[导读]
编者按:智能建筑在我国始于八十年代末,九十年代初,到现在已经有十几年的历史,现在国内各大中城市、特别是经济发达的城市,智能大厦、智能小区随处可见。楼宇自控作为智能建筑里重要的一个系统,占有重要的地位。同济大学的程大章教授是国内最早研究楼宇自控系统的,在业界有着较高的知名度。最近千家网记者走访了程大章教授,请他谈谈对目前楼宇自控市场的现状以及目前正在研究的绿色建筑和智能建筑的关系等方面看法和观点。
千家网:楼宇自控系统在智能建筑中占有重要地位,目前在楼宇自控市场上活跃着二十多个厂家,以国外品牌为主,请您谈谈对现在楼宇自控市场的看法以及楼宇自控市场的发展趋势?
程教授:楼宇自控在国内大规模使用的时间不是很长,我最早接触楼宇自控系统是在1981年,上海的虹桥机场、上海华亭宾馆是国内最早使用楼宇自控系统的。在1988年我首次完成了楼宇自控系统的科研项目,研发制造了一套楼宇自控系统。上世纪90年代初,智能建筑建设开始在国内被逐渐认识并接受,我因为八十年代的时候已经对楼宇自控有兴趣,所以更加关注楼宇自控市场。近年来,国际上楼宇自控系统的相关技术也在不断地发展。目前的国内楼宇自控市场,楼宇自控产品的品牌众多,各个品牌的产品品质相差不大,都能满足楼宇自控系统市场的需要,而且都有自己的应用案例,从这方面来说,楼宇自控市场是非常活跃的;另一方面,从楼宇自控系统工程方面来说,楼宇自控并不是一个简单卖产品的事,而且是一个系统工程,目前楼宇自控系统的工程大多有着各类缺陷,这是非常悲哀的。我们做过一个统计,市场上卖掉的每100套楼宇自控系统,在工程上得到有效使用的不到50套。到目前为止,广州、深圳、北京、大连、上海等地区相对来说,楼宇自控系统的开通率情况比较好些,水平有所提高,但很多其他地区的情况还是很不理想。造成楼宇自控工程情况开通率不高有多方面的原因,首先楼宇自控在工程设计中设计院的设计有缺陷;第二楼宇自控厂商的工程能力不强,造成系统实施的不完善;第三楼宇自控系统的运行,需要和其他设备通过接口联系,而接口设备的采购由建设方来完成,建设方往往缺漏订购设备,也造成楼宇自控系统问题。设计、建设、验收工程等过程不规范,导致了很多楼宇自控系统工程的缺陷。
1996年,第一个楼宇自控系统的检查验收标准在上海完成的,这是国内最早的楼宇自控系统的检验标准。2004年,国家正式出台了关于智能建筑方面的检查验收标准。我参与了上海证券大厦评审智能建筑的检测,上海建委规定,要评审为智能建筑,里面所有的系统必有能正常运行,系统必须经过第三方的检测,才能进入评审智能建筑的程序。上海证券大厦是上海标志性建筑,是亚洲最大的证券交易场所,该大楼的楼宇自控系统的监控点数有24000点,上海建委委托同济大学对该大厦进行检测。检测中发现该大厦的楼宇自控系统的监控点中60%是正常运行,40%的系统是不能正常运行。检测中,我们发了几百条的整改指令,整个整改过程历经17个月,而且建设方也花了大量费用,才把系统的缺陷弥补起来,最后经检验合格并获得了甲级智能建筑的称号。如果没有这个整改过程,楼宇自控系统会不能正常运行的部分会越来越多,直至最后停运,国内现在好多楼宇自控系统就是因为但没有及时采取补救措施,导致系统逐渐停运。
我认为,中国的楼宇自控系统市场容量是非常大的,尤其现在国家强调建筑节能,楼宇自控的意义就更重大了。目前楼宇自控市场中存在两个问题,一是急需提高工程质量,只有把工程质量提高,楼宇自控系统的市场才能进一步增大。众所周知,楼宇自控系统在智能建筑中占很大的比例,如果楼宇自控系统不能很好运行,想使用楼宇自控系统的业主就会对是否需要楼宇自控系统有疑虑。所以说,虽然楼宇自控市场的容量非常大,但一定要保证工程质量,才能使楼宇自控市场良性发展。另外一个问题是,世界楼宇自控系统的主要市场是在中国,但楼宇自控产业却不在中国,绝大多数的产品是国外进口的,国内的楼宇自控系统厂商凤毛麟角,而且这些产品厂商还需要增强工程经验,扩大产品线,提高系统的功能和性能。楼宇自控系统相对于工业控制来说,控制比较简单,要求也不高,但要求系统低成本,我们国内设备制造行业和技术人员应该把握好这个大好机会,改变楼宇自控“市场在中国,产业在国外”的这种情况,使楼宇自控市场发展能更加符合中国的国情。
千家网:你提到了国内品牌的一些问题,从千家网监测目前楼宇自控市场上看,国内品牌现在不是市场上的主流,而且处于刚刚发展的阶段,你作为业内专家,你觉得国内品牌如果想改变市场在中国,产业在国外这种情况,国内品牌应该怎么做?
程教授:国外品牌的楼宇自控厂家,他们的工厂和研发中心我大概参观过七八家,国内品牌有中浙大中控、清华同方、利达恒信、高诚等也非常熟悉,也参观过他们的工厂,我认为,国内品牌和国外品牌的产品在技术性能上来说,差别并不大。但从工程经验上来说,我觉得国内品牌和国外品牌还有一定的差距,系统的功能和性能还未得认可。所以,国内品牌应该从中小工程做起,积累工程经验,并完善产品的系统性,虽然我们现在和国外品牌的差距还很大,但通过慢慢地积累经验和不断地完善产品,改进产品,我相信,在不久的将来,市场在中国,产业也会在中国。
千家网:目前楼宇自控市场中,Lonwork和BACnet是两种主流的协议,现在很多厂商也在采用新的通讯协议,作为国内最早研究楼宇自控的专家,请问楼宇自控中的各种协议对楼宇自控市场的影响。
程教授:从楼宇自控系统基本控制内容上来讲,目前楼宇自控市场上流行Lonwork和BACnet协议及其他种通讯协议都能非常好地满足楼宇控制的需要。工业控制要求快速性、准确性、稳定性,楼宇自控相比较工业控制来说,,稳定性是非常重要的,但精确性和快速性的要求就不如工业控制那样严格。因此现在所用的技术手段都是可以做到非常好的水平。在过去的十几年间,Lonwork和BACnet这两种协议在不断地竞争,并在竞争中不断地发展,Lonwork的协议规范在最近十年做了很多修订,BACnet也打了很多补丁。其实在工业控制中,现场总线控制技术也是绚丽多彩的,比如Lonwork、MODBUS、CAN总线。过于去比较各种总线技术和通讯方式,在楼宇自控中来说,实际意义不大,因为各种协议都能很好满足需要,但从技术的先进性来说,还是很有意义的。
千家网:在今年3月28日北京国际会议中心举办的“第二届国际智能、绿色建筑与建筑节能会议上”,您做了《绿色建筑智能系统工程的探索》的学术报告,请您谈谈报告中的一些观点,以及绿色智能建筑的前景。
程教授:在今年3月28日的绿色建筑节能会议上,我做了《绿色建筑智能系统工程的探索》的演讲,对绿色建筑的理念与我国的相关政策进行了分析,提出了智能化技术与信息技术是绿色建筑的重要技术组成部分。绿色建筑在中国刚刚起步, “绿色建筑”是一个整体概念,贯穿于建筑物的规划、设计、建筑、使用以及维护的全过程,覆盖建筑物的整个生命周期。“绿色建筑”将环保技术、节能技术、信息技术、网络技术渗透到居民生活的各个方面,即用最新的理念,最先进的技术去解决生态节能与居住舒适度问题。
中国正处于工业化、城市化加速发展时期,我们不仅要注重单体建筑的效果,更需要从区域来考虑降低能源资源消耗、保护环境的总体效果。政府积极调整经济结构、转变经济增长方式,提出鼓励发展节能省地型住宅与公共建筑,制定并推行更严格的节地节能节水节材(简称“四节”)标准,以促进城镇建设发展质量和效益的提高。政府近年来在绿色建筑领域所做的这些工作,反映了政府、工程界和房产业的建设行为正从生态意识走向生态尽责,这是中国可持续发展的重大转折点。
在建筑设备、资源利用、管理信息、生态等领域,有大量需要解决的智能控制与信息管理的课题。如果不能有效地实现各类设备系统的智能控制,不能完备地进行建筑物建设、运行与更新过程的信息管理,绿色建筑的主要目标是不可能达到。绿色建筑智能系统由信息采集、控制、有效管理、决策执行等四个阶段组成。智能系统与绿色建筑共生同存,智能系统的功能、性能及运行成本是绿色建筑不可分割的一部分,绿色建筑要实现的大部分目标及实现方案都离不开智能系统,但是建设业中的智能系统与传统工业系统的工作环境和要求有很大差别,因而面临着许多新的课题。建设部仇保兴副部长在《中国的能源战略与绿色建筑前景》一文中提出:“以智能化推进绿色建筑,节约能源,降低资源消耗和浪费,减少污染,是建筑智能化发展的方向和目的,也是绿色建筑发展的必由之路。”由于绿色建筑在我国刚刚起步,其中大量的课题有待人们去探索与解决。
千家网:中国是能源消耗大国,据统计,目前建筑能耗点总能耗的28%,未来将达到35%,单位能耗量是发达国家的3倍。从2005年底,国家也陆续出台了针对建筑节能的相关法律规范。请您谈谈智能建筑节能现在的情况并预测未来几年内智能建筑节能市场的一些新动向。
程教授:现在国家大力提倡建筑节能,也出台了一些节能标准。《公共建筑节能设计标准》规定建筑物节能要求达到65%。这是按八十年代修建的未采取任何节能措施的建筑为标准,在采取大量采用新技术、新材料来实现建筑节能65%,这个节能效果是相当厉害的,是否能做到?怎么样做到?这个节能标准肯定能做到,我们参照境外的建筑物,比如日本、欧洲的建筑物,他们的建筑物能耗就比我们少得多,而且舒适度比我们现有的建筑一点都不差。如果我们把65%的节能量当成100%来说,其中20%上是在建筑设计上的理念更新来减少建筑物耗能的,比如建筑物的朝向,怎么样最少接受太阳的辐射、最大利用自然采光,还有自然通风等;有大概40%左右是靠墙体等材料,例如,外墙保温材料和内墙材料,还有门窗、遮阳和屋顶来减少能耗的;另外15%是靠可再生能源,如利用太阳能、地源热泵;15%是由节能型设备贡献,在建筑物中使用智能化手段,节能效果只占了10%左右。尽管对建筑的优化控制、信息采集、集成管理,智能化在建筑里是一个非常重要的手段,但由智能化直接实现的节能份额是非常有限的,智能化手段可以使建筑物的节能措施完成得更好,。在已经建成的既有建筑里能源的消耗相当大的,在节能方面主要从改善设备运行,减少无谓损耗,智能化的作用显得尤为重要。
随着国家出台的节能标准,各个地方也有很多的实施细则。现在国家对建筑节能是越来越重视,建设部每年召开一次的建筑绿色节能展会,就是从建筑节能和建设环保为核心来考虑的。对既有建筑的改造,可以有很多工作可以做,现在并不缺乏技术手段,缺乏的是商业运行的机制和体制,例如,合同能源管理是个非常好的项目,但真正能落实实施的却不多,就是缺乏运行机制和法律保障。节能现在已被提高到与GDP相同的高度,已经成为一项对政府的基本考核指标。建筑智能控制的节能在整个节能方面是所占的比重不大,但对整个节能大局来说,是有很大的贡献的。国家要在运行机制、法律保障、奖励政策方面出台相关政策,让建筑节能有更大的空间发展。
千家网:您一直都在从事智能建筑相关的教育与研究工作,目前院校不仅智能建筑相关专业设置少,而且还存在毕业生难以找到合适的工作的情况,你是如何看待这个问题的?
程教授:根据教育部规定,专业设置必须按规定的专业目录,因此智能建筑只能作为方向,而不是学科。现在所谓的智能建筑专业的教育,都是在某个规定的招生专业后面加智能建筑方向,因为智能建筑是个多技术、多学科的综合应用专业。1986年同济大学就设置建筑电气工程专业, 1990年建筑电气工程转为电气工程及自动化(智能建筑方向)本科的教育,1997年开始在控制理论与控制工程硕士点招收智能建筑方面的研究生,我们这些工作在国内都是最早的。毕业生很难找到工作,是个普遍的社会现象,反而我们学校有不少学生的就业是利用了智能建筑方向。有些毕业生找不到工作其实跟学校、专业、教师和学生能力都有关系。
千家网:请您为千家网提出一些建议。
程教授:千家网作为智能建筑行业里知名的网络媒体,已经得到业内人士的认可。通过网络平台,介绍行业内的新技术、标准、动态,建立行业设备系统的数据库,让从业人员通过网络比较完整地、全面地了解智能建筑行业,使新技术与新观点得到广为传播,把热点问题引向正确的道路,可以使同行能够零距离零时差地交流,因此,行业的发展需要并且也离不开千家网这样的媒体。希望千家网越办越好,并正确地引领智能建筑行业的健康发展。
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