强国复兴有我
2023年度上海市科学技术奖
优秀创新成果展示
10月23日，上海市科学技术奖再度揭晓。胸怀“国之大者”，坚持“四个面向”，一大批标志性成果竞相涌现，为正处于关键跃升期的上海国际科技创新中心建设增添底色和亮度。
2023年度上海市科学技术一等奖获奖项目优秀创新成果来啦！本栏目以“强国复兴有我”为主题，重点围绕项目要解决的问题、取得的重要创新、实际应用效果等方面，向社会公众作科普宣传。
本期“档案”大揭秘
项目名称：超大城市绿色公共建筑数据驱动节能增效关键技术及应用
完成单位：上海市建筑科学研究院有限公司
完成人：杨建荣 等
奖励等级：科技进步一等奖
上海作为超大城市，建筑运行能耗占全社会总能耗的20%以上，其中公共建筑体量大、存量多、能耗高的挑战尤为突出。伴随着城市运行性能和居民生活品质的提升，建筑能耗和碳排放控制面临着巨大压力，推动公共建筑绿色化发展、提升运行能效，已成为超大城市节能降碳的关键。
项目聚焦准确认知和评估建筑用能特征、高效诊断和提升建筑能效水平、系统实现和扩大建筑绿色效用等需求，依托国家和地方重大科技计划项目，历时十余年 “产学研管用”协同攻关，建立了超大城市绿色公共建筑数据驱动节能增效关键技术体系与系统化创新成果。
实现建筑智能感知，构建权威建筑能耗数据平台
详细准确的建筑能耗数据是实现能效提升的前提。项目基于轻量级深度神经网络算法，开发了非侵入式能耗数据智能采集关键技术，提升了建筑全能耗数据的规模化采集效率；自主开发低功耗“九合一”的室内环境监测仪，系统研发和集成了室内外环境整合式监测技术，实现环境要素及开窗开度的低成本长续航采集；提出了基于机器学习等算法的仪表故障诊断和异常数据修复方法，解决了数据质量保障难题。
在大数据采集、修复和分布式处理技术基础上，项目开发形成全国领先的超大城市公共建筑能耗监测大数据平台，实时监测建筑面积达1.1亿平方米，形成包括机关办公建筑、商场建筑、星级饭店建筑、综合建筑等公共建筑用能特征的精准画像，建立绿色建筑的能耗基准线，系统推动建筑节能改造和绿色建筑性能评估。平台成为行业权威的能耗数据汇聚中心和发布中心，获评“30年来上海市节能重点领域十件大事”。
图：上海市公共建筑能耗监测平台于2022年世界城市日获央视专题报道
研发诊断优化技术，全面提升建筑系统能效
在海量建筑能耗数据基础上，项目形成了一系列基于数据驱动的用能预测、诊断及优化调控技术，指导提升建筑用能系统运行能效。项目构建了多参数复合实时能耗预测模型，实现平台数据预测精度大于90%；突破数据驱动的建筑用能快速诊断技术，建立了多层级的自动用能诊断指标体系，实现跨建筑的系统、设备运行状态横向对比；研发了多联式空调系统的负荷预测及前馈调控技术，大幅提高空调出力与建筑负荷的匹配度和控制精度，提升多联机能效20%以上；建立基于系统知识和人工智能的寻优控制方法，有效减少对传感器的依赖和现场调试工作量，实现全局优化和系统自适应，提升中央空调系统能效10%以上。
促进规模化推广，建立全过程技术标准体系
项目率先建立覆盖面最全的建筑合理用能指南体系，并提出基于数据分析的多种建筑能耗修正方法；建立了基于“双主观-双客观”的后评估模型，编制行业首部绿色建筑性能后评估标准，实现项目之间的纵向分析和横向比较；应对上海工程建设全流程管理需求，编制了多部国家和地方标准，推动了超大城市工程建设系统化管理水平的替身。
项目成果已成功应用于全国500余项绿色建筑和建筑节能工程，上海市大型公共建筑能耗监测平台成为行业标杆，相关技术推广应用至江西、福建、珠海等20余个省市，累计服务建筑面积超过1.6亿平方米。项目成果总体达到国际先进、部分达到国际领先水平，积极推动城乡建设领域绿色低碳转型和高质量发展。
供稿来源：上海市科学技术奖励中心
供稿：张改景
编辑：拾
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