◎ 本刊記者 趙 樊
綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)是2006年出的,近年來,中國的綠色建筑在政府推動下得到快速發(fā)展,到2011年底已有近300項工程獲得國家綠色建筑標(biāo)識認(rèn)證,一些發(fā)達(dá)地區(qū)像江蘇省的蘇州市和部分南方城市,甚至要求新建建筑必須百分之百達(dá)到國家綠色建筑的標(biāo)準(zhǔn)。在城市化快速推進(jìn)的中國,不少地區(qū)開始從城區(qū)的角度來審視建設(shè)行為,提出綠色建筑城區(qū)的規(guī)劃與建設(shè)。盡管國家對此尚無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),但是建設(shè)的實(shí)際已經(jīng)啟動,一些國家地區(qū)在這方面也已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗,中國的工作雖然起步晚,但未來發(fā)展的腳步可能卻比國外要快。
在綠色建筑建設(shè)的高潮中,如何推進(jìn)綠色建筑智能化,體現(xiàn)其價值,是一項重要的任務(wù)。
關(guān)于綠色建筑智能化的功效,對于一些主要的建筑設(shè)備,例如變配電、照明、冷熱源、空調(diào)、給排水、交通等系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行全面檢測與控制,使這些設(shè)施處于最佳運(yùn)行狀態(tài),實(shí)現(xiàn)節(jié)能與有效的管理;此外還有可再生能源,例如風(fēng)力、太陽能利用,地源等等。優(yōu)化運(yùn)行控制與管理、并網(wǎng)控制及諧波控制都屬于建設(shè)智能化的基礎(chǔ)部分。同時,在水資源的利用上面,中水以及污水的處理回用實(shí)現(xiàn)自動控制;實(shí)際上在污水處理過程中,它的工作環(huán)境非常惡劣,經(jīng)常出現(xiàn)工人在污水處理設(shè)施操作過程中死亡的事件。因此在惡劣的工作條件下,保證水資源的有效利用,通過使用自動控制,使得人類活動對水資源的污染降到最小。
建立物業(yè)信息管理系統(tǒng),全面監(jiān)測能耗,對建筑運(yùn)行與管理等建立檔案及記錄,進(jìn)行常態(tài)管理與應(yīng)急指揮。城市的能源綜合管理系統(tǒng)要對水、電、燃?xì)獾鹊墓?yīng)與使用進(jìn)行全面的監(jiān)測、控制及管理,用這樣的手段來有效利用能源與資源。一般情況下所謂的智能化基礎(chǔ)中間有很大一部分是信息化的通訊問題,我們的通訊與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支撐語音、郵件與遠(yuǎn)程視頻會議等應(yīng)用,在增強(qiáng)人際交往的過程中,大大的減少了人類出行所帶來的能耗。因而智能化技術(shù)是綠色建筑的技術(shù)保障,只有通過實(shí)時運(yùn)行的數(shù)據(jù)來分析建筑物的節(jié)能與環(huán)境保護(hù)的效能、缺陷,才能提高建筑的性能、增強(qiáng)建筑的價值,所以說智能化系統(tǒng)影響著綠色建筑運(yùn)營的整體功效。
通常情況下綠色建筑物的標(biāo)識為一星、二星、三星,但是標(biāo)識也有兩個階段,一個是設(shè)計階段,設(shè)計階段都是用計算、模擬、仿真來反應(yīng)它能夠達(dá)到的目標(biāo),但是是否真的能夠達(dá)到目標(biāo),還需要運(yùn)行階段的標(biāo)識認(rèn)證。這要求綠色建筑必須用真實(shí)的運(yùn)營數(shù)據(jù)說話,然而真實(shí)的運(yùn)營數(shù)據(jù)哪里來?這就要靠智能化系統(tǒng)。因此,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部副部長仇保興提出:“以智能化推進(jìn)綠色建筑、節(jié)約資源、降低資源消耗和浪費(fèi),減少污染是建筑智能化發(fā)展的方向和目的,也是綠色建筑發(fā)展的必由之路。”
追求綠色目標(biāo)是一項非常持續(xù)的工作。綠色與低碳的實(shí)現(xiàn)是一個循環(huán)周期,通過從測量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)可視化、效果評估、數(shù)據(jù)分析、設(shè)計改善方案到再進(jìn)行實(shí)施改善方案,這些構(gòu)成第一次循環(huán)。然后再回到數(shù)據(jù)的測量,開始第二個循環(huán),這一個過程是周而復(fù)始的。通過這樣一次一次的循環(huán)來提高我們綠色建筑的運(yùn)行效果,在建筑物的運(yùn)行期中,這是一個永無休止的工作循環(huán)。這是因為建筑物的功能隨時會有調(diào)整,例如我們在最初設(shè)計一個純粹的辦公樓的時候,當(dāng)遇到認(rèn)為這個辦公樓會發(fā)生一些功力過剩時,那么辦公樓的性質(zhì)就發(fā)生了變化。因而,當(dāng)建筑物的功能發(fā)生變化時,它的負(fù)荷也要隨機(jī)變化。同理,無論是辦公建筑還是住宅建筑,在最初建設(shè)的時候它的可能入住率大概為20%或30%,但隨著建設(shè)的不斷深入,設(shè)備的設(shè)計就不能還是按照它百分之百的負(fù)荷來設(shè)計。
同時需要注意到的是,設(shè)備系統(tǒng)存在一個逐漸老化的過程,在每一次循環(huán)中總會發(fā)現(xiàn)各種情況與問題,需要進(jìn)行優(yōu)化改善,這些工作都能提升建筑物與設(shè)備系統(tǒng)的性能。日本品川東口南地區(qū)的區(qū)域能源中心裝備有兩臺2000KW的燃?xì)馔钙綑C(jī)組,2臺2500KVA發(fā)電機(jī)組、3臺2000RT吸收式冷凍機(jī)組、1臺1000RT吸收式冷凍機(jī)組、1臺800RTX吸收式冷凍機(jī)組等,為12ha區(qū)域的建筑群提供冷水、熱水與蒸汽。根據(jù)該中心相關(guān)數(shù)據(jù)顯示:1999年至2005年該中心能效由0.74慢慢提升到0.8;2005年至2006年能效從0.8提升至0.86。在這些數(shù)據(jù)的背后,我們了解到該中心在2005年完善了BA系統(tǒng),實(shí)行了能源數(shù)據(jù)監(jiān)測與分析,改進(jìn)了運(yùn)行組織和方案,利用監(jiān)測數(shù)據(jù)改進(jìn)推行組織和方案,并且通過機(jī)電設(shè)備運(yùn)行指導(dǎo)與信息共享,加強(qiáng)了大規(guī)模設(shè)施維護(hù)的管理;同時提升室內(nèi)環(huán)境和服務(wù)性能,聽取各部門意見,權(quán)衡室內(nèi)環(huán)境、服務(wù)性能與節(jié)能效果。
在節(jié)能節(jié)省資源方面該中心有資源需求保護(hù),即大樓內(nèi)部或者建筑物內(nèi)部它是需求方,他作為能源中心是能源提供方,需要采取節(jié)能節(jié)省資源的措施。然后再對節(jié)能成果進(jìn)行可視化,對能源消耗單位進(jìn)行統(tǒng)計分析與casebee評價。這些工作的結(jié)果,使整個區(qū)域能源中心的能效比從0.80提升到0.86,在這一過程中如果沒有智能化手段,這個目標(biāo)是達(dá)不到的。
另一份來自上海市公共建筑耗電量統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)是由上海建科院做了大量的調(diào)研工作,對334棟商務(wù)辦公樓、69個賓館、167家商場進(jìn)行了能耗檢查。通過這份數(shù)據(jù)可以觀察到,商務(wù)辦公樓每平方米每年最少用電量37.3度電,最大用電量為每平方米每年356.97度,單位面積耗電量平均值為121.97度。賓館每平方米每年最少用電量為53.10度,單位面積耗電量最大為251.73度,單位面積耗電量平均值小于商務(wù)辦公樓為135.56度。商場每平方米每年最少用電量為35.99,每平方米每年最大用電量為445.36度,平均單位面積耗電量最高,達(dá)到167.64度。這一數(shù)據(jù)為之后的工作提供了依據(jù),基于這一數(shù)據(jù)可以展開更多的分析工作,通過不斷的改善,達(dá)到最佳的節(jié)能效果。
可以說統(tǒng)計數(shù)據(jù)為我們提供了一個基準(zhǔn)。因為同類型的建筑能耗差異很大,排除服務(wù)質(zhì)量等級的這些因素以后,實(shí)際上節(jié)能的空間還有很多。對于新建綠色建筑,無論是按什么標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,最后的主要評價還只能是單位面積的能效應(yīng)該在平均值以下。以深圳一個運(yùn)行階段為三星級的綠色建筑為例,當(dāng)時深圳辦公樓每平方米的用電量是120度,這個綠色建筑實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)最后達(dá)到了每平方米用電89度。然而它的實(shí)際消耗遠(yuǎn)不止這些,因為該建筑每平方米所消耗的19度電另外來自太陽能,也就是說實(shí)際上它每平方米消耗電量達(dá)到一百多度。但是相較于每平方米消耗120度電的平均值,它的節(jié)能幅度還是非常大,對于綠色建筑建設(shè)是非常有價值的事情。
對于即有建筑,依靠包括智能化監(jiān)控的主動節(jié)能技術(shù),可以取得顯著的節(jié)能效果。在現(xiàn)行的綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)中,智能化的相關(guān)項只是條文,叫做一般項。在對綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)里面有控制項和一般項,如果控制項不滿足就絕對達(dá)不到綠色建筑;但是如果一般項不滿足,可以利用其他的手段來增強(qiáng)它的功能。因此智能化逐漸被邊緣化,一些很重要的技術(shù)措施最后反而沒有運(yùn)行好。
在今后的綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)中,把建筑通風(fēng)、空調(diào)、照明等設(shè)備自動監(jiān)控系統(tǒng),它的工作正常運(yùn)行記錄完整作為控制項,如果不滿足這一條件,就不能評定為綠色建筑。到2017年,中國的建筑物必須百分之百的達(dá)到綠色建筑將變成強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),在某種程度上對于推進(jìn)智能化系統(tǒng)工程的質(zhì)量將有很大促進(jìn)作用。針對綠色建筑的實(shí)際運(yùn)營情況,設(shè)備自動監(jiān)控系統(tǒng)適用于公共建筑兩萬平方米以上,或是住區(qū)建筑十萬平方米以上的建筑;假如單體的功能建筑小于兩萬平方米,或者住宅建筑小于十萬平方米,需要用簡單的方式來實(shí)現(xiàn),不一定強(qiáng)調(diào)完整的運(yùn)用這個系統(tǒng)。
物業(yè)管理部門通過ISO14001環(huán)境管理體系、ISO9001質(zhì)量管理體系與GB/T23331能源管理體系認(rèn)證。GB/T23331規(guī)定對能源管理體系的要求,組織確定有效的能源管理體系要素和過程,強(qiáng)調(diào)對能源管理的過程控制,為兌現(xiàn)管理承諾和實(shí)現(xiàn)能源方針進(jìn)行策劃、實(shí)施、檢查與糾正、持續(xù)改進(jìn)等過程。物業(yè)管理公司應(yīng)該逐步推行取得能源管理體系認(rèn)證。
關(guān)于智能化系統(tǒng)定位正確,采用的技術(shù)先進(jìn),實(shí)用、可靠,達(dá)到居住區(qū)與公共建筑運(yùn)行與管理需要的配置,具有能效管理功能。這原來屬于一般項,但是隨著智能化系統(tǒng)的日益普及,例如火災(zāi)自動報警、設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)和信息網(wǎng)絡(luò)等安全防范系統(tǒng),這些與綠色目標(biāo)都有著或多或少的直接關(guān)系。為了保證居住區(qū)與建筑的安全、高效運(yùn)營,合理設(shè)置完善的安全防范子系統(tǒng)、管理與設(shè)備監(jiān)控子系統(tǒng)以及信息網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng),使其運(yùn)行安全可靠。
同時,采用信息化手段進(jìn)行物業(yè)管理,并建立有完善的建筑工程設(shè)施、設(shè)備、物品等的檔案及記錄。實(shí)際上,在長期的智能建筑過程中始終強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)集成,而集成的信息就可以運(yùn)用到常態(tài)的運(yùn)行管理與應(yīng)急的智慧管理中去。綠色建筑涉及環(huán)境(大氣、水體、氣象等)、生態(tài)(植物、動物等)、建筑物(結(jié)構(gòu)、地基、建材等)、設(shè)備(能源、空調(diào)、水處理、供電、固體廢棄物處理等)、社會(安全、資訊、服務(wù)、管理、行政等)等領(lǐng)域的信息,信息化管理是實(shí)現(xiàn)綠色建筑管理定量化、精細(xì)化的重要手段,對保障建筑的安全、舒適、高效及節(jié)能環(huán)保的運(yùn)行效果,提高物業(yè)管理水平和效率,具有重要作用。將常態(tài)運(yùn)行管理與應(yīng)急指揮相結(jié)合,是應(yīng)用BIM的未來發(fā)展方向。
從建筑設(shè)計到施工,再到運(yùn)行管理,信息化管理模式是一個非常有效、實(shí)用的工具。當(dāng)我們以科學(xué)的視角,人類生存環(huán)境延續(xù)的尺度來談?wù)摼G色建筑技術(shù)的時候,我們要知道運(yùn)行數(shù)據(jù)是基礎(chǔ),而有效的實(shí)現(xiàn)還是需要智能化系統(tǒng)。
不論是主動的綠色建筑技術(shù),還是被動的綠色建筑技術(shù),我們的智能化始終是綠色建筑主要的技術(shù)支撐。杜絕提口號式的節(jié)能目標(biāo),踏踏實(shí)實(shí)的應(yīng)用智能化技術(shù)去解決生態(tài)節(jié)能與居住舒適度的問題,為綠色建筑的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)提供全面的技術(shù)支持。