樓宇變革新趨勢:智慧綠色引領未來

現代社會,人們工作、生活大都在一棟棟精心設計的樓宇裡,對建築有着高度的依賴性。

根據相關調查數據和研究結果,人們大約有80%以上的時間是在建築物中度過,其包括了住宅、辦公樓、商業建築、學校、醫院等各種類型的建築物。而人們對美好生活的追求,將不斷提升對建築舒適度的要求,這進一步增加了建築對能源的需求。

中國城市報記者近日在採訪中瞭解到,如何讓樓宇在舒適度和可持續發展需求之間找到平衡和創新的解決方案,是建築從業者正思考探索的方向。

驅動未來城市發展的新引擎

18歲對於一個人來說,青春正盛;但對於一座樓宇來說,18歲,也許開始面臨一些“中年危機”。

上海花旗集團大廈於2005年竣工,內有花旗銀行中國總部、瑞士銀行、洲際酒店中國總部、中糧信託等一衆國內外知名企業。這幢矗立在黃浦江畔國際化的金融大廈,在投入運營18年之際,遇到了“成長的煩惱”。

於大廈自身而言,由於投運已久,其集中能源站設備老化導致性能衰減嚴重、系統故障率高、整體能效水平低等諸多問題出現;加上原系統二次泵揚程選型偏大,大廈單位面積能耗量比同期上海市綜合辦公建築平均水平都高。

於數千名在此辦公的大廈使用者而言,大廈製冷效果不盡如人意,夏季製冷費用還只增不減。

“雙碳”目標下,2022年11月,花旗大廈決定“動手術”,從硬件到軟件、設計到拆舊、裝備到運營,再從製冷、採暖、強電、自控、土建到裝配式管道、雲平臺等各個方面,來了一次徹頭徹尾的“綠改”。

改造後,其製冷系統能效不僅大幅提升,而且降低了運行費用;室內溫溼度常態化處於舒適範圍內,提升了用戶體驗感。

刷臉進門、進電梯,室內溫度和照明能實時調節,電器運行和能耗情況可後臺一屏獲悉……近年來,越來越多的建築樓宇都進行了節能升級,裝上“智慧大腦”,給其使用者和管理者帶來了不少便利。

根據《城鄉建設領域碳達峰實施方案》,2030年前,建築節能、垃圾資源化利用等水平大幅提高,能源資源利用效率達到國際先進水平;用能結構和方式更加優化,可再生能源應用更加充分;城鄉建設方式綠色低碳轉型取得積極進展,“大量建設、大量消耗、大量排放”基本扭轉;城市整體性、系統性、生長性增強,“城市病”問題初步解決。

業內專家表示,智慧建築不僅是對傳統建築技術的創新和整合,更是對當代人類生活品質和可持續發展的深入理解和追求。通過數字化手段,智慧建築已成爲助力產業綠色、高質量轉型發展以及驅動未來城市發展的新引擎。

多方入局攪動市場

1月10日,CA1341航班機艙內,乘客們低聲交談間會時不時講出“樓宇”“智能化”“低碳”等詞彙。在這趟北京飛往深圳的航班上,不少旅客都是爲了趕赴深圳國際會展中心,參加一場以智慧建築爲話題的大會。

隔日,千人大會如期召開,現場氣氛熱烈,座無虛席。雖然是一場以建築爲主題的會議,但中國城市報記者在現場注意到,參會者不僅有建築領域的人才和專家,還有來自百度、微軟、亞馬遜等科技企業的代表。

而這,也是行業生產方式和人才結構發生變化的真實寫照——數據變成了鋼筋水泥之外建築組建的新要素;數字化的諮詢、設計、採購、建設與運營,正在喚醒越來越多“沉睡的樓宇”。

這場會議的主辦方是美的樓宇科技。2021年,美的中央空調更名爲美的樓宇科技,入局智慧樓宇行業。經過兩年多的磨礪,其智慧樓宇成果已逐步在工業、醫療、基建、園區等多個領域落地。

事實上,“另闢蹊徑”到家電企業的不僅有美的,海爾、西門子等也已進軍智慧樓宇市場,力圖在新領域中分一杯羹。

爲什麼智慧樓宇市場上更活躍的不是房企,而是家電企業?

“家電企業與智慧樓宇有深度關聯。”行業分析人士洪仕斌認爲,與大衆一般印象不同,房地產企業由於技術侷限,其中發揮的作用有限,因爲智慧樓宇中的硬件部分主要是暖通、照明、中央空調等設備,這是家電企業的傳統品類;而軟件則是智能管理平臺,能夠將各部分硬件協調聯動,其中所需技術與近年來家電企業發展的全屋智能高度契合。

值得一提的是,在智慧樓宇市場競爭格局中,不僅有家電企業入場,霍尼韋爾、施耐德等工業企業也成爲賽道玩家。其都通過數字化組合與衍生,梳理過往的成功經驗,重新審視市場和消費者羣體。

孟濤本是一名互聯網人,但他現在的身份是美的樓宇科技研究院院長。進入智慧建築領域這些年,孟濤明顯感覺到“甲方越來越務實了”。

“數字技術的發展和‘雙碳’目標的約束是智慧建築發展的外部驅動;人們對便捷舒適體驗的追求和建築企業降本增效的價值創造需求,是智慧建築快速發展的內在動力。”孟濤說。

根據前瞻產業研究院整理的《2022年中國樓宇智能化行業全景圖譜》報告,2022年—2027年中國樓宇智能化行業市場規模逐年上升,2027年行業規模有望超過1萬億元。

開發全新建築智能化系統勢在必行

中國城市報記者瞭解到,一個單體建築包含電氣、暖通、安防、能源等系統,想要完成設備、空間同時向智能化轉型,涉及建築類型、工程建設、智能硬件、軟件系統、用戶需求等變量。

正是由於建築的複雜性,在智慧建築落地過程中,僅調試周期或可長達半年,調試後未達效果的案例也比比皆是。

“不是把項目交付了、款項收到了就大功告成了。智慧建築人要有一個態度,那就是建築是可‘生長’的,管‘生’也要管‘養’。”孟濤說。

值得關注的是,“雙碳”目標下,如何讓科技、建築、低碳三者有機結合,正成爲業內新課題。

“我們調查發現,無論是在國外還是國內,許多應用智能化的建築能耗反而更高。”2023年,中國工程院院士、清華大學建築學院教授江億在一場會議上提到,通過冷熱抵消的方式維持室內恆溫,傳感器故障導致自動轉爲高能耗方式運行,爲滿足極端的設定要求全系統進入極端狀態等因素都可能導致建築能耗變得更高。

江億以兩個研究數據舉例稱:“空調啓動時,參照預設溫度或是初始溫度,能耗會相差20%;空調控制是全自動開還是非全自動開,能耗相差30%。”

“真正的智能化應能夠判斷上述問題,確保給定的系統條件下能耗不低於人工運行水平。”江億認爲,開發全新的建築智能化系統勢在必行。新系統能實現智能感知,不僅要感知運行數據,更要感知建築和機電系統本身;要實現分佈計算,充分利用好末端芯片的計算能力,實現前端計算、計算前移;要利用大數據,通過彙集各個建築的運行數據,提取經驗,動態反饋到各個建築中,協助指導運行;要建立與運行管理者和使用者的新交流方式。

《 中國城市報 》