王晗鵬

編者按:近日，由建設(shè)部與質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布的工程建設(shè)國家標(biāo)準(zhǔn)《綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）開始實(shí)施，這是我國第一部從住宅和公共建筑全壽命周期出發(fā)，多目標(biāo)、多層次，對綠色建筑進(jìn)行綜合性評價(jià)的推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)。帶著政府為何出臺《標(biāo)準(zhǔn)》，它對智能建筑的發(fā)展帶來怎樣的影響等問題，本刊記者專訪了建設(shè)部建筑智能化技術(shù)專家委員會(huì)專家、上海大學(xué)趙哲身教授。

趙哲身，現(xiàn)任上海大學(xué)自動(dòng)化系教授。主要從事檢測技術(shù)與自動(dòng)化裝置、控制理論與工程的教育和研究。近年致力于智能建筑的弱電系統(tǒng)的研究，特別是樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)的辨識建模及節(jié)能的研究。專長于工業(yè)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模和系統(tǒng)辯識。多次在國際會(huì)議上交流有關(guān)空調(diào)子系統(tǒng)建模論文。參加或主持了上海市博物館智能化建筑、廣東省會(huì)展中心、嘉興市行政中心、水電部太湖流域指揮中心、浙江省公安廳、上海中遠(yuǎn)兩灣城等上百個(gè)智能化項(xiàng)目的專家評審、評標(biāo)或鑒定。

節(jié)能形勢刻不容緩

記者：請您談一談?wù)块T是在何種情況和考慮下頒布《標(biāo)準(zhǔn)》的？

趙哲身：首先，政府部門頒布“綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”非常有必要。近年來我國在能源需求和環(huán)境保護(hù)上受到很大的壓力。2004年我到美國得克薩斯州參加第14屆炎熱和潮濕氣候下建筑物系統(tǒng)優(yōu)化大會(huì)，大會(huì)的主題發(fā)言意外地分析了中國的能源需求，并預(yù)測到2025年世界能源的80%將由中國消耗，這是國際能源專家的警告。

其次，我國在環(huán)境上、在建筑用地上，不僅與世界先進(jìn)國家有很大的差距，而且與發(fā)展中國家也有很大的差距。在我國大城市的郊縣高速公路兩旁幾乎已經(jīng)沒有綠地了，而農(nóng)業(yè)用地是千萬年來自然和人工培育的不可逆的資源。相比之下英國這樣領(lǐng)土狹小的國家城市之外是一片無垠的綠地, 美國也是這樣,有的河水居然是藍(lán)色的。

我國不僅大城市而且連小城市的空氣環(huán)境都已經(jīng)受到了較大的污染。世界著名的污染較嚴(yán)重的城市墨西哥城，我實(shí)地觀察它的污染情況也與我國的一般城市污染情況差不多。而在墨西哥的其他城市和鄉(xiāng)村,環(huán)境和土地的保護(hù)情況要比我們好得多。

在這種情況下，建設(shè)部制定“綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”，可說是如“及時(shí)之雨”。它將可持續(xù)發(fā)展理念引入了建筑領(lǐng)域。提出的節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材與環(huán)境保護(hù)是借鑒國際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、營造綠色建筑的五大要素，以此建立綠色六大評判指標(biāo)是十分正確的。建立一套適合我國國情的綠色建筑評價(jià)體系，對積極引導(dǎo)、大力發(fā)展綠色建筑，促進(jìn)節(jié)能省地型住宅和公共建筑的發(fā)展，具有十分重要的意義。

再次，頒布“綠色建筑評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)”順應(yīng)了國際建筑業(yè)的發(fā)展趨勢,我在英國參加智能建筑的會(huì)議時(shí)，大會(huì)主體就是“生態(tài)”,“可持續(xù)發(fā)展”,聽到的最多的單詞就是“Eco-”，“sustainable”。

最后，在《標(biāo)準(zhǔn)》中實(shí)際提到了建筑物的大系統(tǒng)的概念，即評估公共建筑物全生命周期綜合性能。這是國外先進(jìn)理念在中國的應(yīng)用?！稑?biāo)準(zhǔn)》中提出,綠色建筑的建設(shè)應(yīng)對規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工與竣工階段進(jìn)行過程控制，也是一種大系統(tǒng)的概念。只有從大系統(tǒng)的概念出發(fā)才有可能實(shí)現(xiàn)對舊有、已有建筑物的改造，才有可能實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑物運(yùn)行周期的節(jié)能、應(yīng)用可再生能源；才能保護(hù)環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生。

只有從大系統(tǒng)的立場出發(fā)，在建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)前期做好氣候仿真、做好建筑物外形風(fēng)系統(tǒng)仿真，才能有效地減少城市的平均熱島強(qiáng)度；只有從大系統(tǒng)的立場出發(fā)，才能利用場地自然條件，合理設(shè)計(jì)建筑體形、朝向、樓距和窗墻面積比，采取有效的遮陽措施，充分利用自然通風(fēng)和天然采光。

記者：那您覺得此次《標(biāo)準(zhǔn)》和去年頒布的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》有什么區(qū)別？

趙哲身：和去年頒布的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》相比，本標(biāo)準(zhǔn)在4.1.9條款提出了對城市熱島效應(yīng)的要求：住區(qū)平均熱島強(qiáng)度室外日不高于1.5℃；在4.1.10條款中提出了住區(qū)風(fēng)環(huán)境的要求；在4.2.10條款中提出采暖和（或）空調(diào)能耗不高于國家和地方建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值的80%的定量標(biāo)準(zhǔn)；在4.3.3條款中提出設(shè)置建筑物自身的完善的排水系統(tǒng)，采用建筑自身優(yōu)質(zhì)雜排水、避免管網(wǎng)漏損；在5.2.5條款提出對于新建、改建和擴(kuò)建的公共建筑，應(yīng)根據(jù)用戶等情況，對冷熱源、輸配系統(tǒng)和照明等各部分能耗進(jìn)行獨(dú)立分項(xiàng)計(jì)量等等，這些都是進(jìn)步和發(fā)展。

記者：作為智能建筑的廠商，應(yīng)該如何看待此次《標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施呢？

趙哲身：我認(rèn)為對智能建筑的廠商而言，不僅是一個(gè)執(zhí)行和推動(dòng)這一標(biāo)準(zhǔn)的問題，更是一種機(jī)遇。隨著2010年的到來，隨著奧運(yùn)會(huì)和上海世博會(huì)的帷幕落定，隨著土地資源的日益緊缺，大規(guī)模公共建筑的建設(shè)將受到大的抑制。雖然每年仍有20億平方米的建筑面積住房建設(shè)，但競爭將更為激烈。另外，由于現(xiàn)有的已建成智能建筑，包括智能公共建筑約5000幢，實(shí)際上沒有真正做到節(jié)能，它們的節(jié)能改造對集成商而言是一塊很大的市場空間。誰在技術(shù)上搶險(xiǎn)占領(lǐng)這一空間誰就掌握了市場的主動(dòng)權(quán)。

建筑節(jié)能 空間巨大

目前我國住宅建筑使用的能耗約占全國總能耗的20%左右，加上建材生產(chǎn)和建造的能耗，總能耗約占全國總能耗的37%左右。如果延續(xù)目前的耗能狀況，預(yù)計(jì)到2020年底，約占全社會(huì)總耗能的46.7%。而目前國內(nèi)的所有大城市中新建建筑符合規(guī)范的只有10－15％。能源利用效率目前僅為33％，比發(fā)達(dá)國家落后20年，相差10個(gè)百分點(diǎn)；能源消費(fèi)強(qiáng)度大大高于發(fā)達(dá)國家及世界平均水平，約為美國的3倍、日本的7.2倍。

記者：建筑物樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)是智能建筑的重要組成部分，它在智能建筑節(jié)能上發(fā)揮重要作用，但目前我國智能建筑并不節(jié)能，對此現(xiàn)象您怎么看?

趙哲身：毫無疑問，建筑物設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)在智能建筑節(jié)能上能夠發(fā)揮重要的作用。那么為什么實(shí)際上它至今基本上沒有發(fā)揮重大的節(jié)能作用呢？恕我直言，這是因?yàn)槲覀冮L期以來沒有形成腳踏實(shí)地認(rèn)真做的團(tuán)隊(duì)的緣故，在標(biāo)書上我們看到的更多的是商業(yè)炒作。

節(jié)能是一個(gè)大系統(tǒng)的概念，在空間上關(guān)系到多學(xué)科、多專業(yè)領(lǐng)域，包括建筑材料、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、空調(diào)和照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、空調(diào)和照明設(shè)備的控制和優(yōu)化，還包括物業(yè)管理等等；在時(shí)間坐標(biāo)上，橫跨建筑物的整個(gè)生命周期。

我國過去在建筑材料和圍護(hù)結(jié)構(gòu)上節(jié)能做了不少工作，但在其他方面就比較薄弱。節(jié)能關(guān)系到多學(xué)科領(lǐng)域的一個(gè)典型的例子是，對有些建筑的大門，只要把推門、移門改為旋轉(zhuǎn)門，就可以節(jié)能；只要注意到門窗與墻交界處的的泄漏，即氣密性，就能節(jié)能，而這些常常被忽略。

記者：您覺得智能建筑要想節(jié)能，關(guān)鍵點(diǎn)在哪里？

趙哲身：智能建筑空調(diào)能耗占65%左右，空調(diào)節(jié)能要作為重頭。我們需要認(rèn)真研究空調(diào)各子系統(tǒng)的模型。因?yàn)榭照{(diào)系統(tǒng)的模型的獲取是節(jié)能的重要途徑。目前大部分智能建筑的HVAC部分運(yùn)行狀態(tài)不令人滿意，閥門常常處于振蕩狀態(tài)，造成流體的阻力增加。原因是系統(tǒng)最后僅僅只是接通，并沒有得到很好的調(diào)試，性能沒有得到優(yōu)化。導(dǎo)致能耗和維護(hù)成本的增加。

有了數(shù)學(xué)模型，可以進(jìn)行快速調(diào)試；可以迅速的對系統(tǒng)的控制性能進(jìn)行優(yōu)化，從而可以有效地節(jié)省HVAC的能耗。冷熱源的能耗約占整個(gè)HVAC系統(tǒng)能耗的55%。選擇能效比高的機(jī)組和輔助設(shè)施可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能；選擇適當(dāng)、合理的控制策略實(shí)現(xiàn)多臺制冷機(jī)組的群控不僅可以獲得非?？陀^的節(jié)能效果,而且可以極大的改善空調(diào)末端裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)性能。因此，正確認(rèn)識制冷機(jī)組群控的特點(diǎn)和規(guī)律是建筑節(jié)能的最重要的課題之一。

但是實(shí)際上即使是從事冷水機(jī)組群控的供應(yīng)商目前的群控策略是經(jīng)驗(yàn)的，并沒有足夠的理論基礎(chǔ)作為向?qū)А＠?，離心機(jī)組的電流百分比究竟和空調(diào)負(fù)荷是什么關(guān)系？它們的關(guān)系是線性的嗎？電流百分比本身的精度究竟如何？以總供水溫度作為群控切換臺數(shù)的依據(jù)，是不是最佳的？這些需要科學(xué)界的空調(diào)研究者、控制工程師和供應(yīng)商的共同努力?？照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能關(guān)系到兩個(gè)學(xué)科，即暖通技術(shù)和控制技術(shù)，需要這兩個(gè)方面的科技人員的密切配合。

我國在建筑物節(jié)能技術(shù)上有非常大的發(fā)展空間，除了諸多的新技術(shù)外，更多涉及某種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に?、某種嚴(yán)格的管理技術(shù)。所以只要我們抱著認(rèn)真踏實(shí)的科學(xué)態(tài)度，依靠我們自己的技術(shù)力量，在相對短的時(shí)期之內(nèi)取得較大幅度的建筑物節(jié)能效果是完全有可能的。

目前在新的形勢之下，我國有很多能源公司成立，這是一件非常大的好事，和世界先進(jìn)國家的節(jié)能發(fā)展進(jìn)程是吻合的。目前的問題是，大部分公司的節(jié)能思路比較單一，局限于空調(diào)機(jī)的變頻，沒有大系統(tǒng)的節(jié)能觀念，因而取得的成績也是有限的，需要通過互相切磋和交流得到改進(jìn)。

記者：要達(dá)到真正意義上的節(jié)能，政府和廠商還要從哪些方面努力?

趙哲身：節(jié)能改造需要業(yè)主和政府的支持。如節(jié)能改造需要能耗的適度計(jì)量。計(jì)量系統(tǒng)是分析能耗的有效工具，也是評估節(jié)能效果的必要手段，但是需要一定的投入，這就需要業(yè)主的支持。舊建筑物的改造涉及大樓管理方的種種利益，如果沒有政府的政策支持，節(jié)能公司和專家很難打破設(shè)置的種種壁壘，參與到真刀真槍的節(jié)能實(shí)踐中。

建議政府加強(qiáng)建筑物節(jié)能宏觀管理對策的制定；建議全面統(tǒng)計(jì)各類公共建筑的能耗使用情況，建立計(jì)算和評估建筑物整體能耗性能的通用方法；在此基礎(chǔ)上制訂新造建筑物和舊有改造建筑物使用能耗的最低定量基準(zhǔn)。對于新造的和舊有的建筑物建立能耗性能的認(rèn)證并加以公示。對超過基準(zhǔn)的大樓和管理者提高能源費(fèi)用或課以重稅；對低于基準(zhǔn)的用戶則加以獎(jiǎng)勵(lì)和免稅。如此將很快會(huì)出現(xiàn)業(yè)主和大樓管理者紛紛主動(dòng)和節(jié)能公司和專家主動(dòng)合作的局面，建設(shè)部的到2010年建筑物節(jié)能50%的目標(biāo)才會(huì)由于公眾的取勢和投入得以實(shí)現(xiàn)。

在政府技術(shù)層面的宏觀管理方面，還有很重要的方面就是對國內(nèi)外電子產(chǎn)品的認(rèn)證。同類產(chǎn)品的能耗應(yīng)進(jìn)行比較，它們對電網(wǎng)產(chǎn)生什么樣的影響應(yīng)有檢測數(shù)據(jù)，6年前我曾經(jīng)提出過這一建議。目前對國內(nèi)外用于智能建筑的電器和電子產(chǎn)品的效率尚沒有進(jìn)行市場準(zhǔn)入的檢測和規(guī)范，應(yīng)盡快加以完善，從而建立起建筑物能耗宏觀管理的多元化的框架，并對智能建筑市場起到正確的導(dǎo)向。

認(rèn)真踏實(shí) 共創(chuàng)未來

記者：您提出過智能建筑大系統(tǒng)的概念，那您如何看待國內(nèi)的智能建筑？

趙哲身：智能建筑大系統(tǒng)的概念源于我對國外的考察,這些觀念并不是我提出來的,而是國外比較先進(jìn)的理念。訪問英國時(shí)我曾受到這方面的強(qiáng)烈感染和觀念的沖擊。相對歐美國家,我們國家對于智能建筑的概念定位比較狹隘，局限于智能建筑弱電系統(tǒng), 至少對一些問題的認(rèn)識沒有把它們穿起來，形成系統(tǒng)的概念。這樣可能會(huì)限制我們的思路。

如果我們把智能建筑的理念應(yīng)用到智能建筑物的整個(gè)生命周期,特別是它的前期和中期運(yùn)作期，我們對于已建成、正在運(yùn)行的系統(tǒng)的優(yōu)化、控制性能的提高、充分發(fā)掘原產(chǎn)品和原設(shè)計(jì)的潛力,就會(huì)投入更多的精力，就會(huì)產(chǎn)生更好的效果，就能更好的節(jié)能。

節(jié)能是一個(gè)大系統(tǒng)的概念，它關(guān)系建筑物前期的設(shè)計(jì)和仿真，關(guān)系到材料和建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu),關(guān)系到空調(diào)設(shè)計(jì),關(guān)系到后期的管理，只有從大系統(tǒng)的概念來看智能建筑節(jié)能這個(gè)問題,才能真正把節(jié)能作好。從時(shí)間來說,包括設(shè)計(jì)的前期,施工,運(yùn)行,還有物業(yè)管理。隨著越來越多的人認(rèn)識到這一點(diǎn),我們國內(nèi)的情況正在改善,通過大家的努力,這種情況會(huì)做得越來越好。

記者：國內(nèi)的智能建筑和國外的有哪些差距，我們應(yīng)該學(xué)習(xí)他們哪些成功經(jīng)驗(yàn)？

趙哲身：有一個(gè)典型的從大系統(tǒng)概念出發(fā)實(shí)現(xiàn)建筑物節(jié)能的例子。英國HTA Architects Limited建筑設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)前、設(shè)計(jì)時(shí)，充分使用生態(tài)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行仿真，以充分利用自然風(fēng)和光照，包括盡可能利用太陽能。某建筑物設(shè)計(jì)方案出來后，經(jīng)電腦模擬發(fā)現(xiàn)一年內(nèi)有80天溫度大于28℃，設(shè)計(jì)師認(rèn)為太多，就改進(jìn)建筑設(shè)計(jì)，控制陽光的曬入，使一年中高于28℃的天數(shù)減少為38天。很顯然全年的空調(diào)負(fù)荷減少了，他們認(rèn)為這就是智能建筑的一部分。

目前我國是世界上最大的智能建筑市場，我國新建的公共建筑的智能化設(shè)施，就其硬件系統(tǒng)來看，我認(rèn)為一點(diǎn)也不比發(fā)達(dá)國家差。但是我們的軟件、我們的科研深度、我們的技術(shù)含量、我們的認(rèn)真踏實(shí)的作風(fēng)、我們的追求卻與先進(jìn)國家有很大的差距。國外的內(nèi)斂、務(wù)實(shí)、認(rèn)真細(xì)致的追求給了我非常深的印象。

另一個(gè)典型的例子是英國CISCO公司的倫敦總部的全球監(jiān)控系統(tǒng)。它可監(jiān)控世界CISCO的388個(gè)分部，覆蓋70個(gè)國家，所用攝像頭僅僅只有2661個(gè)。它回放的錄像的分辨率極高，入侵者的特征和面部表情一清二楚，但速度只有每秒幾幀，而不是我們倡導(dǎo)的25幀/秒。在Hammersmith醫(yī)院總部，分部的一路攝像頭甚至經(jīng)ISDN電話線傳輸，為了節(jié)省電話費(fèi)，平時(shí)這路還是關(guān)閉的，只有當(dāng)發(fā)生報(bào)警時(shí)才打開傳輸。為了解決傳輸速率問題，問題畫面只傳輸一幅，但非常清晰。不求最好，但求最實(shí)用可靠，這是他們的理念。

最后，我想說的是：我國智能建筑已經(jīng)有了近13年的大規(guī)模的發(fā)展，取得的進(jìn)步舉世矚目。對于存在的問題，只要我們抱著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度認(rèn)真去做，我國的智能建筑事業(yè)必將擠身于世界先進(jìn)之列，作為一名從事智能建筑科研的普通科技工作者，我深感任重道遠(yuǎn)，我愿為此盡一分微薄之力。