建筑能耗困局亟待“智慧灵活自适应”破题

在全球应对气候变化、推进“双碳”目标的大背景下，建筑领域作为能耗与碳排放大户，其节能转型迫在眉睫。香港理工大学建筑环境及能源工程学系专家王盛卫指出，传统建筑节能路径正面临成本高、改造难、系统适应性差等瓶颈，而“建筑智慧灵活自适应”理念为破解这一困局提供了全新思路。他强调，创新解法不必昂贵，关键在于让建筑具备感知、判断与灵活调节的能力，以低成本技术实现高效益运行。

从“固定节能”走向“动态适配”的思路转变

长期以来，建筑节能多依赖固定参数设定与静态控制策略，例如定时启停空调、按设计负荷配置设备等。建筑实际使用状态千变万化，人员密度、天气条件、设备运行状况随时波动，固定策略往往导致“该省时不省、该用时不足”。王盛卫认为，建筑应当像具备“神经系统”的生命体一样，能够实时感知内外环境变化，并据此动态调整运行方式。所谓“智慧”，体现在数据驱动的感知与决策能力；“灵活”体现在设备与系统可随需求弹性调节；“自适应”则强调系统能在长期运行中不断学习优化。这一理念的转变，意味着从被动节能走向主动适应，从粗放管理走向精细调控。

低成本感知与数据融合是“智慧”的基础

实现建筑智慧化，未必需要大规模更换设备或部署昂贵系统。王盛卫指出，许多既有建筑已具备一定传感与计量基础，关键在于有效整合与利用这些数据资源。低成本传感器补充关键测点、借助既有楼宇自控系统采集运行数据、运用轻量化算法进行数据清洗与特征提取，便可在不大幅增加投入的前提下构建建筑的“感知层”。在此基础上，将气象预报、人员作息、设备状态等多源信息融合，形成对建筑负荷与舒适需求的动态预测，为后续灵活调节提供决策依据。这种“少花钱、多办事”的技术路线，正是创新解法不必昂贵的生动体现。

柔性调节让设备与系统“会呼吸”

建筑的灵活自适应，核心在于用能设备的柔性调节能力。王盛卫介绍，空调、照明、电梯、给排水等系统在一定范围内具备可调节裕度，优化控制策略，可在保证舒适与安全的前提下实现负荷的错峰与弹性运行。例如，在电价低谷时段适度蓄冷蓄热，在负荷高峰时段释放储备；根据实时人员分布调整分区空调送风；利用自然通风与机械通风的协同切换降低能耗。这些策略并不依赖昂贵硬件，而是算法与控制逻辑的优化挖掘既有设备的潜力，使建筑用能如呼吸般随需起伏，既节能又增效。

自适应学习让系统“越用越聪明”

静态优化难以应对长期运行中的不确定性，自适应学习能力因此成为关键。王盛卫强调，建筑运行数据本身蕴含丰富信息，机器学习等方法，系统可逐步建立对自身运行特性的认知，识别能耗异常、预测设备性能衰减、优化控制参数。更重要的是，自适应机制能够根据季节变化、使用模式调整和外部环境演变持续更新策略，避免“一次调试、长期固化”的弊端。这种持续进化的能力，使建筑在不大幅增加投入的情况下不断提升能效水平，实现“越用越聪明”的良性循环。

以低成本创新推动规模化落地

王盛卫特别指出，建筑智慧灵活自适应的推广价值，恰恰在于其经济可行性。相比大规模设备更新与深度改造，基于数据与算法的软性优化投入更低、周期更短、对正常使用影响更小，尤其适合既有建筑的节能升级。标准化模块、云边协同架构与可复制的控制策略，可显著降低单个项目的实施成本，为规模化推广创造条件。同时，政策层面可能效激励、数据共享机制与试点示范，引导更多建筑走向智慧自适应之路，让低成本创新真正转化为行业转型的普遍实践。

智慧自适应建筑是未来城市的重要基石

随着可再生能源比例提升与电网互动需求增强，建筑不再只是单纯的用能终端，而将成为具备调节能力的柔性负荷单元。王盛卫认为，智慧灵活自适应的建筑能够主动响应电网信号、参与需求侧响应，在保障自身舒适与功能的同时为电力系统提供支撑。这一转变不仅提升建筑自身价值，也为城市能源系统的安全高效运行贡献力量。以低成本创新为支点，撬动建筑从“耗能者”向“智慧调节者”转型，正是面向未来城市建设的务实路径。