政府机关其内部有众多业务部门,即承接不同任务的办事机构,这些机构各自均有相应的对口上下级和同级业务部门,他们的政务大厅每天要接待一批又一批的来访办事民众,实时处置应急事务,实时向对口业务部门传达并报告领导,与此同时,他们还要处理日常事务,不难看出,政府部门的业务庞杂、繁重,十分重要,还要保密,这些业务有日常工作,也有应急任务。因此,常将政府部门的综合业务,称之为系统工程。
政府部门的信息系统,涉及到社会的方方面面,信息量大,流通速度快,处理要及时、准确、安全可靠(系统要有冗余量和热备份),存储时间要长(有的资料要存放几个月、几年、甚至长期保存,有的系统还要激活长期封存的死档案),对资源共享部分,其调档速度要快(如DNA档案、指纹档案、户口档案、重点人员资料档案、经济信息档案、建设档案等是全国共享的)。所以政府机关的信息系统在建设前要充分论证、调研、规划、设计,系统建设要体现本单位工作性质及其要求,要有一定的冗余量和适度超前性,为提高机关的办事效率和服务质量,所建系统要标准、成熟,要规范化、智能化、自动化,系统所用的设备在确保技术先进的前提下,一定要成熟安全、稳定、可靠,界面要清晰人性化、模块化、集成化,利于操作、维护、管理,这是规范、智能的集中体现统一要求。该系统一经批准,施工时必须严格贯彻执行建设规范,严控各个环节,实时监测各道工序,确保工程竣工时监测合格,达到设计要求,审计合格,通过验收,系统运行时建设单位满意,上级机关满意,为民办事时,群众满意。
在宽带网络兴起阶段,光纤接入(FTFX)是多种传输媒介中最理想的一种,这是因为它具有传输容量大,传输质量好,传输中损耗小,传输中中继距离长,电磁屏蔽和抗干扰性能好,抗雷击破坏和保密性能好等特点,因此,当光纤产品、光纤接入技术进入市场时,就受到业界的重视和欢迎,并得到广为应用,该产品及其技术已经稳定、成熟,其性价比越来越高,所以在大型网络及其重点、要害部门中FTFX必将得到更为广泛的应用。
所谓“物联网”系统,是物品通过射频识别等信息传感设备识别后,连接到互联网上,实现智能识别与管理。这种系统可以是近距离的(在一个单位内部如库房)也可以是远程的,实现异地监视、操作管理,是全智能、全自动化系统,该系统技术成熟,目前已在上海、江苏、广东、吉林等地多家单位使用。曾有专家认为:十年内,射频识别技术与互联网将充分融合,皆时将在全国范围内得到普及推广应用,我国的智能化、自动化管理系统将上一个新台阶,该系统必将推动全民素质之提高,提高办事效率,促进国民经济的更快更好之发展。
自然科学及其相关技术,就其本身而言是无极性的,当被某单位、集团、地区或相关人事所掌握,被控制后,它就有了团体利益,地区利益和个人利益,此时技术就安上了极性。现在谈的“三网合一”、“FTTX”、“物联网”等技术,要服务于民,要社会共享,因此要国家确立一个统一的管理部门,削平原来的山头,行业霸头,打破狭隘的区域限制,取消小团体利益,确立国家整体利益,从而促进“三网合一”、“FTTX”和“物联网”技术及其系统的发展,这些技术与系统的发展,必将带动布线行业的健康有序发展,使布线产品、布线技术、布线系统更上一个台阶。
不难看出,“三网合一”、“FTTX”、“物联网”三者目前分别建设,独立运营,但它们还是有共同之点,因为他们均与网络有关,并相连,所以无论从技术上讲,还是从实体上看,它们通过网络可以彼此利用、互补,增加市场,扩展业务范围,走共同发展之路,或联手运营活动,也许有一天在共同的布线网络平台上它们会并网发展,并在共同的大网中发挥各自长处,扩展业务天地。
问:据了解,你正在编写《智能建筑机房工程》一书,现在进展情况如何?能否在这里通过千家网平台给大家介绍一下。
王建章:近年来,随着电子信息技术的快速发展,经调查,据不完全统计,国内机房市场保持着19%的年增长率。机房建设数量已由2005年的一万多个,增长至2009年的三万多个。目前,尽管金融、通讯、互联网的数据机房仍是新建机房的主流,但是,随着各行各业信息化的深入,机房的类型和功能将变得多样化,机房的设计也越来越复杂,而且对机房建设提出了更高要求。机房设备和设计也随着机房的配置和设计的变化而变化。
由于电子信息系统机房的重要性和可靠性以及具有数据、信息和资产的密集性等特点,机房的设计理念和新技术的发展更快,凸现其先进性。在机房系统建设中,涌现出大量的新技术的应用和新配置的设计,体现了设计理念的更新,反映了新的设计理念。总结这些新的设计理念和分析其变化趋势,不仅有益于提高机房的安全可靠性,也有利于提高和发挥电子信息系统机房的效益。该书根据当前国内外机房的相关论述和设计实践,归纳目前电子信息系统机房建设的新理念和变化趋势。
该书五十余万字共分九章。其中第一章为概论;第二章为机房空调系统;第三章为机房综合布线系统;第四章为机房集中监控系统;第五章为机房工程建设;第六章为数据中心机房工程;第七章为机房工程施工;第八章为机房工程监理、验收和评估;第九章为机房工程实例;为方便读者了解机房建设的分类依据和相关标准,我们在书中给出了相应的附录。
该书由王建章研究员级高工主编,许作民教授级高工、陈文胜、陈健高工任副主编,南京工业大学陆伟良教授主审。参与本书撰写的作者有:第一章 王建章、朱剑雄;第二章 庞珩、海光美;第三章 徐明明;第四章 陈文胜、武伟瑜、王建章;第五章 王建章、毛新云、颜叶频;第六章 白波;第七章 王建章、黄炜;第八章 顾永松、何晖;第九章 陈健、吕纯强。本书特邀解放军理工大学谢秉正教授作序,全国智能建筑行业资深专家、南京工业大学陆伟良教授任主审。
本书撰写过程得到了上海大学赵哲身教授、上海现代设计集团赵济安教授级高工、南京工业大学城建学院龚延风教授等专家指导。
与国内同类书籍相比,本书特点是内容新颖,实用性强。
希望本书的出版能对智能化机房工程建设能作出一点贡献,对从事该行业的设计师、工程师有所帮助!
问:节能减排是当今社会一个受关注的话题,您如何看待智能建筑行业的节能?您对提高智能建筑节能水平有哪些建议?
王建章:中国是一个能源消耗的大国,其中建筑能耗在全球占有相当大的比例。有文章指出,在智能建筑强调节能的程序中,实现节电节能是重要的一环,国外系统节能率一般可达30%左右.然而目前中国在智能建筑中,建筑节能远远落后世界先进水平,据了解现有建筑只有4%实现了节能。通过大力推广建筑节能材料节约能源,减少对电力的过分消耗,是实现节能减排,建设节约型社会的重要手段,但真正能做到这一点的建筑商极少,目前该领域仍然处于起步阶段,行业需要快速发展还有待更多刺激性和推动性的因素。
究其原因主要有两方面:一是市场管理,二是技术管理。市场管理问题表现为,工程商为了减少成本运营而省掉节能系统的安装,以及不规范工程建造的大量存在;技术管理问题表现为,工程实施本应形成密切配合,环环相扣的运转,然而,实践表明,目前各重要环节常常脱节,给节能系统带来了严重的后果。这只是中国智能建筑在节电方面存在的问题。国务院早已正式发布进一步加强淘汰落后产能产品的通知,明确表示了以电力、钢铁、水泥、有色金属、焦炭等行业为重点,按期淘汰落后产能。加快淘汰落后产能,一方面是转变经济发展方式、调整经济结构、提高经济增长质量和效益,另一方面则是,加快节能减排、积极应对全球气候变化。这对智能建筑在中国的发展是一大好消息,国家一旦加紧了对电力、钢铁、水泥、有色金属等的控制力度,普通建筑成本就会增加,为取得更多效益,智能建筑应该积极地进行产业升级,为节能减排、环保低碳做出自己的贡献。
近年来,世界各地的地震、海啸、温室效应等大自然灾害不断发生,已经引起全球各国高层和人民的高度重视。全球金融危机与去年底的哥本哈根气候会议又将节能环保产业推向新阶段。对节能环保产业起着重要的、积极的指导作用。为了进一步推进产业结构调整,我国政府出台了多种相关政策加大节能环保产业的发展。
目前,国家将从实行税收优惠、加大资金支持力度、完善会计制度、提供融资服务等方面积极支持合同能源管理节能产业的发展。因此,从智能建筑的节能层面上来讲,我国智能建筑的节能系统还有很大的增值空间,也一定会为我国的节能减排政策贡献自己的力量。建筑节能的技术措施是工程建设方、设计方、工程承包方及物业管理方必须实施的基本工作内容,不仅应按照建筑节能的相关标准进行规划设计,还必须在建筑物生命周期的每一个环节给予落实。实行“全面用能管理,精细节能控制”。智能化系统工程节能技术措施以往主要集中在能耗设施,如冷热源、空调等的节能控制方面,现在则应转为“全面用能管理,精细节能控制”。无论是设备系统的工艺控制,还是日常管理,只要有一定的节能空间,就应具有针对性的措施。所以,凡是有利于用能管理的参数,智能化系统就必须准确地采集并完整地存贮,通过对实时信息与历史数据的分析,管理当前的用能设备,优化今后的用能控制与管理策略。目前,智能化系统工程界存在着一种不良情况,一些企业为了获取眼前的市场份额,在建设方的诱逼下,恶性低价竞争,最后工程成交价接近成本甚至低于成本,把5年~8年的电子设备免费保修期,与生命周期60年~80年的建筑本体相提并论并为2年~3年。
结果,工程中应有的服务内容与服务质量消失了,经济纠纷不断,留下了一个个智能化系统的“遗憾工程”与“烂尾工程”。在重视建筑节能的今天,智能建筑工程界应放弃恶性竞争行为,走到“全面技术服务,长效保证质量”的正确道路上来。只有通过高新技术服务,才能实现并提升系统功能。智能化系统工程要在建筑节能中发挥作用,也必须对技术服务的价值给予应有的评定。
第一,在建筑节能中需要大量的各类物理量与化学量的检测器,对能源使用状况、能耗设备运行状态、节能控制效果等进行检测。在建筑节能中需要低成本,高可靠性的检测器及仪表。第二,系统集成被视为智能建筑的最高境界,然而,系统集成给谁用、怎么用的问题并未得到解决。许多工程设计时已配置了系统集成软件,并花了很大的代价实现各子系统的互联,但建成后的运行管理体制及使用人的素质与系统集成存在较大的差距,因此60%以上的工程未能达到预期目标。所以在今后的系统集成软件开发与系统集成工程实施中,需要对传统的系统架构与功能进行改进与创新。系统集成在实现其他功能的同时,应为能源综合管理建成一个专用平台。第三,太阳能、风能、地热等可再生能源应逐步替代建筑物中传统不可再生能源。在绿色建筑中,对遮阳系统的控制,对直接利用太阳光照明、利用自然通风的控制,对水资源的再生利用控制等,都不是传统建筑设计与实施中的内容,这些控制方法与控制装置随着设备系统与装置机理的不同而需要逐一开发。
建筑智能化工程的设计施工不仅是配置功能,采购设备,现场安装,而应与建筑、设备、物业等专业联合,对建筑物的能源系统进行分析与诊断,紧密结合建筑方案、设备工艺、管理方式,提供全面的自动监测、控制与管理方案,并在实施过程中不断地优化完善。能源合同管理及节能工程的前期咨询、规划设计和实施优化都需要高素质的人才,工作模式的转变意味着智能建筑工程界整体将提升一个层次。
由于建筑节能与绿色建筑嵌入了智能化系统工程,为配合节能与用能技术措施的智能控制方案与产品都具有一定的新颖性、独特性与复杂性,传统用于建筑的监控设备与系统已不能充分满足要求,因此,在建筑节能工程中需要不断地学习国外先进技术、开发新装备,在运行过程中不断积累数据,优化控制与管理模式,完善并提升建筑智能化节能控制装备的功能。节能设备研制和建筑节能改造不仅需要大量的投入,而且投资回报的周期长,并有一定的风险。因此从市场角度看,从事建筑节能与绿色建筑工程的企业,能否从中获利并保持良好的发展势头,尚存在不少问题。但是,在国家与人类社会中,建筑节能与绿色建筑是不得不上,而且是非搞不可。国家资金在和金融政策上对节能减排工程是予以支持的,这是我国政府高瞻远瞩的决策,我们要充分学习节能减排的政策、法规与各地政府的实施细则,把智能建筑节能工作融入到我国节能减排的大环境中。
在推动绿色建筑的过程中,要建立起政府、开发商、物业公司、设备供给商的多方合作链,调动起各方的积极性,紧密地配合,将政策搀扶、降低本钱、推广技术的应用等实践到位,才能使建筑行业的绿色革命顺利进行并取得成效。
在我国现有建筑中,95%是高耗能建筑。其中公共楼、商场、宾馆以及综合楼所占到70%,这些都是耗能大户。在房地产开发过程中,建筑采暖、空调、透风、照明以及装饰建材制造等诸多方面都有能耗介入,造成巨量碳排放。在建筑耗能构成中,采暖耗能占据了第一位,是发达国家的2-3倍。因而现有建筑的节能改造迫在眉睫。
据统计,我国新建建筑节能尺度执行率在设计阶段从2005年的53%增长到了2009年的99%,在施工阶段从21%上升到了90%。很多绿色新建筑成为城市中的“绿色地标”,而在上海世博会中的建筑设计与建设中,更是充分开发太阳能技术,采用清洁能源,应用节能设备,如世博会中的中国馆、主题馆、世博中心和未来馆等均采用了“光伏建筑一体化并电系统”,位于城市最佳实践区的伦敦“零碳馆”、瑞士馆外墙为“智能帷幕”、世博轴好汉堡之家等采用了因地制宜的“江水源”和“地热”资源、而加拿大馆、卢森堡馆、德国馆等均选用了隔热材料,以减少空调排碳,此外,巴西馆、芬兰馆等设计建设中采用了最新的节能材料。
上海世博会充分演绎“城市,让生活更美好”的主题,表达着现代人对新型城市、环保城市、更自然化城市,更人性化城市的追求和向往。世博会不仅是经济的辉煌,而且展示了科技的进步,低碳的新理念,建筑设计的最新成果等等。
(一)巧用太阳能风能,节电照明新主张
1、光伏建筑一体化
放眼世博园,最大的亮点就是太阳能、风能的大规模应用。太阳能项目主要采用光伏建筑一体化并电系统。所谓“光伏建筑一体化”,是将太阳能光伏电板做成建筑材料,让建筑物的外墙、屋顶成为“发电机”。通过并网,建筑物发的电能输入城市电网,让“绿电”进入千家万户。世博会“******”建造过程中全部采用国内设备和产品,如此大规模应用太阳能建筑一体化在国内尚属首创。太阳能光伏建筑一体化技术大规模应用于中国馆、主题馆、世博中心和未来馆(原南市电厂)四座标志性建筑上,世博馆中的光伏一体化建筑太阳能电池板的总装机容量达4.68兆瓦,年均发电可达406万千瓦时,减排二氧化碳总量逾3400吨。其中,利用世博主题馆屋顶建设的光伏项目,装机容量2.8兆瓦,是目前中国乃至亚洲最大的光伏建筑一体化工程。此外,在世博园区内还将设置一些光伏“小品”,比如太阳能公交车站、太阳能街头雕塑、太阳能路灯和太阳能凉亭等。在风力发电方面,世博会的风力发电量也是北京奥运会风力发电量的2倍。
2、伦敦“零碳馆”
位于城市最佳实践区的伦敦“零碳馆”是一座实现”零排放”的房子。“零碳馆”的一大亮点是建筑顶部拥有众多随风灵活转动的五彩“风帽”。“风帽”世博馆利用温压和风压将新鲜空气源源不断地送入建筑内部的同时,并将室内空气排出。在通风过程中,建筑同时可利用太阳能和“江水源”系统对进入室内的空气进行除湿和降温。“零碳馆”的另一大亮点是墙体表面附着的特殊荧光涂料,建筑白天储存的太阳能量将在夜间释放荧光,减少照明能耗,使展馆成为会发光的房子。
3、瑞士智能帷幕
瑞士馆外墙上的红灯是利用太阳能发电的能源照明,向人们倡导清洁环保的理念。瑞士馆的表皮是由金属网和红色的挂片组成,能将白天吸收的太阳能在夜间点亮满墙的红色光斑,11000块包含敏化太阳电池的的生物树脂悬挂其上,将由半透明的铝网结构帷幕覆盖,并与展馆周围的能量如阳光和相机的闪光发生反应,整个外墙呈现一种动态闪光的视觉效果,且作为植物纤维树脂材料,它们会在世博会结束时自然的降解消失。
(二)因地制宜利用江水源和地热
本届世博会的园区分布在黄埔江两岸,一轴四馆是沿江而建,因地制宜利用天然的黄埔江水资源来达到节能的目的,是明智之举,创意之举。
1、世博轴
在世博会空间最大的建筑世博轴中,巨大的空调系统竟然全部不用电。而是利用黄浦江天然水源和地源提供全部空调能源,江水源热泵和地源热泵作为空调系统冷热源可省去冷却塔补充水,大幅度提高空调制冷效果;同时,江水和埋设在工程桩内的地埋管散热器作为热泵系统的高温热源或低温热源,可极大提高能源效率。据专家介绍,利用江水源提供能源的空调系统不但节约了电能,而且建设成本比一般空调系统还低,这是一项“节能”的新科技,未来可以成为中国有相应条件地区的首选。
2、德国汉堡之家
位于城市最佳实践区的德国汉堡之家室内没有空调和暖气,却能够一年四季保持恒温25℃。它主要通过空气置换,达到良好的隔热目的,无需使用传统的暖气或空调就能保持舒适的室内温度和环境,做到冬天保暖、夏天降温。能耗只有上海普通建筑的十分之一,生活却依然舒适。据工作人员介绍,这栋建筑在建设之初就在地下打了120口35米深的水井,通过地源热泵对室内温度进行调节,再加上独特的空气交换系统和太阳能发电设备,汉堡之家是一座低能耗建筑。
(三)选用隔热木材,减少空调排碳
大型建筑空调不仅耗能非常高,而且会排放大量的二氧化碳,低碳生活源于科技创新。本届世博会的在场馆温度调节方面大胆尝试,世博多家场馆利用建筑结构和隔热材料自动调节场馆内温度,告别了空调制冷时代,减少了空调排碳量。
1、加拿大馆
加拿大馆钢结构外墙表面贴着红杉木板。红杉木细胞孔状结构中充满空气,隔热效果远超过砖头、水泥和钢材。据加拿大馆传媒顾问Marc介绍“有木头在外面,挡住太阳,夏天咱们馆根本不用开空调。”此外木板之间留着缝隙,阳光循此投进馆内,可以少开几盏灯节约电能。
2、卢布堡馆
卢森堡馆内部没有空调,但在室外30多摄氏度的高温下,这个“铁罐子”里却异常凉爽。卢森堡馆设计师瓦伦蒂尼说,馆内木材都是从卢森堡运来的冷杉木,这种木料能够保持馆内恒温,而双层地板隔层中流动的空气,又可以隔热。这种不开空调的夏天生活,在卢森堡已不稀奇。
3、德国馆
德国馆建筑设计师介绍了展馆应对高温的一个“秘密武器”。德国馆的外墙使用的是网状的、透气性能良好的革新性建筑布料,其表层织入了一种金属性的银色材料。这种材料对太阳辐射具有很高的反射力,就像建筑外墙之外的第二层皮肤,为展馆遮阳。同时,网状透气性的织布结构能防止展馆内热气的聚积,可减轻展馆内空调设备的负担。世博会结束后,德国馆总共约1.2万平方米的这种革新性建筑布料可被再利用,例如,改制为小块遮阳罩,加工制成提包等。
(四)节能材料的最新应用
1、巴西馆“贫民窟之椅”讲述珍惜
有一把叫做“法维拉”(Favela)的椅子––––它由很多形状各异的碎木头拼成,它出现在巴西馆欢迎区的液晶显示屏上,告诉中国观众一个最重要的词––––珍惜。熟悉时尚的人可能听过“法维拉”这个词,它代表一种风格––––将废旧材料化为具有艺术美感的家居用品。
但很多人不知道,“法维拉”最初是指巴西的贫民窟聚集区。在巴西里约热内卢、圣保罗等大城市,都曾有非常密集的贫民窟,在那里,房子混乱搭建在山上,房子之间许多秘巷穿梭其中,空中电线缠绕。设计师从这里获得了灵感,用废弃的软木、绳子和纤维,做成了这把极具凌乱美感、但坐上去又柔软舒适的椅子,并将其命名为“贫民窟之椅”。在上海世博会的巴西馆里,“贫民窟之椅”中蕴含的“珍惜”,被赋予了新意义––––不仅仅是建筑材料可以回收再利用,还要在原本看似普通的事物中开发出新价值。
2、芬兰馆废纸圈起一壶冰清玉洁
芬兰馆的外观像一只洁白无瑕的“冰壶”,想不到的是,如此纯净的建筑居然是用废纸片和塑料制成,虽说是废物利用,却丝毫不影响它的冰清玉洁。“冰壶”由2.5万块鳞片状的新材料ProFi“冰块”拼装而成,它的主要原料是生产标签纸剩下的边角余料和少许塑料,其表面坚硬耐磨、含水量低、自重轻,且不易变色,易回收。这种全球首创的木塑复合材料不仅能用于搭建外墙,采用不同的木塑比,木质成分从10%到80%不等,就能制造出性能不同的板材,比如黑色或灰色的露天走道。阳光下熠熠生辉、月光下温柔似水的“冰壶”内部,嵌着同样轻薄的纸电池。沿着“冰壶”的优雅曲线,可随意弯曲的电池贴合得天衣无缝,参观者几乎感觉不到它们的存在。扑克牌大小的纸电池只有半毫米厚,它一面镀锌,另一面镀二氧化锰,售价仅为几美分。
随着经济的快速发展,能源与发展之间的矛盾已经成为社会各界普遍关注的问题。公共建筑一般包括办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑以及交通运输用房等。建筑物的能耗占国家总能耗的20-30%,其中空调设施的能耗占有很大比例。公共建筑作为国家基础建设的投资重点,同时也是能耗大户。
据调查,一般公共建筑的单位能耗为20~60度电,是城镇住宅的2倍;大型公共建筑的单位能耗为70~300度,是城镇住宅的10~20倍。全国既有建筑面积约 400 亿平方米,公共建筑面积不到建筑总面积的10%,但其总能耗(采暖除外)已超过建筑总电耗的30%,能耗折合为电力500亿kWh/年。
可以看出:大型公共建筑能源消耗量大,管理集中,可能的节能潜力大,是建筑节能的重点之一。大型公共建筑的主要能耗大体比例分布为:采暖空调占60%左右,照明占20%~50%,水泵占15%左右,电梯占8%左右。大型公共建筑节能的核心是建筑电气节能改造,预计未来建筑电气改造面积增速超过30%。新建建筑严格执行建筑节能设计标准,逐步推行现有建筑节能改造,预计到2020年,每年可节约4200亿度电和2.6亿吨标煤,减少C02等温室气体排放量8.46亿吨。
综上所述,建筑节能是依托高新技术提升建筑功能和品质,营造健康舒适的人居环境,同时实现节约能源和节省资源的可持续发展目标,是惠及当今与未来的战略行为。因此,建筑节能的推进必须依靠一系列的政策法规保障、系统全面的技术支撑和不断完善的技术标准体系,并通过试点工程示范引领,增进社会共识。节能建筑不仅成为建筑发展的主流,更能促进绿色健康的工作和生活方式的形成与推广。
所有这些都使得世博建筑以节能环保的面容展现于世界人们面前,充分体现了以绿色让城市糊口更先进的理念。