建設綠色智慧建築
王盛衛教授:精準設計 減少耗能
全球氣候變化是人類當前面對的全球重大挑戰之一。全球逾127國家的政府已提出淨零排放的目標,冀能通過節能減排、使用再生能源等措施達至「碳中和」。香港政府公布的《香港氣候行動藍圖2050》中,亦提出推動本港於2050年前達至「碳中和」的措施。
作為世界百強高等學府之一,香港理工大學(理大)積極協助香港、國家以及全球各地區應對此一挑戰。除藉着具前瞻性的科研工作尋找解決方案,更於理大校園現有建築和正在規劃的項目中,積極應用智慧能源管理系統、可再生能源、環保建材等科研方案,協助大學節能減排,並作為業界參考的範例。
理大學生和教職員身處校園內不同的辦公室、會議室或課室內的時候,均覺照明充足、冷氣溫度適中,如此種種看似平常不過,實則校園內各建築物均採用了嶄新的節能系統管理方案,既能維持所需服務,又能比一般建築物節省多達三成甚或以上用電量。
「節能可以很簡單,例如把溫度調高一點,甚至不開空調,或購置高效配件均可以達到。」潘樂陶慈善基金智慧能源研究院院長、建築能源與自動化講座教授王盛衛教授兼 註册工程師說。坊間一般節能方案,多從硬件著手,配置高效節能硬件,但由王教授開發的節能系統,則透過人工智能、大數據分析等先進技術,統合系統中的不同部件作整體分析,從而在成千上萬的方案中,梳理出一套最節能、最優化的「協調設計」(coordinative design),令建築物既能維持正常的空調、照明等服務,卻又能在最大幅上減低能源消耗。
自93年加入理大以來,王盛衛教授一直致力研發節能管理系統。然而,早年香港經濟增長迅猛,環保節能方案未受重視,「當時有業界人士跟我說︰『你的方案非常好,但我們不需要。』」冷語未有澆熄他對研究的熱忱,經過多年來不斷改良,王教授的技術愈趨成熟,同時迎上了社會經濟變化︰國際能源價格上漲、「碳中和」成各地政府目標。王教授10多年前得以參與環球貿易廣場的電力優化設計項目,大樓尚未建成,已就優化能源系統出謀獻策;廣場落成至今,每年平均節省18%、合共約1,000萬度電力,即每年節省約1,000萬港元電費成本,成效顯著。
「不單減省了成本方面,也提升了廣場的企業形象。」王教授力陳其節能方案對建築物發展商的其他好處︰「廣場內的租戶都是投資銀行、國際公司等,他們都重視企業管治策略,傾向租用使用綠色能源、環保節能方案的建築物。因此,使用節能方案,有助建築物引入高增值的品牌、跨國企業。」
節能方案既能協助業界,又能惠澤社會大眾。王教授多年來一直與理大校園發展處和校園設施及可持續發展處合作,為校內建築物的電力供應系統設計並提出最優化的方案,使理大校園朝高效節能、綠色校園的願景進發,且有助向業界展示有關方案毋須增加成本,也不必佔用建築物大型空間,只需要一套量身訂做的協調設計,即可達到節能減排的目標,又能滿足用戶對電力設備的需求。
表︰優化設計和優化控制實際案例
項目 |
成效 |
環球貿易廣場 |
實際節約18%(一千萬度/年) |
智選假日酒店 |
實際節約25% |
土瓜灣港鐵站 |
預計節約30% |
理大第五期 |
實際節約38% |
理大第七期 |
預計節約30% |
(資料來源︰香港理工大學潘樂陶慈善基金智慧能源研究院)
王盛衛教授認為,研究學者能在大學校園就其項目理念作技術驗證,能測試其在實際環境的應用能力,並且通過和校內部門的緊密合作,得到對方對研究項目的反饋意見,這些對學者微調或改良方案,大有幫助。王教授的智能優化控制系統,日後將會繼續應用於理大的工程項目上,包括舊建築翻新,以至何文田新校舍等。系統將繼續為理大省電節能,長遠有助香港、國家以及世界朝「碳中和」的目標邁進。