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高层建筑绿色设计与建筑智能化

时间:2010-06-20 11:37来源:未知 作者:白雪松

    新浪地产讯 6月18日下午,由新浪地产承办的“第六届中国建筑电气行业发展论坛 暨2010建筑电气新产品新技术发布推介会”在北京隆重举行。在会上,中国建筑设计研究院电气总工程师张文才先生表示:高层建筑绿色设计与建筑智能化和当前的节能、低碳有着紧密相关的联系。

中国建筑设计研究院电气总工程师张文才

 

  张文才表示,高层建筑绿色设计与建筑智能化和当前的节能、低碳有着紧密相关的联系,因为我们讲的高层建筑、超高层建筑,一般定义是从消防的角度来讲的,高度超过25米以上的属于高层建筑,当然还有一些特例,超过24米的一些体育馆还是按照低规来考虑,没有按照高层建筑设计方法和设计规范来考虑。从消防角度来考虑主要是这个问题,超过25米以上的建筑需要单独论证。从我们国家来讲,高度超过100米以上的,实际上规范没有一个标准的用语说是超高层建筑,高度超过100米的高层建筑是另外一种考虑方式。不管怎么说,我们按照24米以上的建筑都是高度建筑来考虑,我们在建筑设计的过程当中怎么考虑绿色设计?怎么达到一个更好的智能化和设计?

  高层建筑包括超高层建筑有一些共同的特点,一是面积大、高度高、人员多、功能复杂。越是高的建筑面积不可能太小,很多人都知道,上海经贸大厦29万平方米,现在的楼高度都是四五百米,而且在中国来讲,各个省都在比谁的建筑高,从当年的400多米,现在已经做到了要600多米了,而且不是一个地区,是多个地区同时都在进行竞争。一个这么大的建筑当中工作人员必然不能少,而且这个建筑可以这样说,单一功能的比较少,综合性的比较多,经贸大厦有办公、宾馆,还有一些相应其他的功能性用房。二是高层建筑,尤其是超高层建筑,消防要靠自救,外部消防难以扑救,因为登高面不够,水龙头喷不高那么高的水,所以这一系列的问题要靠我们自救来解决,这是考虑到消防的问题,要慎之又慎。三是负荷等级高,这么多的建筑,从我们的负荷分级来讲必然不会太低,用电量大,变配电所设置的数量多,我们要在一个楼层中间设置一个甚至多各电配电所。四是机电设备多、分布广。在下面有一些机电设备,在楼上有机电设备,在各层甚至都有机电设备,分布得相当广。五是对供电可靠性要求高,备用和应急电源要求高,这一点是毫无疑问的。一个很高的建筑,一旦停电,上面的人下不来,下面的人上不去,所以我们在有些建筑里面,对于一些普通的建筑,供电等级没有那么高的时候,这些负荷的等级就上去了。六是管理路径长,对管理运行水平高,智能化系统多,各种网络复杂。这个在建筑当中大家都是有目共睹的,楼层越高,供电半径就越长。而且管理人员从底下走到上面,平时十几层楼走几十米,百十层一走就是几百米,路径很长,所以说在这种情况下就需要物业的管理对整个建筑的管理水平有一个高度的要求。这种建筑我们设计的智能化水平、智能化系统相对来讲更多,也要求更复杂一些。我们现在说,一个建筑里面不设内外网也有一个普通网,政府办公楼还有一个内网,我们的控制系统有一个控制网络,安全防范有安全防范网络,这些东西有的可以合并,有的合并不了。

    建筑中的能耗大可以看出,包括空调、照明和其他的功能设备,工程很复杂,简单的靠一般的人工管理难以达到,所以迫切需要我们智能化系统为我们的运营管理提供有效的支持。所以有的时候我们说,建筑里面BMS到底是干什么的,我们就是要建筑设计管理系统,跟我们的楼宇自控的BI系统不一样,它是属于在上一层,可以把我们的火灾智能报警和消防联动控制系统,和安防子系统有效的集成,达到一个有效的进行联动控制的目的。04年底,建设部针对中央的要求,就提出了四节一环保的要求,并向国务院单独申请了绿色建筑创新奖的奖项,国务院批复了,我们作为评委也评过几次,目的就是要全面贯彻绿色建筑的实施,在这里面又提到了建筑智能化的技术。因为建筑智能化技术在建筑电气领域当中是属于一种高新技术,是高科技提升了我们传统的建筑产业。所以说在当初两届绿色建筑创新奖里面是单独设置了建筑智能化的奖项,随着后来逐渐的以绿色建筑包含进来了,可以顺便说一下,建设部还有一个华夏科技奖,对于建筑智能化还可以单项的设置。所以回过头我们看出来,建筑智能化这个手段为我们建筑的管理提供了一个很有效的支持,这里面的定义就是以建筑物为平台,兼备信息设施系统,信息化应用系统,建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境,这就是说我们生活、工作的一个环境,应该达到一个什么样的目标。要靠我们的建筑智能化系统,为我们达到一个安全、高效、便捷、智能、环保、健康的环境。

  随着智能化技术的发展,在座的有些同志是有目共睹,从90年代中期的炒作,到现在比较务实,从一个简单的系统到我们现在多个系统的集成,所以说在智能建筑设计标准上,我们参加了这个标准的制定,所以对于这个问题在讨论过程当中也是通过初步讨论,大家认识逐步的清晰。尤其是在基层方面,原来很多东西好几页纸,要做到实用和适用为目标,不要过多的渲染,所以最后就变成了短短的半页纸左右。这里面就是提到了以满足建筑物的使用功能为目标,确保对各类系统监控信息资源共享的优化管理。以建筑物的规模、物业管理为依据,建立实用、高效的信息化系统,以实现综合管理的功能。在这里面我们要针对不同的建筑有不同的做法,不要千篇一律。尤其是对于一些管理部门,像我们现在要做一个博物馆,安防交由物业管理不行,安防就由自己的保卫部门管理,因为一个博物馆里面有价值连城的珍贵文物,一般的物业是不能管理的,所以说没有必要把它们凑在一起。建筑设备监控系统是为建筑物内的机电设备运行提供自动控制,实现以计算机为中心的监控,这个里面我们要看到,现在大家会遇到一些东西,常规的是HVAC(供暖、通风、空调系统监控),还有给排水,有些给排水的东西可能还不进入到我们建筑设备监控,实际上有一些控制理念,我们可以从被动的变成主动的控制,积水坑的水位慢慢涨,除非突然涨到漫顶了,到低谷的时候还可以启动,就是利用封堵的一些条件,也可能我们达到节省费用的作用。变配电、计算机监控系统逐渐在我们广大设计人员当中得到了应用,这也是最近几年当中逐渐应用起来的,我们变配电得到了更好、更优的控制方式。另外就是大家也知道,还有一个智能照明控制系统,对于我们一些公共区域,尤其是像今天这种大的会场,利用我们的智能照明控制系统,能够很方便、很便捷的达到一个控制的目标。如果是对于一些大型的会展,如果靠几个工作人员从这个馆到那个馆去开灯和关灯的话,不要看短短的时间,用电量非常大,白白浪费的用电量是相当多的。我们利用这一套自动照明的控制系统,利用计算机网络来做到监控,这种情况下需要什么时候亮就什么时候亮,需要什么时候关就什么时候关,这个时候节能的效果相当明显。

  还有一些作为我们设备的监控,这是在最近遇到的,一个是浪涌保护器的监控系统,它经过几次危机寿命还有多少我们不得而知,如果一个个检查工作量很大,所以说现在有的企业就是有一个浪涌保护器计算机的监控系统,知道每一个SPD的位置在哪儿,现在经过几次危机寿命还有多少,能够一目了然。可以在计算机的界面上一下子调出还剩下30%是多少,40%是多少,对于这个寿命能够很快的给出一个结果来,这样的话就避免了有一些设备在经过多次危机以后起到了保护,但是已经光荣牺牲了,这个时候危机再来,它不起任何作用,把我们的设备打坏,这个在工程当中已经有实例了,再找原因的话,这个东西本身能起作用,但是已经到了使用极限寿命了,包括SPD这样一个小的范围,也起到了一个很好的作用。另外现在对于ATS双电源互投也进行了一个网络的监控,知道哪一个双电源互投开关现在的状态怎么样,所以说对于我们供电的可靠性进一步提高了。再加上还有一些是电梯、扶梯的监控,这就是我们建筑设备监控的一些内容。

    从整个建筑来讲,前面讲了设备监控要达到一个目标,便于管理,主要还有一个就是节能目的。因为这个系统本身的出生就是为节能而产生的,这是在70年代初期世界上能源危机的时候产生了这样一套系统,所以说它的初衷是要考虑节能,所以我们不要把这个作为这样方便、那样方便,把节能最根本的一条忘了。因为我们要注意一下能耗,公共建筑在我们国家面积比住宅建筑的面积要少,但是公共建筑能耗比我们住宅的能耗要高的多得多,我们的住宅一般来讲南北有差异,从北方往南方推的话,基本上每平方米每年10度到30度电,但是作为公共建筑,每平方米的耗电是100度到300度,这样算下来,公共建筑太厉害了。所以说要做一个好的公共建筑,要做到节能,每年的能耗在100度电/平方米是相当不错了,这还要看这个建筑物的档次,越高的档次可能用电量更多,如果能从这方面节省下来确实不错。在这个方面来讲,有智能建筑设计标准,各子系统相关的标准也出来了,包括安防、建筑设备监控都有体现,所以说民用建筑设备规范当中,对于整个智能化各个子系统都列得比较细了。

  我们看到还有一个绿色建筑评价标准,我们讲到节能、绿色建筑,首先有一个概念要搞清楚,我们节能的建筑并不见得都是绿色建筑,绿色建筑一定要节能,因为建筑本身先天不足,我们电气专业搞自控的人下了九牛二虎之力想办法把能源节省下来,我做了一个节能,但是这个节能是迫于无奈,这是建筑先天性不足,所以我们这样说,这个建筑如果作为一个绿色建筑来讲,首先一票否决建筑不节能。但是返过来,作为一个绿色建筑,肯定对于节能方面有严格的要求,所以说在建设部绿色建筑评价标准当中分住宅和公共建筑两大类,而且从标准里面,从一星级、二星级一直到三星级,这个里面有些控制项,就是必须要做一些条件,就是综合奖和专项奖的必备条件。当然我们有些开发商做出了建筑,不参加评选,但是总的来讲是朝着这个方向努力的,目标是为住户提供一个更好、更低能耗的建筑,提供一个工作或者生活的环境。另外还有一些优选项和一般项,是我们分级条例当中要考虑的。不对周边的建筑产生光的污染,不影响居民日照的要求。对于节能和能源利用当中也提出来,首先从设计角度来讲就是不能采用电锅炉、电热水器作为直接采暖和空气调节系统的热源,如果采用这些用电能的话,肯定在绿色建筑里面是一票否决的,不光是中国的绿色建筑评价标准,国际上同样也是这样,美国有美国的标准,英国有英国的标准,加拿大还有加拿大的标准,对于这方面要求比较严格。各场馆的照明度不高于国家现行标准规定的现行值,这是作为低星级标准的要求,作为高星级的标准就不是这样了。大家在座的要注意,我们建筑电气这个专业在节能方面真正有量化标准的唯独就是这一个照明标准,它能对单位密度值提出一个量化的概念,剩下其他的没有具体的量化概念,是我们自己在工作中进一步考虑对于其他系统怎么节能,对于其他一些电气的选择应该做到更节能,但是这一点作为施工和审查当中是必备的一条。另外新建的公共建筑,冷热源和输电系统要进行独立计量,谁用电谁付款。5.2.18根据各地气候和自然条件,充分利用太阳能、地热能等可再生能源,可再生能源产生的热量不低于建筑生活热水消耗量的10%,或者可再生能源发电量不低于建筑用量的2%,这就是清洁能源和可再生能源,这两个条件是获得关系,又要达到10%的生活热水的消耗量,或者是达到整个用电量的2%,用风能、太阳能、地热能都可以,在这种情况下,这一条就满足要求了。

    作为高的标准当中,刚才说到了照明当中是现行值,就是5.2.4里面,5.2.19里面就是达到的目标值,这是要求更严格的。实际上在座的各位可以想一想,如果我们设计一般的建筑,包括办公楼等等,我们现在使用的光源条件比原来好的多了,这个时候要达到目标值不是难事,只要下点功夫这是轻而易举的。因为我见到最低的,在办公区域当中500的用电量是10.8瓦,我们的目标是15瓦,我们达到11瓦或者13瓦在中国来讲,比我们的目标值低多了,这一点需要大家努力一下,好好计算一下就能达到,千万不要用密度去反推要设多少灯,这样的结果是严重超标。另外就是运营管理,把智能化系统已经放进当中了,建筑智能化系统定位合理,信息网络系统功能完善,这就是一个很好的建筑当中应该涉及到的系统,能够满足我们管理的需要,满足我们工作的需要。另外建筑通风、空调、照明等设备、自动监控系统技术合理、系统高效运行。说一句话很简单,真正达到高效是很难的。

  除了评价标准之外,还有一个是绿色建筑设计标准也正在制定,这里面也就是按照绿色建筑的内涵来设计,打造绿色建筑从节能环保、保护人体健康等方面,对电气专业来讲,一个是进行能耗的计量,注重环境的监控对机电设备的控制,另外一个就是太阳能,讲到一个BIPV,BIPV是一体化,BAPV是分体的,现在是希望和建筑做成一体化。智能建筑是传统产业,还是回到这句话,绿色建筑一定是节能的,节能的建筑并不见得是绿色建筑。

  我们现在的建筑能耗比较大,我们单位GDP的能耗是世界平均水平的2倍,是欧盟的5倍,美国的3.5倍,日本的9倍。由此可见,我们还处于非常落后的状态,所以说我们有些做法,有些运行的管理方式还是粗放型的,希望我们在这方面加大努力,把我们的节能工作做好。另外城乡建设部也成立了绿色建筑评审专家委员会,也对国内一些建筑进行绿色建筑的评审,目的就是要打造一个中国绿色建筑品牌。在这一点上,希望大家共同努力,把我们的绿色建筑做好,把我们的节能工作做好,谢谢大家!

  (责任编辑:白雪松)

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