樓宇的耗電量佔香港整體用電量逾九成。在工商樓宇中，超過50%的電力用於提供中央空氣調節。故此，提高空調系統的效率能大幅減少城市的電力消耗，不僅可以節省金錢，還能改善環境。

王盛衛教授（左二）及其研究團隊

由理大屋宇設備工程學系講座教授王盛衛教授領導的研究小組，花了數年時間制定優化策略，以提高空調系統的能源表現。他們的解決方案為工廠、酒店、商業和辦公大樓，以及地下設施等一系列工商樓宇，提供了能減少能源消耗量達15%到40%的方法。

 

在許多情況下，空調系統效率低的原因經常是設計不佳或過時、操作和控制不當，或維修保養不善。為了幫助建築物節省能源，王教授及其團隊就空調系統的生命週期優化、自適應調試和故障診斷三方面的問題進行了研究。

全生命周期優化策略

團隊採用全方位策略來優化空調系統的效能，他們以一套名為「全生命周期優化」的程序，從設計、施工到運行等各階段進行全面審核，以確保空調系統有最佳的表現。在設計階段，研究人員會先選擇最合適的節能技術，然後利用電腦模擬技術預測可能出現的空調負荷及運行狀況，同時與不同的樓宇設備系統進行集成和整合，務求得出一個最有機會以最少電力消耗來滿足空調需求的設計。

自適應調試

傳統上，設計中央空調系統一般會根據預設的特定狀況或平衡點來調節系統的設計，但實際的系統特性可能會與設計有很大的出入。為了盡量減少這個差距，團隊運用了「自適應調試」的概念，在構思系統設計的運行方案時，特意包含多個選項，以增加系統的彈性。

王教授解釋：「舉例說，我們不一定要在冷卻塔中安裝一個達到所需最大容量的水泵，可以選擇安裝三個容量較小、加起來總容量一樣的水泵。這樣，我們就能按實際需要決定啟動多少水泵，譬如當水環路水力阻力低時，只開動兩個小水泵來節約用電。」

故障診斷

至於在空調系統運行階段，團隊則會檢視各個系統的不同操作模式如何影響電耗，從而用較少電耗滿足相同的空調要求。此階段的另一個重點是故障診斷。

王教授解釋：「中央空調的組件用久了或會有毛病，導致效能下降，需要隨時清理或微調。因此，我們必須建立一個機制來監測系統性能，以盡快找出並修理故障。」

一些信息量巨大的建築物能夠每天經物聯網傳感器和樓宇自動化系統收集海量數據，團隊可以利用大數據分析，有效地偵測問題所在。但即使在信息量匱乏的舊式大廈，團隊仍可分析系統的用電量，找出導致浪費電力的問題癥結。

促進節能樓宇

王教授及其團隊一直透過諮詢服務為許多建築物的空調系統提供優化解決方案。他們還以相同的策略優化了25棟建築（包括理大校園中的10棟建築）的照明、電梯和其他系統，以提高整體能源效益。

理大團隊已為香港的一幢摩天商業大廈提供服務超過10年，優化策略使其每年用電量減少1,000萬千瓦時以上，從而每年節省超過1,000萬港元的電費開支。

王教授解釋說：「我們的解決方案不僅節省電費，還能有效通過利用建築物中存儲的能量，並在短時間內關閉部分冷卻設備來維持電網的穩定，同時卻無損使用者的舒適。」

理大團隊藉着提高私人企業和公營機構中個別建築物的電力效率，協助社會大大加強了節能效益。

樓宇全生命周期智慧優化及診斷技術的系統化方案示意圖