低碳經濟與智能建筑

文｜北京瑞拓電子技術發(fā)展有限公司 李志文

1 背景分析

溫家寶總理在今年的政府工作報告中提到：“大力開發(fā)低碳技術，推廣高效節(jié)能技術，要努力建設以低碳排放為特征的產業(yè)體系和消費模式，積極參與應對氣候變化國際合作”。在剛剛過去的2009年12月，來自192個國家的代表聚集在哥本哈根，召開關于拯救地球、二氧化碳減排等問題的大會。中國在大會上鄭重承諾，到2020年，我國單位GDP二氧化碳排放將比2005年下降40%～45%。無疑，二氧化碳排放是引發(fā)地球變暖的核心因素之一，但是一個經常被忽略的事實是，建筑領域的二氧化碳排放量在二氧化碳排放總量中，幾乎占到了50%，這一比例遠遠高于運輸和工業(yè)領域。我國目前每年新增建筑面積約為2×1010m2，據(jù)建設部預測，到2020年，我國累計新增各類建筑將達到約3×1011m2，年新增建筑面積接近全球年建筑總量的一半，建筑能耗將達到1.1×1010t標準煤的水平。

一切跡象顯示，低碳建筑已逐漸成為國際建筑界的主流趨勢，一個全新的建筑變革時代，正在快步向我們走來。

2 低碳經濟與智能建筑的定義

低碳經濟指“通過技術創(chuàng)新、制度創(chuàng)新等手段，盡可能地減少煤炭、石油等高碳能源的消耗”的經濟發(fā)展形態(tài)。

智能建筑指“以建筑物為平臺，兼?zhèn)湫畔⒃O施系統(tǒng)、信息化應用系統(tǒng)、建筑設備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等，集結構、系統(tǒng)、服務、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”的建筑。

從它們的定義，我們不難看出它們之間聯(lián)系的緊密性，也不難看出它們的結合——低碳建筑未來發(fā)展的美好前景。

3 低碳建筑發(fā)展的制約因素

（1）增加投入

低碳建筑的發(fā)展所面臨的一個很現(xiàn)實的問題，就是資金的一次性投入與節(jié)能回報的持續(xù)性回收的主體并不一致（自建項目除外）——資金是由開發(fā)商投入的，回報卻由業(yè)主享受。這是制約當前低碳建筑發(fā)展的主要問題之一。引入低碳材料會增加成本，而對于企業(yè)與市場而言，成本永遠都是最敏感的問題，開發(fā)企業(yè)一般都對這個問題采取回避的態(tài)度；再加上一些企業(yè)在經過利潤空間計算后，發(fā)現(xiàn)即使不進行節(jié)能開發(fā)也能取得高回報，便更不愿意碰觸價格這個敏感話題了。此外，一些自建項目的投資者受自身認識水平所限，更多地把資金投入到裝修等方面，忽略了節(jié)能的重要價值。

（2）系統(tǒng)設計與大樓的整體配套差

目前，智能建筑設計單位基本為設計院和系統(tǒng)集成公司。眾所周知，智能建筑節(jié)能潛力的主要部分在空調、電力系統(tǒng)中，但目前主要的設計單位一般對上述系統(tǒng)缺乏深入的了解，如果開發(fā)商對此也沒有一個比較清楚的認識，那么像空調、照明系統(tǒng)是應當納入到樓宇控制系統(tǒng)中還是應當獨立控制這樣的爭論，以及在招標中，閥門在暖通、弱電系統(tǒng)中重復招標等情況，就會頻繁出現(xiàn)。事實上，這也是我們在現(xiàn)實中經常遇到的。智能建筑系統(tǒng)，只有作用到其他系統(tǒng)之上，才能最大程度上地體現(xiàn)出其節(jié)能減排的價值。

（3）技術、設備選擇保守

智能建筑產業(yè)本身是個高新技術產業(yè)，卻也隨著技術日趨成熟，出現(xiàn)了一個目前業(yè)內普遍存在的問題：技術、設備選擇保守。我們經常聽到從業(yè)人員強調系統(tǒng)首先要可靠、穩(wěn)定，這固然沒有錯誤，但在實際操作中，人們卻由于對此的誤解，越來越明顯地不敢使用新技術、新材料。由于這種原因，許多老的生產廠商在新設備的制造推出方面采取了所謂穩(wěn)扎穩(wěn)打的保守的方式，而一些新公司在推出新產品的過程中，得不到市場的反應，造成許多新技術、新產品不能在第一時間得到應用，嚴重制約了智能建筑產業(yè)的發(fā)展，顯然也制約了智能建筑對低碳經濟的貢獻。

（4）系統(tǒng)的前期論證、設計、安裝、調試、售后服務各環(huán)節(jié)脫節(jié)

以HVAC及其自控系統(tǒng)為例，在智能建筑中，其工程實施的步驟大體上是建筑設計院的暖通空調專業(yè)人員進行設計，并提出自控要求，自控設備廠商進行控制部分的方案設計和施工設計，以及安裝調試，然后移交給物業(yè)管理部門進行運行管理。這幾個環(huán)節(jié)涉及建筑設計院、自控廠商和業(yè)主等單位。工程實施本應在各單位的密切配合下，一環(huán)扣一環(huán)地運轉。然而，實踐表明，目前其中各個重要環(huán)節(jié)常常脫節(jié)，遺留后患，給BA系統(tǒng)的節(jié)能效果甚至正常運行帶來嚴重的負面影響。這種脫節(jié)現(xiàn)象主要表現(xiàn)在以下幾方面：

◆ 業(yè)主對BEMS（樓宇能量管理系統(tǒng)）的節(jié)能潛力及運行可能出現(xiàn)的問題往往心中無數(shù)，對于HVAC系統(tǒng)設計和HVAC自控設計中的重大方案問題往往未組織必要的論證；

◆ 建筑設計院暖通空調專業(yè)人員對自控專業(yè)提的要求往往深度不夠，經常出現(xiàn)全年工況劃分、相應的空氣處理過程焓濕圖、各種情況下各種執(zhí)行機構的動作要求及工作狀態(tài)、情況轉換的邊界條件等均未提供的現(xiàn)象；

◆ 設備安裝單位的工作常常不按規(guī)程進行，在安裝完畢之后并未對各個風系統(tǒng)和水系統(tǒng)進行認真的調試，造成其未能達到平衡；

◆ 自控設備廠商在工程實施時往往投入不足，因而無力在現(xiàn)場針對具體工程進行具體分析，調試工作存在種種缺陷，如針對建筑物特性和具體管網特征的一些參數(shù)選擇較為粗糙，夏季、冬季和過渡季節(jié)等不同情況普遍未進行足夠的調試；

◆ 智能建筑售后服務體系薄弱，許多工程公司的維護工作僅限于保證設備能夠工作，設備使用過程中的二次開發(fā)幾乎是一片空白。

（5）后期使用率低

目前國內智能建筑市場存在的一種普遍現(xiàn)象：很多智能建筑項目的設計達到了很高的水準，技術也很先進，完全達到了5A標準；但在項目建成交付使用后相當長的一段時間內，開通率很低，智能化系統(tǒng)的實際應用程度也很低，有些子系統(tǒng)實際上長期處于閑置狀態(tài)，有些系統(tǒng)的功能由于物業(yè)管理人員操作不熟練，索性用手工代替。這樣的智能建筑，其設計指標很難得到實現(xiàn)，造成了極大的浪費，與低碳建筑的理念背道而馳。

4 解決方法

建筑能耗，主要包括建筑采暖、空調、熱水供應、炊事、照明、家用電器、電梯等方面的能耗。建筑節(jié)能就是要在保證和提高建筑舒適性的條件下，合理使用能源，不斷提高能源利用率。在智能建筑這一建筑和IT融合的特殊領域，也存在著節(jié)能問題。據(jù)專家研究，我國大型公共建筑單位建筑面積能耗大約是普通居住建筑的10倍左右，而大型公共建筑又多為智能建筑，所以說智能建筑的節(jié)能潛力是十分巨大的。智能建筑的節(jié)能是個系統(tǒng)工程，也比一般建筑的節(jié)能更復雜，既要考慮通常意義上的建筑節(jié)能，又要考慮到建筑智能化系統(tǒng)的IT節(jié)能，同時還面臨各建筑智能化子系統(tǒng)的充分利用、降低能耗的問題。因此，智能建筑的節(jié)能是一個綜合性、全方位的課題，需要相關各方共同探討，尋找解決辦法。

（1）國家應出臺扶持政策、制定詳細標準

國家應在稅收、獎勵、資金成本等方面扶持智能建筑在低碳建筑中的應用，制定、完善相關的國家標準。在剛剛結束的十一屆全國人大、政協(xié)三次會議上，全國工商聯(lián)在向政協(xié)提交的提案中建議，要在土地、稅收、產業(yè)等政策方面向綠色低碳建筑傾斜。政府管理部門不僅要在減碳方面有政策與財政方面的支持，還要在節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地和環(huán)境保護方面有所部署，在土地政策、稅收政策、產業(yè)政策方面進行改革和傾斜，促進綠色低碳建筑項目的順利開展。此外，還要鼓勵綠色低碳房地產金融創(chuàng)新。房地產是資本密集型產業(yè)，要使資本與綠色低碳地產相結合，使綠色低碳地產成為房地產長遠發(fā)展的“平衡基金”和控制資產泡沫、平抑房價的“對沖基金”。因此，筆者建議鼓勵發(fā)展綠色低碳房地產信托投資基金，通過多種融資方式為低碳地產開發(fā)提供發(fā)展資金。在目前暫未實行碳稅的情況下，還可嘗試實行開發(fā)企業(yè)累積的碳減排量積分制，嘗試設立“房地產碳稅空轉制度”，當條件成熟時，用于沖抵碳稅或政策規(guī)定的其他稅費。

（2）合理增加相關投入

一份測算表明，如果采用節(jié)能標準化流程，增加總成本5%左右的投入，就能取得30%～40%的減排效果。從“建筑經濟”的角度來講，建筑有30～50年的平均壽命，而5%的投入一般在5～6年內即可收回。

除了成本這個顯而易見的因素之外，還有一個因素是開發(fā)企業(yè)的意識問題?！澳切┚邆涓叨壬鐣熑胃?、站在一定高度上的企業(yè)才會想方設法去節(jié)能減排，建設低碳建筑”。在這方面我們的政府項目應該起到表率作用，與其把許多資金投入到奢華的裝飾裝修方面，還不如加大智能建筑的投入，以期取得經濟與社會雙重效益。

（3）提高設計水平、重視設計中的整體協(xié)調問題

智能建筑各系統(tǒng)是一個整體，只有充分認識到各系統(tǒng)的作用，在設計中把握好整體協(xié)調問題，才有可能充分發(fā)揮智能建筑在節(jié)能領域的作用。

智能建筑各系統(tǒng)對低碳經濟的主要貢獻如表1所示。

（4）大膽使用新技術、新材料、新設備

首先，生產廠家要增加新材料、新技術的研究。智能建筑對低碳經濟的貢獻，很大的一部分就體現(xiàn)在產品的生產過程中。比如，雖然綜合布線系統(tǒng)本身并不屬于高耗能領域，但其產品在生產制造的過程中，需要消耗大量的石油及有色金屬等資源，所以同樣需要節(jié)能。在生產制造過程中，只有不斷地改善產品結構，改進生產工藝，降低生產原料的消耗，才能在布線領域為節(jié)能做出貢獻。另外，在項目建設中，使用優(yōu)質的綜合布線產品，可以降低施工過程中的產品報廢率，這也可以理解為從另一個角度實現(xiàn)了節(jié)能。再比如：采用光效高、耗電少、壽命長、易控制、免維護的節(jié)能燈、LED燈不但能達到很好的節(jié)能效果，也能夠美化環(huán)境。

（5）解決好設計、安裝、售后服務、使用各環(huán)節(jié)的協(xié)調，重視二次開發(fā)

表1 智能建筑各系統(tǒng)對低碳經濟的主要貢獻表

首先，設計人員要有比較全面的技術知識，不僅要懂得智能建筑本身的技術，也要兼顧其他專業(yè)的知識，同時要有意識地去與其他專業(yè)人員協(xié)商、溝通，盡量在設計中體現(xiàn)出整體性、兼顧性、全面性。在安裝調試的過程中，技術人員不能為了提高“效率”，為了開通而開通，應當盡可能地把產品、系統(tǒng)的功能與現(xiàn)場結合，發(fā)揮其最大功效。使用環(huán)節(jié)中存在的使用率低等問題，事實上也反映出了系統(tǒng)設計與使用脫節(jié)，以及對使用者缺乏必要的全面培訓等問題，因此工程完成后的技術交底與培訓、二次開發(fā)就顯得尤為重要。目前從開發(fā)商到集成公司，都有一個認識上的誤區(qū)：總認為二次開發(fā)多，就表明設計不合理。其實我們知道，智能建筑中的許多系統(tǒng)，只有在使用中才能發(fā)現(xiàn)問題，特別是樓控系統(tǒng)，如果不經過春夏秋冬的檢驗，如何給出最佳的控制模式？所以說重視二次開發(fā)是一種進步，是一種必需。

5 結束語

智能建筑與低碳經濟密切相關，是一個系統(tǒng)工程。我們有理由相信，隨著人們對建設低碳經濟社會認識程度的進一步提高，智能建筑產業(yè)必將迎來一個更為光明的前景；隨著“云計算”、“模糊控制技術”以及更多新材料、新技術、新工藝的廣泛應用，智能建筑必將為我們建設低碳經濟社會做出更大貢獻。