周小林：智慧建筑領(lǐng)域存在的問題及解決方案

文｜田媛

智慧建筑經(jīng)過20多年的發(fā)展，進(jìn)入了新的階段，在各種科技、互聯(lián)網(wǎng)思維、大數(shù)據(jù)平臺(tái)、新型運(yùn)營模式等方面的因素的影響下，智慧建筑在創(chuàng)造安全、舒適、便捷的居住和生活環(huán)境方面發(fā)揮了重要的作用，但是，智慧建筑的快速發(fā)展使得能源消耗等問題越來越突出，節(jié)能、安全成為了智慧建筑領(lǐng)域不得不重視的問題。本次訪談我們特別邀請(qǐng)到了復(fù)旦大學(xué)副教授周小林為大家解讀當(dāng)前我國智慧建筑領(lǐng)域的現(xiàn)狀、問題、及進(jìn)一步的解決方案。

Q：周老師，現(xiàn)在我國智慧建筑處于快速發(fā)展階段，能否請(qǐng)您先簡(jiǎn)單介紹一下我國智慧建筑領(lǐng)域的發(fā)展情況。

A：隨著我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，新型城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程加快，我國建筑業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)調(diào)查顯示，截止到2015年底，我國建筑業(yè)總產(chǎn)值已超過18萬億元，比上年增長7.3%，總建筑面積超過600億平方米。建筑業(yè)產(chǎn)值的持續(xù)增長推動(dòng)了建筑智能化行業(yè)的發(fā)展，未來智慧建筑市場(chǎng)的年增長率將會(huì)高于建筑市場(chǎng)，保守估計(jì)每年約增長15%以上。國內(nèi)已建成的具有一定程度的智能化功能建筑超過千座，用于智慧建筑化的投資比重在逐年增加。據(jù)了解，我國智慧建筑行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已超過1000億元，各地具備建筑智能化資質(zhì)的企業(yè)有近萬家，其中具有市場(chǎng)影響力的智能化業(yè)務(wù)的上市類公司約在100家左右。

Q：智慧建筑領(lǐng)域發(fā)展迅猛的同時(shí)，您認(rèn)為是否存在一定的問題？

A：的確，現(xiàn)在我國智慧建筑迅速發(fā)展，建筑的智能工程技術(shù)也在不斷的成熟，但是仍出現(xiàn)了一些問題。我國現(xiàn)有智慧建筑大量增加的同時(shí)，出現(xiàn)了智能化系統(tǒng)核心產(chǎn)品國產(chǎn)化率低，運(yùn)行效果不理想；節(jié)能技術(shù)缺少創(chuàng)新，高能耗建筑仍占高比例；應(yīng)用系統(tǒng)缺少安全管控，智能化設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通等一系列問題，這都需要制定相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行引導(dǎo)和規(guī)范，并積極開展相關(guān)課題研究和試點(diǎn)示范工作。我本人也從去年年底開始參與住建部科技司支持的，由全國智標(biāo)委組織行業(yè)專家開展的課題研究工作，并已取得一定成果。

復(fù)旦大學(xué)副教授周小林

具體來說，第一，雖然智慧建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展迅速，但在實(shí)際運(yùn)行層面仍存在諸多問題。例如，有的開發(fā)商在智慧建筑建造期間，考慮到成本因素，忽略了節(jié)能因素或者是不愿意采用節(jié)能新技術(shù)，常常會(huì)用普通材料代替節(jié)能環(huán)保材料，這將在建筑物未來的使用過程中增加過多的能耗并對(duì)造成環(huán)境污染。數(shù)據(jù)顯示，我國建筑能耗占社會(huì)總能耗的60%以上，其中空調(diào)能耗約占總建筑能耗的65%，照明能耗約占總建筑能耗的10%左右，電梯、家用電器等能耗約占建筑總能耗的10%左右，大多數(shù)的建筑都是高能耗建筑，既不能滿足綠色節(jié)能的要求，又無法給用戶帶來良好的用戶體驗(yàn)。

第二，我國智慧建筑雖然發(fā)展迅速，但是水平相對(duì)不高，各類智能系統(tǒng)綜合應(yīng)用尚處于起步狀態(tài)。同時(shí)，我國智慧建筑所采用的自動(dòng)控制系統(tǒng)、相關(guān)產(chǎn)品等大多來自江森、西門子、霍尼韋爾等國外企業(yè)，國內(nèi)的智能建筑企業(yè)只提供行業(yè)上下游等邊緣的產(chǎn)品或服務(wù)，控制系統(tǒng)的核心產(chǎn)品國產(chǎn)化率極低。由于系統(tǒng)復(fù)雜和國外技術(shù)封鎖等問題，我國智慧建筑系統(tǒng)的正常運(yùn)行率低，帶來了較高的安全隱患。

第三，智慧建筑的發(fā)展仍相對(duì)獨(dú)立，各智慧建筑的設(shè)備、系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。我國智慧建筑各系統(tǒng)之間都是分散獨(dú)立存在的，缺少總體布局和頂層設(shè)計(jì)，難以對(duì)不同的智慧建筑進(jìn)行綜合治理。此外，我國智慧建筑本身雖然涵蓋了諸多的子系統(tǒng)，但是大多子系統(tǒng)之間仍處于獨(dú)立運(yùn)行的狀態(tài)，無法達(dá)到集成的目的，因此智慧化程度較低，仍需要消耗眾多的人力、財(cái)力進(jìn)行監(jiān)管和運(yùn)行。

Q：針對(duì)以上智慧建筑所存在的問題，您認(rèn)為應(yīng)采取哪些應(yīng)對(duì)措施？

A：首先，針對(duì)節(jié)能問題，應(yīng)該更多的關(guān)注節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，積極采用新型、環(huán)保的建筑材料。這將不僅能降低企業(yè)對(duì)于智慧建筑的建造和運(yùn)營成本，還符合可持續(xù)發(fā)展的要求，在可預(yù)見的未來里，能源緊缺問題將會(huì)更加嚴(yán)峻，因此綠色節(jié)能的智慧建筑模式必將是未來的發(fā)展趨勢(shì)。其次，我國應(yīng)加強(qiáng)對(duì)于智慧建筑領(lǐng)域自動(dòng)控制系統(tǒng)、通信、信息等領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，并將這些方面進(jìn)行有效的結(jié)合，建立起自己的智慧建筑系統(tǒng)。此外，智慧建筑領(lǐng)域相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范仍需完善，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)相關(guān)行業(yè)的資格審查和技術(shù)考評(píng)，對(duì)智慧建筑的市場(chǎng)和質(zhì)量進(jìn)行有效的監(jiān)管。

Q：您剛才提到了從2016年底開始參與相關(guān)的課題研究工作，能介紹一下您所參與的課題的團(tuán)隊(duì)建設(shè)情況嗎？

A：從2016年11月起，在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技司的支持下，我參與了由全國智能建筑及居住區(qū)數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)組織開展的《以問題為導(dǎo)向，推動(dòng)安全、節(jié)能技術(shù)在我國智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用》課題的研究工作。我們?cè)谡n題研究總體組下設(shè)技術(shù)研發(fā)組、標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)組、報(bào)告編寫組和應(yīng)用推廣組四大組，其中，技術(shù)研發(fā)組又分為安全組和節(jié)能組兩個(gè)部分，主要側(cè)重我們課題的兩大任務(wù)，一個(gè)是安全，一個(gè)是節(jié)能。我們的組織架構(gòu)中還設(shè)有專家咨詢組，是以孫玉院士和沈昌祥院士領(lǐng)銜，包括北大、清華、復(fù)旦、中科院等科研院所及企事業(yè)單位，涉及信息化規(guī)劃、設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)、系統(tǒng)集成等領(lǐng)域的專家參與。

Q：課題的主要研究?jī)?nèi)容是什么？

A：課題有兩大側(cè)重任務(wù)，一個(gè)是安全，一個(gè)是節(jié)能。在我們的課題研發(fā)過程中，研究?jī)?nèi)容主要針對(duì)三個(gè)方面。

開展實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的控制技術(shù)研究。按照智慧建筑系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景及功能不同，主要從智能單設(shè)備節(jié)能系統(tǒng)、智能家庭節(jié)能系統(tǒng)和智能樓宇節(jié)能系統(tǒng)以及設(shè)備聯(lián)合管控及系統(tǒng)共建等方面開展控制技術(shù)研究。

開展實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的平臺(tái)技術(shù)研究。建筑節(jié)能大數(shù)據(jù)模型研究，建立安全物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)維平臺(tái)，分析用戶用能規(guī)律、設(shè)備運(yùn)行規(guī)律、設(shè)備設(shè)計(jì)與實(shí)際運(yùn)行的差異，實(shí)現(xiàn)提高能效、節(jié)能降耗的目標(biāo)。

第三、開展智慧建筑樓宇控制系統(tǒng)安全技術(shù)研究。采用國產(chǎn)密碼算法的安全網(wǎng)關(guān)技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)控制域到信息域的數(shù)據(jù)安全傳輸和管理。

Q：現(xiàn)在課題進(jìn)展情況如何？

A：現(xiàn)在課題已經(jīng)取得了初步成果，截止到今年3月底，《智能建筑節(jié)能報(bào)告》、《我國智能建筑發(fā)展報(bào)告》、《中國智能建筑標(biāo)準(zhǔn)體系研究報(bào)告》、《建筑自動(dòng)化和控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信協(xié)議》等多項(xiàng)報(bào)告、標(biāo)準(zhǔn)的大綱已確立，并正式開始匯總編制工作，其中，《中國智能建筑發(fā)展報(bào)告（2017）》將具備出版條件，以后會(huì)和大家見面的。此外，我們將完成至少一款建筑節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品及加載國產(chǎn)密碼算法的系統(tǒng)安全產(chǎn)品的研發(fā)，并且在智慧筑領(lǐng)域具備應(yīng)用條件。

Q：該課題下一步的推進(jìn)計(jì)劃能給我們透露一下嗎？

A：我們整個(gè)課題是由總體組負(fù)責(zé)整體的聯(lián)系和協(xié)調(diào)工作，各個(gè)小組根據(jù)所負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容制定工作計(jì)劃并定期通過會(huì)議溝通。剛才我提到，今年3月底我們已經(jīng)啟動(dòng)了多項(xiàng)報(bào)告、標(biāo)準(zhǔn)的編制工作，并會(huì)在6月底之前進(jìn)行廣泛的走訪并進(jìn)行調(diào)研工作。4月開始，我們已經(jīng)開始開展采用國產(chǎn)密碼算法的網(wǎng)關(guān)及核心硬件的研發(fā)工作，并預(yù)計(jì)10月底完成。今年年底，我們將針對(duì)產(chǎn)品及系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)驗(yàn)證和推廣，編制完成《中國智能建筑發(fā)展報(bào)告》和其他標(biāo)準(zhǔn)體系報(bào)告，爭(zhēng)取實(shí)現(xiàn)3-5個(gè)項(xiàng)目的試點(diǎn)應(yīng)用。