智能建筑如何走上綠色發展道路

文｜丁勇

一、我國智能建筑的發展史

在可持續發展觀念已成為世界共識的今天，智能建筑也已歷經三十多年的發展，呈現出了煥然一新的面貌，各個國家和地區也相繼走上了智能建筑的可持續轉型之路。我國第一棟智能建筑——北京發展大廈誕生于1984年。早期智能建筑也主要集中在沿海等開放程度較高的地區，后期隨著經濟的不斷發展，趁著改革開放的春風和房地產行業的熱潮，智能建筑工程項目如雨后春筍般涌現，一大批卓越的智能建筑建脫穎而出，智能建筑的工程質量不斷得到提升，智能建筑也逐步向二、三線城市推進。相關數據顯示，中國智能建筑市場規模年均增長率已達到20%，投資量越來越大，甚至逐漸趕超美國和日本。當前國內智能建筑建設量，占全國新建建筑的30%。

圖1 智能建筑的五個歷史發展階段

圖2 智慧建筑的演變路徑

智能建筑中包含各類智能化控制子系統，例如信息化應用系統、智能化集成系統、信息設施系統、建筑設備管理系統、公共安全系統、機房工程等。早期受經濟發展水平的制約，智能建筑相關產品和系統主要依賴國外進口，霍尼韋爾、江森、西門子等公司在我國智能建筑市場上占據相當大的比重。但隨著多年來我國的政策扶持、技術開發、人才培養等，一大批民族自主品牌已經成立，企業的自主創新能力也在不斷加強，智能化子系統的研發制造技術逐步完備。尤其是受到我國安全相關強制性標準的影響，公共安全系統中的火災自動報警與消防聯動系統在智能建筑中的應用最為廣泛，技術已處于先進水平。

新時期，隨著我國大數據、云服務、物聯網、移動互聯、BIM 等高新技術的創新發展，智能建筑的關注重點主要集中在“智能”方面，越來越朝著“智慧化”方向演變。關于國內智能建筑的發展歷程，比較公認的觀點是歷經五個階段，分別是單功能系統階段、多功能系統階段、集成系統階段、智能建筑智能管理系統階段、建筑智能化環境集成階段。清華大學王福林則在此基礎上，結合時代發展特征，重新總結智能建筑的五個發展階段，如圖1所示。阿里巴巴集團于2017年發布智慧建筑白皮書，其中提到按照建筑的智慧化程度劃分，也可以將智能建筑的發展歷程分為三個階段：傳統建筑階段、智能建筑階段和智慧建筑階段，如圖2所示。

由于我國智能建筑的起步較晚，相較于國際上智能建筑的可持續轉型發展，我國智能建筑的發展還處于強調功能化發展的階段，著重表現在智慧功能的擴展。但是，節能減排已是我國的基本國策，綠色發展也成為我國的五大發展理念之一，因此，智能建筑的可持續轉型升級勢在必行，是實現我國新型城鎮化建設的必然之路。

二、智能建筑綠色發展中的關鍵問題

歷經三十多年的發展，智能建筑進入新的時期。然而在良好的發展形勢下，智能建筑不可避免地會出現一些問題。如圖3所示，對從事智能建筑領域相關專業人員進行簡單調研，了解到當前智能建筑中的智能化系統功能實現狀況，約15.3%的智能建筑智能化系統處于基本癱瘓狀態，81.4%的智能化系統能實現部分監測顯示功能，僅有3.4%的智能建筑運行達到理想效果，能夠根據環境、人員和設備的變化，進行優化調控，從而達到綠色環保節能的目的。由此可看，智能建筑的功能實現率還有待提升。

同時，通過該調研還了解到導致該現象的原因，總結主要有以下兩點：一是雖然智能化各子系統技術逐漸趨于成熟，但系統集成尚待完善。智能化子系統一般由不同的廠商提供，再加上系統采用的通信協議和通信技術的不同，導致各系統之間難以實現統一的調度和管控。解決各智能化子系統之間的互聯性和互操作性問題，針對建筑物的運營及管理目標，構建一個統一的信息平臺，以多種類智能化信息集成方式，形成具有信息匯聚、資源共享、協同運行、優化管理等綜合應用功能的系統，是當前智能化集成架構急需解決的問題。二是智能建筑工程各環節精準度不夠，尤其是后期運營維護不受重視。一方面，設計、施工、調適、運營、維護等環節精細度不夠。受到當前大環境的影響，建筑的交付周期較短，縱使有精細化的設計，但后期的施工、調適等環節受工期的制約，使系統部分功能與設計不一致甚至缺失，導致系統在運營時達不到預期目標。另一方面，大多數建筑的智能化系統維護和管理多被小區的物業管理人員甚至是安保人員接手，其中大多數人員缺乏專業素養，不理解系統的操作界面和操作管理，無法根據外界環境的動態改變來實時調整系統運行狀態，更不會對系統定期進行調適和保養，一旦系統出現故障，更不會進行進一步的維修解決問題。

正是由于這些原因，常常導致智能建筑出現建筑能耗偏高、系統性能不穩定、環境調控效果不理想等現象，而這些問題是智能建筑綠色發展道路上的“攔路虎”，使得智能建筑的發展與“綠色”背道而馳。

圖3 智能建筑的功能實現現狀

三、智能建筑的綠色發展

目前在我國，“智能”和“綠色”還是兩個相對獨立的板塊，但是也逐漸呈現出相互滲透的趨勢。《智能建筑設計標準》GB 50314-2015中定義智能建筑是以建筑物為平臺，基于對各類智能化信息的綜合應用，集架構、系統、應用、管理及優化組合為一體，具有感知、傳輸、記憶、推理、判斷和決策的綜合智慧能力，形成以人、建筑、環境互為協調的整合體，為人們提供安全、高效、便利及可持續發展功能環境的建筑。《綠色建筑評價標準》GB 50378 第三版（尚未正式發布）中定義綠色建筑為在全壽命周期內，節約資源、保護環境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實現人與自然和諧共生的高性能建筑。智能建筑關注不同類型建筑的功能需求，開始強調“以人為本”的可持續思想。綠色建筑關注不同年齡層次人群對建筑的需求，更加強調建筑的安全耐久性、健康性及智能化特性。

辯證性分析建筑“綠色”與“智能”的關系，智能建筑是綠色建筑的技術支撐，綠色建筑是智能建筑的最終目的。當前的智能建筑還缺少“綠色”的特征，真正的綠色智能建筑應該是建立在信息技術的基礎上、具有人和自然高度和諧、平衡共生的綠色建筑，是注重經濟效益、安全、環保和人文關懷的、且具有時代特征的高新技術的綠色建筑。因此，主要的發展內容包括重視能源資源的集約化利用、重視室內環境的舒適健康、重視智能建筑的綠色運營等三個方面。

四、智能建筑綠色發展的建議

實現智能建筑的綠色發展，離不開多方位、全體系、系統性的戰略規劃，覆蓋技術標準體系、監督管理機制、技術產業支撐、經濟激勵政策、人員培養體系、能力建設和宣傳培訓等多方面內容。這里簡單選取幾點重點闡述。

1.綠色發展 標準先行

智能建筑的綠色發展離不開標準的建立，當前智能建筑和綠色建筑的標準體系是相互脫離的，兩者并未有效的融合。智能建筑的綠色發展，應建立覆蓋設計、施工、驗收和運營等全壽命周期的標準體系。標準體系的建立主要可以考慮以下幾個方面：第一，著重智能建筑的綠色運營；第二，開拓既有建筑的綠色智能化改造領域；第三，提升綠色智能建筑標準的國際化水平。

2.信息技術的應用落地

隨著科學技術的發展，智能建筑的含義不斷拓寬，上到智慧城市的建設，小到智能家居的研發，以信息化技術促進智能建筑的綠色發展，是未來智能建筑發展的重要趨勢。

物聯網、大數據、云服務、BIM 等技術對傳統的智能建筑體系和架構提出了挑戰，基于物聯網的智能建筑、建筑的遠程運維監管服務、扁平化的智能建筑感知架構等都是這些新概念的具體應用落地，加強成果轉化，為智能建筑的綠色長遠發展提供新的動力。

3.人員的培訓管理

“綠色”和“智能”是一個多專業協調配合的工作，專業集成度高，要求從業人員具備良好的專業素養。不論是設計、施工還是運營管理人員，都要與時俱進，不斷更新專業知識，提升理論水平和實踐能力。因此，對就業人員開展多種形式的再教育工作是非常有必要的。例如，加強相關標準的宣貫，舉辦相關軟件、資格認證的培訓班，定期舉辦跨學科的知識講座或者經驗分享交流會舉辦各種形式的專業比賽激勵從業人員提升技能。

此外，除了對從業人員進行宣傳和教育，也十分有必要對普通大眾進行知識的普及，宣傳綠色智能建筑的重要性，鼓勵建筑使用者踐行綠色低碳的理念，學會并力所能及地使用智能化系統，調節控制室內環境，最終實現控制節能，增強幸福感和獲得感。