公共建筑以能耗数据为导向的节能管理方法探究——评《图说公共建筑能耗的数据挖掘与模型方法》

许 立 (河北北方学院附属第一医院)

当前我国公共建筑能耗在社会总能耗中所占比例较大，成为节能降耗工作的重点领域。近年来，随着我国公共建筑规模的不断扩大，公共建筑能耗总量不断攀升，给不可再生能源与环境带来了一系列问题。为落实可持续发展观，满足公共建筑节能需要，公共建筑行业需要探究出一套粗放管理方法，对公共建筑能耗进行预测与分析，通过公共建筑能耗数据的挖掘，建立起公共建筑能耗预测建模方法和节能管理模型方法。例如，可以运用电子和信息技术加强对建筑能耗的管控，从而实现整体社会公共建筑节能运行目标；还可以运用数据挖掘的能耗分析算法构建公共建筑能耗监测系统平台，通过影响公共建筑能耗因素分析和实地调研，总结归纳公共建筑的能耗构成及耗能特点。确定公共建筑能耗采集系统的数据采集指标，对公共建筑能耗监测系统功能需求进行分析，并构建出设计能耗监测系统架构。根据监测系统记录的历史能耗数据分析公共建筑的建筑属性如何影响耗能，利用随机森林算法预测建筑的年均能耗。应用公共建筑能耗分项计量收集和存储公共建筑的能耗数据，从数据角度客观准确地分析能耗，为公共建筑能耗管理提供节能决策支持。还要对公共建筑能耗特点和现有能耗进行分析，构建基于数据挖掘技术的公共建筑能耗的监测、预测和评价模型，通过开发公共建筑能耗分析系统，以方便公共建筑管理人员对能耗进行监测、预测和评价，构建通用性和实时性的公共建筑能耗分析模型，能够有效应用于实际能耗分析，从而提高运行效率和实现公共建筑节能。

由谭洪卫撰写的《图说公共建筑能耗的数据挖掘与模型方法》一书，对公共建筑以能耗数据为导向的节能管理方法探究具有一定的参考价值。作者依托过去十多年的建筑节能监管实践经验，以及在公共建筑节能监管体系建设领域的科研成果积累，聚焦公共建筑在线运行能耗数据，通过对一些典型的公共建筑运行电耗监管平台，诸如办公、酒店、商场、医院和学校等公共建筑，以及数据发展现状的调研和分析，结合实际案例，通过数据挖掘技术有针对性地提出了解决公共建筑能耗数据的识别和建模方法，旨在为公共建筑领域管理者理解公共建筑运行能耗规律提供参考，从而更好地掌握公共建筑能耗数据分析方法及数据应用。作者认为公共建筑能耗在社会终端能耗中占比过大，对我国能源的开发利用与自然环境保护影响巨大，为解决这种巨大压力和所面临的严峻挑战，需要大力发展绿色建筑，这将成为我国社会生态文明建设中的重要一环。为实现低碳社会的国家发展战略，建筑节能将成为目前我国现阶段碳减排的重要一环；同时，还要提升建筑运行管理水平和能效水平，建设科学合理的公共建筑节能监管体系和公共建筑群平台，发挥监测系统采集的大量能耗数据的预期作用，充分利用数据挖掘技术大力提升数据质量和数据运营管理能力。作者还为能耗预测、需求管理和能效评价等数据应用场景，提供了有力的基础支撑。

在书中作者首先系统梳理了公共建筑能耗数据的应用需求与现状，介绍了公共建筑电耗分项计量原理，阐述了各色各样的公共建筑在线电耗监测平台和公共建筑能耗数据应用，分析了我国公共建筑能耗数据应用的需求与指向。其次，论述了我国公共建筑电耗数据的画像与特征辨识，具体阐述了典型公共建筑电耗数据的型与状、数据挖掘的方，并为基于数据挖掘的典型公共建筑电耗数据进行了画像。第三，论述了公共建筑的能耗建模与应用，对建筑能耗的建模方法进行了简述，阐述了白箱模型方法和数据驱动模型的应用与局限性、数据驱动模型建模方法与实践、孪生模型的概念与拓展应用等问题。最后，对公共建筑能耗数据应用技术的未来发展进行了展望，在解说了IT界概念基础上，进一步阐述了数据科技在建筑领域的作用、公共建筑能效管台技术前沿和未来的发展趋势等。作者以图说方式简洁直观地概述了我国公共建筑节能问题，重点阐述了建筑节能监管平台建设与发展、能耗数据现状和既有模型方法等问题，并聚焦了数据挖掘和建模方法，解说了基于数据驱动的建模技术。作者采用图文并茂的形式将枯燥的数据和数据挖掘方法解说得通俗易懂，通过能耗数据画像和数据学习模型，形象地呈现建筑能耗的类与型，并提炼出建筑能耗的特征与规律。通过方法论与实践案例结合的方法以彰显数据的可视性、有型、易读与可用等特点，这种利用图解的书写方式，既给读者阅读带来了轻松愉快的体验，也给从事相关领域的专业工作者提供了专业参考。

当前我国公共建筑节能考核方式已经发生根本性转变，过去针对技术措施控制方式逐步转向用能总量的控制方式，这种建筑节能考核方式的深刻转变是我国能源形势的迫切需要。为此，公共建筑能耗限额与基准线相关研究得以兴起，学术界积极倡导了“能耗总量控制”节能路线。数据成为公共建筑运行管理的基础，获取公共建筑物的能耗数据，可以广泛开展各项建筑节能工作，可以用来分析节能潜力和制定节能目标，还可以落实节能责任、分解节能目标、测算碳排放、开展节能量考核和交易等工作。尤其《民用建筑能耗标准》的制定，为推动公共建筑节能管理工作提供了基准线。随着公共建筑节能工作的积极开展，各地开始探索各自能耗限额的相关研究，《民用建筑能耗标准》为推动公共建筑节能管理工作发挥了重要作用，也为既有建筑节能降耗起到了重要作用，为公共建筑全过程节能管理提供了技术支持，对合同能源管理机制的创新起到了推进作用，有力推动了建筑能源管理水平与建筑能效的提升，也为建筑合同能源管理模式的推进创造了良好的条件。笔者认为还应该建立数据驱动下的节能管理系统，构建数据分析方法可以有效分析建筑能耗特征，对公共建筑节能对象进行选择，还可以进行节能规划、目标确定、建立技术标准和效果检验等。建立以智能化管理系统动态管理，运用动态博弈运行机制对公共建筑能源节能管理模式进行研究，在公共建筑节能管理方面进行应用实践创新。