七问七答全面了解“城市有机更新”议题

最近，江森自控在中国发展高层论坛发表了《绿色发展驱动：中国城市建筑有机更新》白皮书，在分析中国城市化发展现状，介绍世界城市建筑更新经验的同时，结合行业经验提出用户洞察和政策性建议，与相关领域各方共同推动城市建筑有机更新在国内的实践。

基于在全球及中国地区的众多成功实践经验，以及2019年末在业内搜集的275份高质量问卷，江森自控在白皮书中总结了兼具可操作性与普适性的 “中国城市建筑有机更新” 理念，以既有建筑的节能改造为出发点和主要手段，助力中国城市高质量转型。

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“城市有机更新”理论具体指什么？为什么对当下的中国城市来说很重要？

1989 年，中国建筑学界泰斗吴良镛第一次在论文中提出了 “城市有机更新”的理论 。他认为，从城市到建筑、从整体到局部，整个城市如同生物体，各组成部分有机联系、和谐共处。城市建设应当顺应城市的内在秩序和规律，在进行更新时，也应当依据改造的内容和要求，妥善处理目前和将来的关系，在可持续发展的基础上探求城市更新，以提高城市的整体质量。

中国城镇化进程虽然起步比较晚，但是规模和速度都是惊人的，大部分城市建筑新建于过去的二三十年内，所以和发达国家动辄百年以上的城市年龄相比，我们的建筑物远未到达物理老化阶段，所以相较拆除重建的传统升级方案，我们更需要“有机”的更新模式，这种更新主要以可持续驱动，以绿色发展为最终目标，对既有建筑进行节能改造——以暖通和空调系统为例，在投入使用十几年之后，既有设备的能效将大幅降低，不断攀升的维护成本和不断升级的节能标准，以及在十几年中技术革命所带来的能效提升，都决定了对设备的节能改造将会在不同层面带来多赢。

纽约帝国大厦竣工于 1931 年，建筑年龄已经近百年，这种高龄超高建筑如何完成自身更新？

高龄建筑物的设备老旧和能耗过大是必然问题，而完成于 2013 年的美国纽约帝国大厦的节能改造项目则是全球城市建筑更新的先驱和典范。2008年，帝国大厦业主联合江森自控、仲量联行、克林顿气候基金会、纽约州能源研究发展局等公私机构，建立了一套升级方案以重新定位和利用帝国大厦， 在保持其外观和各项功能的基础上，开启投资约 3500 万人民币的建筑能源改造。 整个项目采取了三步走的策略： 
第一步:通过对帝国大厦现有设施和设备的能耗诊断和可用性评估，综合业主和用户需求，制定合理的节能目标和改造方案;并基于初步方案与投资者充分沟 通项目的可行性、经济性和投资回报周期，根据预算和预期反复调整项目实施方案。 

第二步:根据定制的节能改造方案进行分批、分步骤、分区域施工，在最大化提供效率和成本绩效的同时，减少对用户的影响。硬件方面，项目方为大楼整体 更换具有更优性能的隔热保温材料，将包括暖通设备在内的主要能耗设备替换或升 级成能效和兼容性更高的设备。软件方面，项目方利用智能化楼宇管理控制系统提 升建筑的综合协同能效管理水平，广泛收集数据指标，实时控制调节能源使用。 
第三步:通过高效运营维护，利用数字化平台和承租人协同管理空间及建筑能耗，保证长期的改造效果，实现可持续的节能目标。 
该有机更新项目突破性地为帝国大厦节省了 38.4%能耗，年节约能源成本约 3000 万人民币，年减少碳排 10.5 万吨，相当于纽约道路每年减少 20000 台汽车穿 行所产生的碳排放。与此同时，帝国大厦节能改造投资溢出效应明显，开辟了节能 收益共享的可推广商业模式。建筑 50%的能源节约体现在租户空间，有效激励入 驻企业及大厦利益相关方在其他建筑和城市开展并推广绿色更新项目的实践。 
美国帝国大厦建筑更新实践证明了对历史悠久的大型建筑进行更新的技术及经济可行性。其合理的投资成本、清晰可见的收益更为美国近 400 万商业建筑创造 了可复制的有机更新模式，树立了地标性建筑绿色升级的典范，引领了全球范围内 城市更新的新路径。 

对中国而言，城市有机更新的主要挑战有哪些？

江森自控在 2019 年发起了一项包含 275 位物业 持有者、物业运营者及物业改建优化服务提供商调查样本的研究，问卷显示了普遍存在的建筑更新刚性需求，也体现了解决该需求所面临的多重挑战: 

而通过分析 275 份问卷数据，研究团队也获得了以下六大关键洞察：

洞察一：建筑节能改造的理念还有待进一步普及，尤其需要大力推广相关激励政策 

• 仍有 30%左右的企业没有节能改造相关的预算 
• 相较于开展建筑节能认证，推广和普及相关激励政策能够更明显地提升企业进行建筑节能改造的意愿

洞察二：大部分企业对于建筑能耗现状不满，能耗过高和设备问题是驱动企业进行节能改造的主要因素

• 多数企业对建筑的能耗现状感到不满，建筑能效满意度的平均评分只有6.22 分 
• 运营成本上升及设备问题是驱动企业进行节能改造的两大因素

洞察三：对于想进行节能改造的企业，弄清能耗问题背后的原因是关键的第一步，但目前仍存在较大阻碍 

• 多数企业并不清楚建筑能耗问题背后的原因，表示愿意进行能耗诊断评测 
• 由于费用过高，自身人员问题，以及无法衡量诊断结果等原因，部分企业放弃进行能耗诊断评测

洞察四：建筑能耗管理是一个全局性问题，单纯更换硬件设备已不能满足企业的能耗管理需求 

• 前期设计、设备、系统、人员等多方面问题导致企业对能耗管理不满 
• 除提高原有设备效率和更换新设备外，大部分企业认为大数据、智能管理 系统是最能提高楼宇能效的手段

洞察五：投资额过大、周期太长及效果不确定是阻碍企业进行节能改造的主要因素
动辄百万的投入和长达数年的投资回报周期，确实让非常多的企业难以做出决定。另一方面，从供给一方来看，目前的节能改造服务供应商水平参差不齐。 即使很多企业愿意设置一大笔预算进行节能改造，但由于很多供应商不能保证改造 后的节能效果，企业也难以放心采购相应的服务。

洞察六：在决定进行节能改造后，企业会更加关注产品技术成熟度，以及供 应商对最终效果的承诺和后期服务
后期服务排在企业选择供应商的考虑因素首位，因为建筑改造后的磨合调试、持续优化和运维支持是一个长期的过程。

如何高质量地践行“城市有机更新”？

江森自控建立的“城市建筑有机更新”模型，为建筑及城市未来发展架构出可行性方案，回应并解决了现存的六大挑战——建筑节能改造项目应具备立足整体、智能数字、兼容开放这三个特点，综合现有硬件和软件资源、利用技术发展，实现建筑能效的可持续提升，让城市建筑真正成为“有感知”、“会思考”、“能生长”的有机体。

建筑有机更新模型示意图

     1.整体性指立足全生命周期的全局性方案：建筑更新方案应从全局出发，考量建筑中所有系统和模块，统筹调动现有设备资源，实现能效的综合提升。改造完成后，建筑内的人员和设备能够借助更为流畅便捷的平台软件进行对话，实现人、平台、设备三位一体的良性互动。有机更新方案还应从建筑和设备的全生命周期出发，首先通过能源审计发现节能突破口，并将节能目标和手段融入改造设计中。在完成升级改造后，辅助以持续的运营维护和技术服务，实时优化能耗管理方案，实现长期动态的能效提升。  

     2.数字化指的则是实现以人为本的多重科技手段： 包括工业物联网、云计算、人工智能在内的数字化手段已经得到广泛应用，成为当下建筑行业的热点。然而实现高度数字化不是建筑有机更新的根本目的，作为一种全方位的手段，其本质应服务于人，通过建筑能效的提升，以改善使用者的体验。数字化的解决方案能够随时展示传输设备的能源使用数据，让能耗可视可量化。强大的平台能够将来自建筑各设备系统的数据信息进行收集整合，并对它们进行处理分析，形成可供建筑管理人员参考的洞察，支持他们采取优化能源管理的行动。数字化系统还可以内化人工管理经验，综合当下情况，实现

     3.开放性则是要兼容当下、面向未来： 建筑有机更新方案还应满足设备和系统的横向扩展，以及技术纵向发展的需要。就当下而言，能效提升设计能够兼容当下各个独立的设备以及来自不同供应商的解决方案，在不浪费现有资源的情况下，进行集成整合。面向未来，有机更新方案能够跟进设备数量的增长、企业规模的扩大，吸纳新技术、融合新功能，让建筑“能生长”成为现实。

5G、物联网和云计算技术的迅猛发展为许多行业和应用领域创造了升级转型的新契机，有哪些这些新技术下沉到具体行业中继而产生实质社会价值的案例？

和每个人都息息相关的，可能是建筑场景，数字化的更新方案为建筑加装了神经和大脑，让建筑中每个独立的单元协同起来，也加速形成“万物互联” 的生态，这种互联所创造的价值是如此自然，自然到你可能认为它们是司空见惯的存在。

比如数字化系统通过收集、分析和展示能耗数据，让使用者能够更清晰地了解建筑的能效状况。以江森自控的数字化建筑设施能耗分析系统 SEED 为例，它可以帮助楼宇实 现能源数据(耗电量、耗气量、耗水量、冷热量等)的实时采集，自动提供能耗报 告、能源趋势分析、能耗排名等数据。系统采用多角度的分析方法与直观的呈现方式，对建筑与设备的能耗状况和指标进行展示。将建筑更新前后的设备运行进行对 比分析，还可计算出节省的能耗和成本数据，让效果及收益可视可量化。使用者可以通过系统了解不同空间、设备的能耗状况，有的放矢地进行实时节能方案优化， 达到节能和节约成本的目标。

建筑设施能耗分析系统工作界面

而基于云平台的智能建筑能效管理系统，能够实现对设备的远程监控，不需要人员驻守现场，相应地提高了沟通和执行效率。结合人工智能技术，可以自动预设模式完成节能运行，智能自控系统还可以内化建筑能效管理的最佳实践，将人工操控经验设置成一系列管理策略并予以执行，提升行动的准确性，减少了人为判断和执行出现失误的风险。

 数字化建筑能效管理系统工作原理

同时，智能系统还对环境数据进行持续的监测分析，基于不同设备和模块的控制逻辑， 根据实时情况，动态地优化设备运行，在每天的日常使用中，持续实现节能目标。

数字化手段实现人、平台和设备的有机互动机制

以建筑内的“能耗大户”冷水机组为例，作为暖通空调系统的心脏——冷水机组担负着保障舒适性和生产力的重要角色。通过设备的数据上网，机器与机器的相互连通，机器和人员的实时互动成为可能。建筑管理方和运维服务人员能够时刻 掌握设备的关键参数和运行状况，第一时间诊断问题，分析运行趋势，提前采取主动防御措施。江森自控完成部署的冷水机组远程智联设备可减少 66%的非正常停机问题，这将大大节省设备维修所耗费的人力成本和由设备故障导致的经济损失。 

基于云平台的远程智联冷水机组工作原理

建筑节能改造项目从规划到实施过程中，主要涉及哪些关键节点？

江森自控从数百个成功的建筑节能改造项目中总结出一套行之有效的项目实施流程，为有效防止建筑节能改造项目从规划到实施过程中涉及面有所遗漏，该实施流程从纵、横两条主线同时展开——一条贯穿建筑全生命周期，另一条则覆盖建筑的各个能耗单元: 

覆盖建筑全生命周期和全模块的项目实施流程

     1.基于建筑全生命周期的有机更新 

就建筑的生命周期而言，有机更新不应局限于硬件的更换或升级，节能高 效的意识应该渗透到改造前的设计环节和改造的反馈调整全程，通过精细的能源审计了解能耗问题的来源，借助持续 的智能运维兑现长期节能承诺。 

基于建筑生命周期的更新项目示意图 

      2. 基于全能耗模块的有机更新 

在充分尊重建筑自身历史和生命的基础上，建筑有机更新也立足全局。以往的方案通常从单一能耗设备或系统出发，升级零件或更换设备。然而能耗问题的来源从不是单一的。建筑内各设备共同组成了系统整体，各设备之间也存在着交叉的关系。建筑的有机更新首先要做到立足全局，覆盖到所有的能耗单元和整体控制模组，关切设备之间互动组合的关系，由点及面，协同全局。

合同能源管理(EPC) 作为一种提升能源使用效率、降低能源使用成本、减轻投资压力、节能收益共享的商业模式，在中国推行的主要难点是什么？

主要是建筑节能效果和收益存在争议、项目回款难以保障、融资配套政策缺乏、税务减免衡量标准僵化等多重问题阻滞了合同能源管理模式在中国城市建筑节能改造市场中的推广应用。但同时，也不乏有合同能源管理实践者，通过模式创新逆势而上。 
由无锡国联集团、江森自控、兴业银行及无锡地铁合资成立的国联江森自控 绿色科技(无锡)有限公司，让具有建筑节能专业技术、施工资质和管理经验的节能 改造服务商与金融投资机构强强联手，形成利益共享、风险共担的利益共同体。该公司通过努力探索，形成了一套“建筑节能改造效益分享”+“高效-能源系统建设 与托管”的成功模式，目前已完成数十个合同能源管理项目，累计服务面积超过 150 
m2，能源服务费收益超过 20 亿元，年综合节能量超过 3 万吨标准煤。 

国联江森采用节能效益分享的合同能源管理模式进行合作的上海外滩三号综合节能改造项目，于 2019 年竣工当年即产生了可观的节能收益，并被中国节能协会节能服务产业委员会评选为 “2019 年度优秀示范项目” 。诸多成功案例充分说明合同能源管理模式在中国市场能够通过创新模式大有可为。 

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