門做亮度可調(diào)節(jié)的節(jié)能燈泡的、專門做供暖管理方案的、專門做電力管理軟件的，當然也有很多做個性化系統(tǒng)集成的節(jié)能服務公司，為園區(qū)、樓宇及學校提供能源管理和節(jié)能服務的。
五、物聯(lián)網(wǎng)+建筑節(jié)能發(fā)展過程中的注意事項
目前建筑節(jié)能在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，正砥礪前行，節(jié)能互聯(lián)。在今后發(fā)展過程中需要注意以下三點：第一，短期內(nèi)需要盡量避免過度投入、重復建設及低價競爭；第二，今后各種類型的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都會涌現(xiàn)，建筑內(nèi)各種能耗系統(tǒng)的硬件需要深入融合到位，真正做到萬物互聯(lián)；第三，后期系統(tǒng)維護工作量巨大，不僅僅是各種傳感器、各種軟件和平臺的維護升級，相應的運維人員數(shù)量和質(zhì)量也需要得到保障。
