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關鍵詞:生物學,建筑行業,生態學,生物建材,生態氣候。
引言
目前,隨著時代的發展、經濟的進步,以及建筑行業需求量和施工量的增大,如今對建筑行業以及建筑物產生了越來越多的精妙的新要求,如何建造結構合理可行但外觀卻獨特新穎甚至是象形的建筑,如何選擇低碳環保且無副作用的建材,如何真正做到建筑與當地生態環境和氣候特征達到真正統一和契合,這都成為了新的思考和新的目標。運用傳統建筑行業中考量的物理學科和化學學科上的只是的確能夠解決許多不可忽略的基礎問題,但是建筑行業若要達到新的高度,滿足新的趨勢,生物學的運用則是不可或缺的。仿生學利用大自然的智慧達到了許多現今科技尚未達到的高度,借鑒和學習到許多創意和想法,給建筑行業無論是外觀設計還是功能滿足上注入了新鮮的活力,而生物材料使用極大的豐富了材料的選擇,提高了材料的某些方面特征。生態氣候學對建筑影響納入建筑行業考量則大大的科學化了建筑本身,真正實現了“因地制宜”,防止了建筑本身在特定環境下的“水土不服”。
1、生物學建筑外形上的運用
1.1仿生學在建筑外形上的運用
仿生學模仿生物個體以及群體的裝置以及建造技術,并學習和借鑒去其原理運用到工程之中,以此激發新的創造和靈感以及新的技術,并依托之產生出優秀的裝置和工程,其外觀運用歷史十分悠久。
在建筑行業的例子,最廣為國人所知曉的例子就是“鳥巢”--2008北京奧運會主會場了,其很明顯直白的借鑒了鳥巢的外形,即使不做更多的多于處理,仍然能夠做到結構美觀和造型的新穎,同時在功能上也十分完善,人文精神在建筑中得到體現,建筑本身也彰顯了北京奧運會的精神。
作為仿生學最直接也是歷史最悠久的運用之一,外形上的運用在建筑上比較有名的應用還有倫敦市政廳(蛋狀),美國肯尼迪機場(雄鷹狀)等,這些是在建筑行業最直接的在外形上向大自然的智慧借鑒的杰出例證。
1.2地域生態氣候學在建筑外形上的運用
地域生態氣候很多時候是對建筑的功能有著一定的要求,然而這種功能性要求也外形上。隨著建筑質量和建筑科技的提升,現在一些固定的建筑外形已經有了能夠在絕大多數生態氣候條件下適用的能力,但是在早期建筑中,先人利用外形來適應生態氣候的思想在如今科技發展的時代仍然值得學習和思考。
最突出的例證則是尤其是在福建地區普遍出現的客家土樓,客家土樓呈大型封閉圖形狀,以圓形為主,兼有方形,八角形等,在當地開發程度較低的情況下,山林野獸貧乏,因自然環境惡劣出現危險的情況也并非偶然,這種特殊外形的設計在一定程度上適應了當地惡劣的生態氣候環境,集中保護了內部的居民便于共同應對危險。
雖然在目前的科技和環境下,像客家土樓這樣的外形設計已經不算是適應環境的必要考量,但是將外形作為功能的外化表現,并因地制宜考量當地低于生態氣候的思想和智慧始終值得傳承和學習。
2、生物學建筑功能上的運用
2.1生物建筑材料建筑功能上的運用
生物材料應用了生物學和工程學的原理,生產出具有特定特性尤其是生物特性的材料,目前該課題也是應用在生活的方方面面,其中一部分應用體現在生物建筑材料上,無論從造價上,功能上或是其他考量因素上,材料一直是影響到整個建筑行業和具體建筑物的重要因素,如今許多傳統材料無法滿足一些建筑的特定需求時,建筑生物材料則開啟了一條新道路,從生物冶金得到高質量的特定材料,到為了制作特定建筑材料在傳統建材中添加生物成分的外加劑,生物建筑材料的應用已經逐漸普及,如在混凝土材料上,新興的微生物造高價混凝土和高彈性混凝土(內加生物添加劑),傳統材料向生物建筑材料的過渡和延伸成為了一大趨勢。
2.2其他相關生物學分支建筑功能上的運用
本文之前探討的仿生學在功能上的運用則算是仿生學在建筑學上最有價值的運用價值之一,以蜥蜴為例,就有建筑學家模擬其身體上的鱗片特征用于火車站的建設(滑鐵盧國際火車站),解決建筑中承受的高重力及強大偏轉力問題,同樣是蜥蜴的結構,現有建筑學家就在研究將其腳步吸盤強附著力的特點運用到建筑功能中。而地區生態特征和生物建筑材料同樣在功能性有所運用,如高層建筑中對生態氣候的考量,特定用途生物建材滿足的功能性,這些在功能上的運用十分精妙但也蘊含著巨大的實際價值。
3、生物學建筑理念上的運用
生物學作為一門學科,其中蘊含的豐富理論已經在各其他學科中有了跨學科運用,在建筑學科,具有革命意義的則是可持續發展的理念和人與建筑與環境三者真正的契合的思想。首先,過去的建筑被單獨從環境中脫離出來更多的強調建筑的功能性,卻經常失去了人對環境的舒適感受,也忽略了建筑與生態的契合。二來日益增大的建筑量對資源產生了巨大的壓力,建筑的可持續發展也成為刻不容緩的議題。
生物學尤其是生態學在建筑行業的運用關注材料對人健康的影響,也關注建筑對本身的生理感官影響,真正做到建筑與人的和諧;而建筑的設計理念也考量到當地生態環境,充分做到建筑與當地環境的和諧。另一方面,建筑行業中越來越注重自然法則的應用,如太陽能、地熱的運用,可再生的特定綠色植物在建筑中的運用都體現出了可持續發展的理念。這都體現生物學因素納入考量后,整個建筑行業理念巨大發展和進步。
BIM保障智慧城市運作
建筑體現出一個城市的氣質和夢想,對于“智慧城市”這個概念來講,建筑的智能化也是其“智慧”的核心之一。所謂建筑的智能化是指智能建筑,真正的智能建筑,不是從建筑物的使用開始的,而是建筑物在建造過程中以及建成以后形成智慧化、互聯化,并達到相互協同。在常規建筑的建設過程中,包括規劃、設計、施工、運維,很多問題都是不可預見的,這也是常規建筑技術的弊端。為了解決這些不可預見的問題,BIM技術便應運而生。
BIM技術可以自始至終貫穿建設的全過程,支撐建設過程的各個階段,實現全程信息化、智能化。設計階段,BIM技術將傳統的二維模型,轉換成三維模型,并且可以做各種各樣的建筑性能分析,將建筑更直觀的展示出來;招投標階段,可以用三維模型來進行算量,把量算的更清楚、更準確;施工階段,可以對整個施工過程進行模擬,檢查施工方案是否合理,物料、塔吊擺放是否安全、方便等,這一切都歸功于BIM技術在建設過程中的應用。BIM技術還可以深入到更細微的地方,包括房間布局、電梯數量、安全出口位置、多專業管線碰撞檢測等多個方面。智慧城市是一個有機的整體,而BIM技術就是保證各部門協調、配合的關鍵要素,從另一個角度來講,不同類型的建筑是城市的“器官”,那么BIM技術則是保障各“器官”健康運行的新鮮血液。
魯班軟件(集團)公司董事長楊寶明認為,中國建筑業企業轉型升級之所以緩慢,主要是因為技術上、管理手段上的瓶頸尚未突破。而BIM技術的出現和成熟,給建企帶來了一個極大的福音。作為最復雜的行業,信息化最難做的行業,真正要突破轉型升級的條件,除了客觀的環境以外,突破三個維度的八算對比的能力是一個必要條件。在建造項目管理中,海量數據的創建、計算、管理和共享,整個項目的協同能力,這些問題是長期由于技術瓶頸的限制得不到突破,在今天這樣的時間點上,信息化技術、軟件技術特別是BIM技術突破已經讓我們到了這樣一個突破的關口上了。
這個變化帶來革命性的影響。所謂的七個維度,工程師三維的實體,建造的過程當中的時間維度,三個工序維度,這樣的數據庫建成,我們的計算能力、分析能力、精細化管理能力就有一個強大的技術支撐和數據支撐。過去直營做不到的,管理太粗的很多問題就會突破,這個技術就是BIM技術,這在國際工程界已經得到公認,BIM技術將給建筑業生產力帶來革命性的進步。它給我們帶來計算能力、數據能力大幅度的提升,模型建好了,工程量瞬間幾十分鐘算出來,十萬平方米所有專業,一個有經驗的團隊可以在10天之內我們可以把它建好模型、精細的算出來。
這樣的能力,對于建筑行業的管理帶來了什么變化?楊寶明表示,我們讓它模擬施工的過程,它是一個進度的計算。各個專業沖突的技術問題,過去大工程幾十個人,甚至上百人在那里討論解決技術沖突的問題。其實BIM軟件可以通過空間位置的計算,讓大家一分鐘時間不花,把所有問題徹底的找出來。之所以BIM技術要給予充分的關注,是因為不僅僅是讓我們得到這樣一個實體模型,更重要的是每一個構件上,它幫我們承載所有的數據信息,并可進行各種各樣的計算,這才是最關鍵的。看實體不是第一個關鍵的目的,雖然可視化也帶來了巨大的價值。
目前,BIM技術在我國的飛速發展無可厚非,但是也不可能一蹴而就,要實現項目管理達到精細化,企業管理實現集約化,這需要政府對行業BIM技術的引導和企業對BIM的研發與應用提升。
助力建企轉型集約化管理
在低碳、綠色、行業轉型升級大背景下,建企首先需要轉型集約化管理,走智慧建造之路是必然。在這一轉型過程中BIM到底能夠提供什么支撐?除了在建造的進度、質量、成本和安全的精細化管理都提供非常強大的支撐外,在深化設計上,對模型進行可視化審核,讓它計算空間的位置,進行多種方案的比較,比如如何施工更方便,哪個材料更好,哪里有沖突,這都是非常好的技術方案。專業的工裝檢測,這在所有大型工程當中都可以節約大量的進度,減少資源浪費,其實現在完全可以使用BIM技術把這些問題消滅在施工之前。
對于如何掌控1000個大型項目的管控,只有制度、流程是根本控制不了的。楊寶明認為,企業必須要有和項目的信息對稱能力,為什么要項目承包制,承包制在管理學上并沒有這個專有名詞,有外包、有分包,這是現階段有效率的方式。最后要集約化的時候,總部和項目部的信息對稱能力要非常強的提升上來,項目的預算員、項目經理知道什么數據,總部也有實時掌控數據的能力,信息的及時性、對應性、準確性、可追溯性有能力把控。這樣的架構,這樣的系統有的時候,我們的管理會出現什么樣的變化,很大的一個提升和改進。轉型升級,就是要有一個數字神經系統,可以快速傳輸到總部,這樣在很多管理方面就會有突破。精細的計劃,更可以做到,這都是BIM在施工技術、管理方面的延伸應用,都是容易做到的。你在模型上只要輸入一個關鍵詞,搜索到這個設備、構件,數據就可以打開了。
IT巨鱷介入智能建筑
最近在IT行業發生的一些兼并,對智能建筑行業是有所震動的。
谷歌在2004年收購交通分析、地圖分析,2008年Map衛星升空,提供谷歌 Earth,2013年收購Waze地理定位。2007年谷歌開發基于Linux的手機安卓,2012年收購摩托羅拉移動操作系統。2012年收購QuickOffice移動辦公應用。我們現在說移動互聯網的影響,早在2007年谷歌就已經具備這樣的條件。2009年谷歌收購視頻壓縮,2010年收購視頻系統平臺、GIPS視頻與音頻壓縮,2011年收購Green Parrot Pictures數字視頻,2011年7月收購人臉識別。跟我們有交集的就是安全防范系統,早在好幾年前谷歌已經具備進入我們安防系統的能力。2012年10月,谷歌收購面部、手勢辨識公司,2013年收購神經網絡云計算等等傳感器公司,還收購了風力渦輪發電公司。2013年收購法國系統優化。特別是2014年谷歌用32億美元收購一個非常不起眼Nest公司,它是生產智能恒溫器的公司。
分析其收購歷程,不難發現谷歌已經完全具備進軍智能建筑、智能家居、智慧城市的技術條件。
在我國,小米注資iHealth,兩者聯手推出定制版智能血壓計。阿里云也與海康威視達成戰略合作……現在整個行業已不是孤立的世界,而是IT業進入智能建筑領域的滾滾洪流。
IT對整個行業的滲透,分析一下可知國外主流平臺的發展歷程原先都是私有的,最后都在上層。安全防范系統從第一代的模擬到第二代的數字,一下子上升到數字安防系統,。在建筑智能化領域,過去二十幾個系統都是自成體系的,現在面對這種形式怎么辦?這是我們要思考的問題。
移動互聯網的影響
如今大家已深深卷入移動互聯網,這是一種通過智能移動終端,采用移動無線通信方式獲取業務和服務的新興業務,包含終端、軟件和應用三個層面。終端層包括智能手機、平板電腦、電子書、MID等,軟件包括操作系統、中間件、數據庫和安全軟件等。應用層包括休閑娛樂類、工具媒體類、商務財經類等不同應用與服務。
目前我們只是看到了移動互聯網的應用趨勢,移動互聯網要大規模取代智能建筑的各個系統,目前我認為不可能,它只能說是滲透,因為它帶寬還不夠。
移動互聯網的基本特點是用戶體驗至上,能夠定位搜索和提供精確數據庫功能的服務,必定將手機提升到改變世界的境界。市場占有率使得企業有更大的話語權和議價資格,業務創新能力則決定了自己的實力。
在智慧城市方面,移動互聯網對智慧旅游已經產生了很大的影響。從智慧旅游的服務模式看,它建立了游客、政府管理部門、景區運營商和旅游服務商的聯系,我們通過移動終端對游客、導游,支付電子的票券等都會產生根本的影響和發展。
無中心、扁平化的架構
如今,物聯網也在和智慧城市相結合,清華大學有一個團隊研發了一個網格式、扁平化的結構。實際上這是一個模仿架構,在平面是一張網,樓層還有節點和節點之間的聯系,這種聯系不一定是每一個節點的六位聯系,所以它是一個網格式的像魔方一樣的架構,用通俗的話說,我們現在25個子系統是獨立的,是垂直的結構,上面是IBMS或者BMS的一個平臺,下面是25個系統或15個系統,是垂直的架構。
隨著物聯網和移動互聯網以及計算機網絡的發展,我認為在不久的將來,有可能把原來25個垂直系統完全摧毀,形成一個扁平系統。這種扁平的系統和線性的所有規范都是矛盾的,所以要實現是五年還是十年現在不清楚,但必然是一個發展趨勢。
現在硬件嵌入式系統的成本越來越低,按照清華大學的理念,每個房間一個節點,另外主要的核心設備,例如BA的冷源,可能是冷源一個節點,冷凍泵傳輸系統一個節點,冷卻泵傳輸是一個節點,由于是這樣的網格結構,分布式的計算就可以發揮威力了,我們原來都沒有采用分布式計算的優勢。
我們現在的消防系統在將來肯定會打破。現在的消防系統,我們很難確定火的發生點在什么地方,逃生的人也不知道朝什么方向逃,而通過分布式計算,我們就可為正在逃生的人指出最優的逃生通道。又比如人流量,現在是視頻技術的一大問題,采用分布式計算就能夠解決,因為某個入口進去一個人,要不他就是待在這個房間,要么就是相鄰的出口出去,因為這是高度相關的,通過相鄰的節點相關性計算,我們就很可能得到準確性的人流量。這個簡單的例子就說明了扁平化的物聯網架構最后會產生很深的影響。
能耗監測系統的發展
現在全國大概投資了五六億在建設城市一級的能耗監測系統,上海已經建成17+1的區級平臺和市級的平臺。現在已經獲得了大數據,但是這些數據僅僅用在能耗的監測上,而且主要是電量的監測。而美國曼哈頓的一張地圖可以描述每一棟房子、每一個區域人流的密度,美國的警察局根據能耗的密度確定重點治安的對象,所以我們現在作為智慧城市的一部分,城市能耗監測系統將來會向綜合治理發展。
能耗監測平臺與能量管理平臺兩者在標的、業務層次、數據類型和采集頻度上都有很大的區別,未來建筑能耗監測中心則必然向能量管理平臺發展。
近年來,國內開發的與公共建筑能耗有關的監測平臺至少有一百多種,其中97%是能耗監測平臺,而不是能量管理平臺,原因是全社會對于建筑節能的認識和技術儲備目前還沒有到達建筑能量管理的高度。政府一級能耗監測平臺應該以獲取實時、可靠的建筑用能設備統計數據、進行能耗總量分析、獲得各類別公共建筑的用能基準為目的,優化建筑用能的宏觀管理,針對單一建筑或建筑群的能量管理平臺通過對用能設備系統的能耗計量、分析、診斷和決策,達到降低能耗和優化控制管理的目的。
發展分布式微能源
據悉,我國如今二氧化碳排放量超過歐美之和,占全球近三成,我們現在都是集中式的能源,今后的能源分布會有所改變。歐洲是在綠色方面做得比較好的,丹麥分布式能源占60%,荷蘭占50%,美國雖然以集中能源為主,但是它要求在海外的軍事基地,必須要有分布式的微能源。
要實現真正的智能建筑,必須要借助物聯網及云計算這兩項關鍵技術,特別是物聯網。由于智能照明、安防、樓控都離不開傳感器的支持,所以相對于其它的行業,智能建筑與物聯網聯系更加密切。且從行業發展的角度來看,智能建筑系統未來需要對所有數據進行管理,并且要足夠智能。
物聯網不僅可以帶給智能建筑更大的發展空間,還可以通過數據互聯來提升生活效率。所以從本質上說,智能建筑與物聯網的結合,將促使智能建筑融入智慧城市之中,推進智慧城市的發展。
智能建筑與物聯網結合的必然性
智能建筑(Intelligent Building)是指運用自動化、通信、信息技術等智能化手段提供安全、高效、便捷和節能等功能的建筑。上世紀80年代后期,發達國家借助計算機、通訊及控制技術的發展,并通過它們的系統集成讓智能建筑獲得了快速發展的機會。我國則在上世紀90年代后期開始在上海、北京、武漢、西安等大城市建設智能建筑。
無論是發達國家還是我國,早期的智能建筑物均以辦公樓(包括自用的辦公樓及出租的辦公樓)和旅館、酒店等為主;之后,一些機場航站樓、大型火車站、博物館、展覽館、體育館、以及專業性很強的如郵電樞紐,電力調度中心、天然氣調配中心、銀行,等等。在功能上有特殊要求的建筑物也紛紛打上了“智能”的標簽。不過,彼時的智能建筑行業所暴露的“非智能”缺點也非常多。比如行業缺乏整體規劃、盲目追求大而全、炒作概念、達不到預期效果等諸多問題。其中,最突出的相關配套服務的缺失問題以及多個系統之間的整合問題一直制約著行業的發展。
每一種新生事物從誕生到成熟,幾乎都要經歷一些復雜的波折,智能建筑也不例外。
對于相關配套服務的缺失問題,其原因可以歸結為產品制作、工程運用、運行維護三個環節銜接不暢,其中“建管脫節”是造成智能建筑相關配套服務缺失的重要原因。由于智能建筑長期以來相關法律不健全,沒有一個清晰的法律法規體系,所以很多智能建筑從開始規劃到建設到驗收一直到最后運維都無法可依。而傳統的物業管理方式根本無法適應智能建筑所要求的“現代化管理和信息管理”模式,所以其配套服務缺失問題就成為行業發展的系統性問題。
那么,對于系統之間的整合問題,則更為棘手。
一座智能建筑需要多少行業來進行協調呢?答案是超過十個。比如電力、給排水、煤氣、消防、安保、廣播電視、網絡、計算機、自動控制、公共衛生、郵電、公共照明等。正因為智能建筑橫跨這么多行業,所以多個系統之間的整合和設備之間“對話” 通暢極為重要,如果其中任何一個系統出現問題,都可能導致整個系統運行失敗。不過,在物聯網沒有出現之前,各個設備之間的“握手”還是一個巨大的難題。有時候,各個部門之間會進行協調,但在若干跨行業的管理問題上卻缺少一種必備的技術能力和系統思維,導致很多智能建筑如同大多數時間是在“偏執”地工作。
物聯網的應用,則為上述問題的解決展現了某種“前世的必然姻緣”。這種智能建筑與物聯網的結合的必然性,也因新時期“智慧城市”作為物聯網應用的最熱點獲得了持續的認可。
比如,智能建筑與物聯網相結合,不僅順應了智能建筑的智能物件和子系統的大集成和管、控、營一體化的需求,讓智能建筑朝著實現網絡化互聯邁進;還擴展了物聯網的應用領域,促進物聯網的橫向拓展。面對“智慧城市”三大內涵,即有效的感知、便利協同和智能處理,物聯網為智能建筑在城市發展中產生的一些問題提供了有效的解決辦法。其中在智能運算方面,物聯網透過Web Access等軟件加值平臺,進行多樣化I/O與IT接口及橋接集成服務;在可靠傳遞方面,物聯網透過通訊門戶提高效能,有效管理各種物件的開關裝置,讓資料無隙集成;在全面感知方面,則是透過精確可靠的感知網絡,以開放的通訊協議為基礎,將微芯化的傳感器,嵌入到各樣家居和電器設備。
這就是“物與聯”的優勢,不僅建筑物的使用質量獲得提升,建筑物使用機能得到保證,而且建筑物使用壽命得到延長,建筑物的維護管理費用也得到降低。更好的人性化生活空間與環境就因此建立起來了。
帶給智能建筑更大的發展空間
有不少業內專家都提出,2014年將是物聯網發展元年,無論在媒體關注度、資金投入、產品應用方面,物聯網將在今年得以大展拳腳。在物聯網的帶動下,現代智能建筑綜合管理系統已成為一個高度集成、和諧互動、具有統一操作接口和界面的“高智商”信息系統。也正是因為這樣的特點,物聯網帶給智能建筑發展的想象空間是巨大的。除了在住宅建筑方面物聯網可為用戶提供舒適、方便和安全的建筑環境,公共建筑、商業建筑、交通建筑和工業建筑等均可以通過物聯網獲得更強大的“智慧生命力”。
其中在智能住宅層面,物聯網帶給建筑的是消防自動報警與控制、安防、電梯、供配電、供水、智能卡門禁、能耗監測等系統,這些系統實現了基于IT的物業管理系統、辦公自動化系統等與控制系統的融合,并可進一步形成智能建筑綜合管理系統。目前,我國大部分新建小區均在小區內、電梯以及地下室或者樓道里安裝了安防監控系統。
在智能公共建筑方面,我國有關部門已初步確定全國近40座城市作為“十二五”期間公共建筑節能改造重點城市,要求每個城市未來兩年內完成改造建筑面積不少于400萬平方米。在政策的帶動下,我國把物聯網技術引入到建筑能效管理領域,對建筑能耗進行動態監測和分析,以實現建筑的精細化管理與控制已成為一個大的趨勢。特別是通過公共建筑節能改造和在新建建筑中新能源的應用,結合綠色建筑技術和太陽能光伏發電、低溫熱水發電、微電網、能耗管理監測系統等的節能策略已經帶給用戶很多新的價值體驗。
在智能商業建筑方面,運用現代的物聯網控制技術、通信技術、計算機網絡及軟件開發技術,設計的為寫字樓在內的現代商業建筑提供信息資源共享及樓宇管理運營的基本平臺,已經進入到商業建筑物的空調、供熱、給排水、變配電、照明、電梯、消防、廣播音響、閉路電視、通信、防盜、巡更等眾多領域。
在智能交通建筑方面,我國正以高速公路光纖網為主體,以電信公網為補充,把各種感應器嵌入和裝備到鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑等各種交通建筑中。全面覆蓋省、市、縣三級交通管理部門,用于支撐行業各類語音、視頻、圖像、信息、數據的實時傳輸和共享交換的智能交通建筑也正在快速推進中。比如北京已經開始實施的首批6項智能交通示范工程,包括長安街公交站臺電子站牌系統、交通信息(公共交通、自駕車、慢行交通)服務系統、公共交通客流數據采集與服務系統、出租車調度服務系統、公共自行車租賃服務系統、營運性車輛物聯檢測與管理信息系統等。
進入2014年,中國依然處于快速的城市化進程中,城市與城市化人口規模在不斷擴大,物聯網與智能建筑的結合,對中國的經濟、社會、人文、政府治理等發展提升意義重大,對拉動國家的整體發展水平作用亦極為重要。
市場培育期依然漫長
伴隨著新一代物聯網、云計算等信息技術的飛速發展,在中國建設一個智能化、信息化的智能建筑體系已經不再遙遠。相關報告指出,全球智能建筑市場規模預計將由2014年的6545.7億美元增至2019年的12665.8億美元,2014年至2019年間年復合增長率達14.1%。在中國,2012-2015年如果該新增建筑全部具有智能建筑需求,則市場需求將達到1.87萬億元。目前在新建建筑智能化占比中,美國為70%,日本為60%,假定中國未來25%的建筑具備智能化,則市場需求為4682.07億元。
不難看出,未來五年,智能建筑建設將高速發展,然而,智能建筑建設路漫漫兮,智能建筑市場發展目前依然面臨著諸多問題。
在宏觀層面,根據國家信息化專家咨詢委員會調查比較,智能建筑主要存在三方面的問題。一是建設目的不明確。一些城市在建設過程中很少關注當地經濟社會發展的實際需要、城市特點和當前需要重點解決的關鍵問題;一些城市盲目模仿其他城市的建設模式;一些城市的建設方案偏信了廠商提供的解決方案,使相應工作具有了片面性。二是建設思路不清晰。很多城市都把建設智能建筑定位為建設項目,只簡單地把政府部門準備建設的信息化項目打包,既沒有明確的任務和實施路線圖,又沒有跨部門共享和業務協同的信息機制、政策機制,只重投資,不求效果。第三個問題則是建設模式不可持續。中國智能建筑的發展主要是政府推動型,各地對智慧城市建設的長期性、復雜性的認識明顯不足,很多城市的智能建筑建設缺乏運營和管理的長效機制,以及相應的配套體制和法制環境,使得市場配置資源的基礎性作用難以發揮。
而在微觀層面,無論是開發商、運營商還是客戶,均面臨著巨大的壓力。問題之一的資金鏈問題成為擺在開發商面前的第一道坎。不同于銷售住宅可以幫助開發商快速回籠資金,智能建筑的“兌現”時間相對緩慢。二是運營經驗問題,雖然智慧城市是城鎮化發展的大勢所趨,但智能建筑卻在發展的過程中遭遇了諸多政策障礙。比如在真實的運營環境中,由于采用智能建筑通信協議(如BACnet和LonTalk)的連接設備是公開的和透明的,因此增加了系統受到攻擊的機會。一個系統中的安全漏洞可能產生多米諾效應,危及整個建筑網絡。
智慧與綠色將相伴相生
據住建部測算,2020年后,我國建筑能耗將占社會總能耗的30%-40%,超過工業,成為全社會第一能耗大戶。如果能實現建筑節能的一體化監測管理,就實現了一個城市30%-40%的社會總耗能的綜合治理。中國綠色建筑協會給出的數據也表明,建筑能耗及其相應的碳足跡占全球總量令人吃驚地高達40%,大大超過運輸業的總和。
正因為如此,通過物聯網與智能建筑的結合以有效地管理、監測、衡量能源系統,同時增加可再生能源技術供應,如太陽能、風能和燃料電池以及能源自動化需求的響應項目,以減少建筑運營開支,正在成為智能建筑可持續發展的持久路線。
這種效果的達成,物聯網在其中扮演了重要的角色。比如物聯網通過各種溫度、濕度等傳感器,使智能建筑具有人員管理、能耗數據采集、室內環境舒適度自動控制、數據顯示、統計、分析、安保預警及能耗設備控制等功能,進而使得建筑管理者能夠了解大樓的實時能耗情況,及時作出處理,達到降低能耗的目標。
此外,物聯網通過各種智能傳感器、智能采集設備等技術手段形成的智能電網,不僅可以實現對電網屬性、環境狀態、行為態勢等靜態或動態的信息進行大規模、分布式的信息獲取,進而應用在電網建設、電網安全生產管理、運行維護、信息采集、安全監控、計量及用戶交互等各個方面,還可以促進智能電網與智能建筑的融合。這種系統之間的融合,將全面提升智能建筑的能源管理水平,比如停電現象將大幅度下降,風能、太陽能等新能源發電將更容易接入城市電網,電力公司還可以實時監測和預警診斷各種不利天氣的影響,提前做好相應的故障預判、設備檢修等工作,提高設備檢修、自動診斷和安全運行水平。
目前,歐美各國正在逐步實現智能電網與智能建筑的融合。歐洲開始建設的智能電網,核心是可再生能源技術并實現并網,同時大力推廣智能電表的使用。美國則是在開始將智能電網的建設上升到國家戰略,將舊有電力設備全部進行改造升級,并增加新的技術應用。
在我國行業應用軟件領域,“產業報國”絕不是一句空泛的口號,而是關系國計民生、民族命運的必經之路。興安得力正是秉承著這樣的創業情懷,不以力小而不為,不為喧囂一時的“投資、房產”風潮所動,兢兢業業耕耘在建筑行業軟件信息服務領域,為上海的建筑行業能級提升、建筑應用軟件產業成長貢獻自己的力量。
立足建筑領域
1994年,在施工單位工作了20余年的潘根民在上海創立了興安軟件。創業初衷說來很簡單:從工地學徒工、泥水匠到預算員、計算機室主管,潘根民深感建筑行業工作效率低下,于是帶領一群人投入到預算軟件的編制中。
經過十八年的耕耘,興安軟件先后合并了得力軟件、與廣聯達股份戰略重組,規模越來越大,產品線越來越全,牢牢占據了上海超過85%的建筑市場信息化的份額,形成了“造價工具軟件”、“運營管理系統”、“材價信息服務”三足鼎立的產品線,但始終如一的是以高度的責任感服務于建筑行業客戶。
在工具產品線方面,興安得力已經形成了從清單、計價、算量到結算工具軟件的全面覆蓋。1994年,興安得力自主研發了基于視窗系統下的工程預算類工具軟件“預算之星”,其以強大的定額換算、專業的資料庫、自動化的錯誤校對和材料價格對接,被長期應用于工程造價領域。
清單計價向導、招標向導以及回標分析工具是配套上海電子招投標系統的工具軟件,為保障投標人順利高效地投標組價、政府方電子化評標提供了完善的解決方案。在金茂大廈、浦江隧橋、浦東國際機場、、磁懸浮、洋山深水港以及世博園等國內外知名項目的背后,都有著興安得力工具產品的支持。
材料價格信息服務是興安得力在信息服務方面的開拓,《上海建設工程建材與造價資訊》雜志、“平方建材網.cn”等材料價格信息服務平臺經過多年的建設與完善,已獲得了廣大客戶以及供應商的信賴與好評,成為整個行業提供專業的材料信息服務的標準。
《上海建設工程建材與造價資訊》雜志是為供應商和采購方搭建的一個交流平臺,平方建材網則是興安得力在客戶服務方式上的另一種嘗試,傳統的建材信息平臺的軟件方或供應商承擔了大量的數據維護工作。但是客戶需求與平臺所提供的信息往往是不一致的,例如特殊規格構配件采購依然需要客戶自建供應商渠道。而興安得力平方建材網的材價數據需求是來源于客戶實際需求的,其在線詢價平臺為采購方、供應商構建了一條信息交換平臺。需求來自客戶方,信息提供商的維護熱情以及價格真實性得到了有效保障。而興安得力則承擔了對這類信息交換平臺的構建以及數據的二次分析與整理,以提供了動態、真實的建材價格信息!很快,基于此基礎上推出的建筑行業垂直搜索引擎將給用戶呈現前所未有的高效專業體驗。
管理軟件服務是興安得力的未來之星。早在1999年,興安得力就組建了建筑行業管理軟件產品線,其中“ISO Builder管理系統軟件”是全國最早將ISO9001質量管理體系轉化為管理軟件的嘗試,榮獲了“2001年度上海市高新技術成果轉化項目”。
2005年后,針對建筑行業不同類型客戶,興安得力推出了建設單位投資控制系統PIMS、咨詢單位運營系統ECMS、施工項目管理全面解決方案、政府工程質量監管系統GCMS,以及智慧工地等多樣化的軟件和系統集成產品也應運而生。以PIMS為例,上海城投、上海徐匯土發、申江兩岸等幾乎所有的上海地方投資平臺都采用了該解決方案進行多項目管理,確保了大量重點工程的項目管理的全局控制、合規、高效!而這些產品的出現與順利實施也是基于興安得力對于建筑行業業務的深入發掘和研究。
管理軟件是對管理理解的工具。2011年,興安得力聯手行業專家對我國著名建筑企業進行調研,針對企業運營、施工項目管控,與行業領軍企業的決策者進行了深入交流,獲得了這些企業多年運營過程中積累的寶貴資料,并基于調研與資料分析出版了《建筑行業可持續發展思考》一書,以期能為建筑行業管理者與決策者提供一定的借鑒。
業務領航
興安得力在2009年就提出了“我們提供的不止是軟件”的口號。軟件只是一種手段而非目的,其本身是對業務的深刻理解和預見。
傳統的民族軟件企業大多由銷售、開發兩塊業務構成,缺乏對軟件應用對象――業務的理解研究機構――這造成軟件產品不是閉門造車,就是跟隨某個客戶個性研發導致通用性不足。興安得力很早就引入了“產品經理”模式,組建專門的小分隊收入研究、體驗業務,并且長期專注其中,對產品的需求、發育、研發、銷售全面貫通負責,對產品的最終業績負責。
尤其對于企業管理系統,企業的個性是千差萬別的,沒有扎實的理論研究和實踐是不可能做出好的管理系統的。
為了給廣大行業客戶提供更完善的管理軟件解決方案,興安得力在十年之前成立了企業管理咨詢部門,并在兩年之后成立了獨立的管理研究院。由各領域專家帶領著一批富有創造力、執行力的年輕人,長期從事對企業戰略管理、業務流程管理、績效管理等理念研究。興安得力管理研究院在其發展過程中專注于探索適合中國國情,適合國內企業發展階段的自主管理體系,2007年在世界前沿交叉學科理論之一的“復雜系統論”的基礎上提出了“進化型組織”的概念。
傳統企業管理學的“管理叢林”理論認為:管理的學派、工具太多,互相之間不成體系,這往往導致管理者的無所適從。很多工具看起來相互矛盾,但有似乎都有道理,歸結原因,是沒有考慮企業所在的發展階段不同,不同的發展階段,企業在代表利益、管理需求、經營重點等方面都是不同的。
而基于“復雜系統論”的“進化型組織”概念將企業發展五個層級的理念引入了企業管理之中。它不僅僅是提供一個解決管理問題的手段或者方法,而是更加關注如果幫助企業建立一個體系和機制,來確保企業能不斷地自我進化改進來適應市場環境的變化。
通過與大量國內外大型企業的實踐與協作,興安得力“進化型組織”概念不斷得到完善與深化,2010年興安得力總經理胡建東聯合企業管理實踐家與學者何偉杰先生一起撰寫出版了《給企業以生命――構建進化型的組織》一書,其中詳細剖析了企業如何構建進化型組織,并在這個基礎上提出了“協同進化”的嶄新理念。
興安得力倡導的管理模式以及其提供的管理系統產品最大特點就是“分層”與“進化”。企業高層管理者應給企業設定發展目標以及方向,并實時關注企業的運營狀況與趨勢。通過興安得力戰略指標系統內的由指標圖形組成的風險駕駛艙,作為管理者可以在短時間能迅速了解企業運營的健康程度,即時發現問題,也可以利用綜合分析功能抽絲剝繭至問題發生處,提升效率,讓管理者能站得更高,思考得更遠!同時強化業務流程理念,提倡管理可視化。在這基礎之上結合信息技術,他們繼續提出了關于企業信息化的進化模型:從識別和管理企業需要的信息做起,然后開始建構企業業務流程,再次實現系統幫助企業科學化決策及其落實,之后利用信息化系統制定行業標準,引導行業信息化發展。
在行業內有大量軟件企業同樣意識到咨詢理念在管理軟件的實施過程中的巨大助益,并紛紛在產品營銷動用了咨詢的概念。但在興安得力的產品設計中我們切實看到了其“進化型組織”理念在管理系統中的實際落地,不僅如此,更難能可貴的是,這個自成體系的管理理念也同時在這個組織本身的管理中不斷應用,不斷實踐論證。
首先興安得力自身的管理信息系統就是采用自己的開發力量和系統構建理論來進行推進和進化的,其背后的管理思想同樣也是遵循“進化型組織”理念,在全公司提倡“價值中心”,利用軟件系統進行全成本內部核算結算機制,形成內部市場機制,力圖構建一個可以不斷進化的機制和“土壤”,正是這樣一個不斷自我適應,自我改進的體系建設,使得興安得力多年來始終保持著強勁的發展勢頭。這些都離不開其在管理理念上多年的研究與創新!同樣在建立管理機制的同時,他們也不斷建設自身的企業文化,從每一個興安得力人的身上我們都可以發現同一的行為和思考準則,那就是“思利他”,無論對待客戶的需求,還是組織內部的互相協作每個細節都體現了為對方創造價值的理念。而公司的整個組織機構也非常新穎地采用了“倒金字塔-內部客戶”模式,總經理服務于所有部門,所有部門負責人服務于一線員工。正是這樣的企業文化的蘊蓄下,讓建筑行業的用戶們多年來一直給予興安得力極高的評價和信任。
勇于創新
我國建設行業領航企業早在“十五”期間已開始嘗試利用信息化手段進行項目管理,以期提升工程進度、成本以及質量控制水平,但在每家企業近千萬的信息化投資背后,成功的者卻是寥寥,導致在整個建筑行業內,信息化的發展依然處于初期起步階段;同時,由于國家在“十二五”規劃期間,突出強調加快轉變經濟增長方式,整個行業也處于轉型階段,多方面矛盾愈加突出。為了促進行業長期平穩較快發展,興安得力作為一個信息技術與管理理念解決方案提供商也在技術和應用領域不斷探索更加適應環境,更加能滿足相關方需求,更加能促進進化的IT解決方案。
興安得力研究團隊長期來一直專注于行業信息化遇到的問題瓶頸,為何企業經過多年發展依然處于信息化初級階段?
首先,企業跨地區運營過程中,各地行業基礎信息不一致,行業上下游企業不同信息平臺間沒有統一的數據交換標準。企業必須對各地數據進行二次轉換,以供信息系統使用,費時費力。同時由于不同地區項目數量上的不足,導致整理的數據失去借鑒意義與時效性,讓各大企業在系統實施過程中逐漸失去信心。
其次,與ERP軟件成為企業生產控制過程的最核心生產力不同,工程企業的項目實施過程是一次性的,導致即使是同一地區的類似項目,不同的項目經理管理的方式都會有其獨特性,標桿項目管理模式難以在不同項目間推行,直接導致項目管理系統無法固化其管理過程!
基于近年來我國信息基礎設施建設以及物理網基礎設施建設取得了巨大的成就,在進化型組織理論支撐下興安得力正式提出了建設“智慧建設行業云生態”的理念。
利用Web2.0、物聯網、光纖城市、NoSQL等技術手段實現政府與企業,企業與企業,企業與用戶的信息交互,讓原來各個信息孤島連接起來,再利用高性能服務器集群以及Hadoop架構對匯集上來的行業數據進行挖掘處理,是興安得力在技術方面的一次創新。
對于興安得力云平臺的建設也是分層的。基礎設施層面興安得力通過與中國聯通的合作,能夠為行業內企業提供基礎設置建設服務。基于整個云基礎設置平臺,利用MongoDB、Hadoop以及數據挖掘工具為整個建設行業提供信息咨詢服務。
而在整個平臺的最上層則可以通過SaaS的方式是面向客戶端的管理信息系統、信息服務軟件的應用,其中就包含之前提到的面向 政府、甲方、乙方、中介的項目、資金管控系統,以及面向其它方面的材價平臺、在線采購招投標平臺等等功能。
整個云生態的建設,僅僅有技術構建是遠遠不夠的。建設行業生態鏈中某個獨立的一方,都難以完成大量的行業數據的收集與分析工作。雖說信息創造價值,但少量又或者沒經過處理的一般數據創造出來的價值往往低于其收集與整理的成本。興安得力與行業中大量企業有著長期良好的信息管理軟件合作基礎,通過SaaS管理信息系統服務與Paas數據分析與交換平臺的建設,經過客戶認可的數據,興安得力將進行收集、處理并通過管理信息系統再次反饋至客戶端,例如行業造價信息庫,材價信息庫等等,讓每個客戶能真正感受到信息系統的便捷與價值。而這些數據也能對政府管理部門的決策起輔助作用。
除此之外,統一的數據交互平臺與接口,讓行業中上下游企業之間的業務交互效率大幅提升。例如業主與客戶可以通過施工企業提供的系統接口隨時了解項目的形象進度情況,而不需要讓施工單位再不同的甲方信息系統內多次上報數據。供應商同樣可以隨時看到行業資材的需求情況,以合理調配提供資材資源,而結算與付款申請也不用需要項目經理多次往復業主方進行文件與資料傳遞。對促進行業透明化、規范化有著重大幫助。
【關鍵詞】物聯網技術;智能建筑;人工智能
1智能建筑與物聯網
基于人類社會生活日益增長的需求,建筑也在不斷的創新和發展。美化建筑環境,拓展建筑功能,是以先進的科學技術為前提。隨著我國經濟的發展,新技術和新材料的使用使得智能建筑成為當今建筑行業的領先發展方向。
1.1智能建筑
智能建筑以傳統建筑為基礎,融合多種智能數據,營造和諧、便捷、安全的功能環境。它將傳統建筑技術和最先進的高新技術融合,成為國際發展趨勢。建于1984年的美國CityPlace,是世界上第一座公認的智能建筑。它為用戶提供了一個更舒適和安全的建筑環境。我國第一個智能建筑設計國家標準于2000年10月公布,隨著建筑業的發展,智能建筑的應用范圍和規模日增,這一標準從始至終都對人們的生活產生了強烈影響。
1.2物聯網應用于智能建筑的意義
近十年來,在政府的支持下,中國加快了城市化進程,年均增長1.3%。截至2012年,我國城鎮化進程以52.6%的速度發展,城鎮化已成為中國現代化建設的主要目標。未來幾十年,城市化將推動國內需求增長,我們可以借用智慧城市的建設來實現。2014年4月國務院印發的《全國城鎮化規劃(2014-2020年)》顯示,智慧城市建設是促進新型城市建設的重要組成部分。綜合利用國家政策和資源,協調城市發展,促進大數據互聯網、物聯網等新技術的應用和創新。2013年8月,國務院關于擴大內需促進數據利用的意見。它明確指出:在條件允許的城市實行智能化試點示范建設。《意見》完全支持公共設施和設備的智能化,加快實施智慧物流、智能交通、智能稅收等項目。同期,為支持智慧城市網絡基礎設施的發展,國務院制定了一系列行之有效的戰略決策,概括地說,智慧城市的建設基礎就是不同形態、不同功能的智能建筑。如今人們正在逐漸了解物聯網和智慧城市的概念。智能應用對個性化智能建筑和樓宇的需求與日俱增。智能樓宇也逐漸邁向集群化、智能化和數字化的發展趨勢。物聯網對智能建筑的影響非常大,它通過各種網絡技術連接傳感器和驅動設備,創建智能建筑的數據環境。隨著智慧城市的快速發展,物聯網在各個領域得到廣泛應用,對推動傳統產業的技術改造和現代化發揮著重大作用。諸多互聯網技術運用于建筑設計、改造、施工和運營過程中,且不斷地推動智能建筑的數字化現代化升級。①對建筑施工企業來說,為了控制重大基礎設施項目的總擁有成本,必須進行統一的信息管理。加強合作,避免重大項目消耗過多的人工時間。②對房地產企業來說,為避免機器停工導致成本變高,運用物聯網技術借助交易平臺和資本項目集中平臺,可以提高盈利能力。③對住戶來說,物聯網和人工智能驅動的使用,可以使他們提前知曉建筑改造的狀態和流程設計,進一步改善居民的體驗。增加市民的文脈感支持,讓各類智能建筑在智慧城市中找到蹤跡。
2物聯網在智能建筑中的應用
智能建筑概念剛提出的時候都是采用自動化控制技術來解決物業管理問題。后來,在各種信息技術飛速發展的基礎上,物聯網技術開始在智能建筑中大量應用,使物業管理、火災自動報警與控制、安全、電梯、供配電等子系統得到高度集成和和諧互動,供水、智能卡門禁、辦公自動化、能耗監控等功能,可以給用戶提供舒適、方便、快捷、安全的建筑環境。物聯網是“物”與“物”之間連接的橋梁,它通過紅外感知、圖像傳感器,無線傳感和其他技術完成“物”與“物”之間的相互感應和信息傳輸。基于物聯網的智能建筑總體結構發生了顛覆性的變化。物聯網通常用于智能建筑的五個子系統。
2.1設備監控
從建筑結構角度來看,智能建筑由給排水、照明、空調等系統組成,傳感器等設備通過物聯網實現對各子系統運行的綜合控制。同時,如果系統出現問題沒有被及時發現,還可以利用監控系統優化整體機構,按照預訂計劃啟動反應措施。
2.2環境監管
環境對人的影響是很重要的,各國政府越來越重視環境質量。從人類健康到社會的可持續發展,都與環境質量密不可分。利用建筑物內分布的噪聲、濕度、溫度、光照等傳感器,對環境進行實時檢測,使責任人能夠實時掌握空間動態,此外,還可通過耦合空調優化環境質量。
2.3節能管理
節約能源是智能建筑的重要指標。它可以通過物聯網技術,結合智能能耗計數器,對建筑的采暖、燃氣、水、電等進行統計、記錄和分析。同時,對相關數據進行深入的研究和分析,在此基礎上建立能耗模型,為建筑的現代化提供支持。
2.4智能家居
智能家居可以通過智能技術控制家居設備。比如:窗簾的開關,沙發的折疊,冰箱溫度調節,空調、電視、燈光開關等都可以進行智能控制。其原理是借助物聯網技術,在設備中內置智能控制芯片,再使用無線技術遠程控制這些設備。
2.5安防管理
在智能建筑建設中,電子偵察、家庭安全、視頻監控和訪問控制是安全管理的主要內容。其中最重要是家庭安全,智能建筑通過煙霧探測器、玻璃碎片探測器、門磁和紅外傳感器來感知室內的氣體和問題變化,進行數據采集分析,再通過警示燈警告業主或者物業及時采取有效對策來避免更大的損失。一般來說,在智能建筑中使用物聯網技術,可以完全滿足安全、節能、舒適、可持續發展的原則。
3物聯網技術在智能建筑中的應用特點
3.1智能化
在智能建筑中使用物聯網技術,可以對其提供有效的管理和控制。雖然傳統傳感器只能用于接收和處理數據,但內置智能芯片傳感器不僅能夠計算和處理更復雜的數據,還可以進行一些智能操作。
3.2信息化
傳統建筑系統是封閉、集成的系統,而使用物聯網的智能建筑則具有重要的連通性和無限的可擴展性,因此只要有了這項技術信息就可以實時交換。
3.3可視化
自動化建筑系統中的網絡傳感器,如火災探測器、智能水電表、各種門禁傳感器、紅外傳感器、攝像傳感器等,以網絡的形式構成一個傳感器網絡,可以實現對系統的智能控制。然后,借助于數據可視化,將無形的狀態清晰地展現給用戶,讓用戶更直觀的感受到建筑的狀態。
3.4人性化
所謂的智能建筑人性化指的是一種主觀能動性。可以使用戶更加輕松地控制居住場所的環境。還可以實現對家電的智能控制,即交互式智能控制(使用語音識別技術進行遙控或者直接語音控制),并通過運動、聲音和溫度等主動傳感器主動響應智能家居。通過特定的操作滿足用戶的特定需求。服務器還可用于執行智能操作,例如診斷程序,驅動程序更新和自動下載。
3.5簡易化
現階段互聯網廣泛應用于各個領域。基于互聯網技術的物聯網使用多種靈活的基本連接方式,使各種企業的產品達到相同的標準。此外,越來越多的應用軟件和硬件正在開發中。相關技術的飛速發展,以細致、高效的功能,讓用戶在生活、工作、學習上倍感舒心。人們可以享受更舒適的生活,促使人與自然和諧、可持續的發展。
3.6節能化
隨著時間的推移,建設水平逐步提高,同時設備也更多樣化。通過物聯網技術達到互聯互通后,生活的需要、CO2排放指標、能耗等只需要通過簡單操作,就可以獲得準確的數據,結合不同的能耗面積和能耗進行分點和時間測量,計算不同類型的能源使用量和總能耗,最后再進行節能操作。物聯網技術在智能建筑中的有效利用,一方面可以促進智能建筑的發展,另一方面還可以實現可以節能的目標,促進可持續性發展。
目前,我國新建筑大量增加,建筑能耗也持續增加,各類業主對設計、建造水平和服務品質的要求不斷提高。然而,我國建筑業存在發展模式粗放,工業化、信息化、標準化水平偏低,管理手段落后等問題。日前,住房和城鄉建設部公布了《建筑業發展“十二五”規劃》,規劃表示,“十二五”期間全國建筑業總產值、增加值將年均增長15%以上,要大力推進建筑節能減排。
降低能耗新需求
在建筑節能中需要大量的各類物理量與化學量的檢測器,對能源使用狀況、能耗設備運行狀態、節能控制效果等進行檢測。然而建筑物節能,采用單項技術往往難以奏效,需要對建筑“從頭到腳”采取配套技術措施。
以節能減排為代表的種種建筑行業信息化需求引來了眾多IT廠商的關注。目前,IBM正在與全球數千家機構合作,利用智慧建筑軟件優化辦公樓、學校、度假村、醫院和城市的能源及設備的使用效率。今年3月,IBM完成了對TRIRIGA的收購。
TRIRIGA是一家設施及房地產管理軟件解決方案提供商,其產品組合加強了IBM“智慧的建筑”解決方案,增強了房地產組合管理以及對公用服務成本、環境投資和碳管理策略的分析等功能。美國政府的15個聯邦行政部門中有7個都是TRIRIGA軟件的用戶。
若要降低日常開支,企業首先必須對水、電、氣等日常開支進行跟蹤和管理,而TRIRIGA的節能減排分析功能可以幫助做到這一點。公司可利用其軟件監測和跟蹤其碳排放量,減少低效設施的溫室氣體排放量。
提高房地產運營管理效率
現在很多建筑物管理人員、房地產經理和高級管理人員都通過由多個供應商分別提品來優化設施基礎架構、加強租賃管理、減少日常開支,提高空間利用效率并改善設施狀態。不同部門使用的每種產品在信息方面都是孤立的,因此,要在不同的運營職能部門之間實現信息共享就存在著極大的困難。同樣,如果這些部門都采用不同的產品,那就難以形成跨多個部門的統一業務流程。
TRIRIGA公司的軟件則可以幫助客戶制定空間利用方面的戰略決策、評估備選的房地產項目、提高投資項目的收益,并評估投資項目的環境影響。TRIRIGA和IBM智慧建筑解決方案的融合能夠滿足各行各業在設施及房地產投資組合管理方面的需求,有效幫助用戶控制和優化第二大開支――物業費用。
未來,TRIRIGA還將增添房地產投資組合管理和投資項目管理功能。一方面,TRIRIGA軟件能幫助企業評估未來的空間需求,并制定長期的規劃決策;另一方面,TRIRIGA可以有效評估建筑物狀態并確定投資的優先順序,以最低的成本充分利用設施在生命周期內的價值。
北京將投56億元建設交通行業信息化
本報訊 近日,北京市交通委透露,“十二五”期間,北京將規劃投入56億元,帶動交通全行業基本實現全方位信息化,使公眾出行滿意度得到進一步提高。
據介紹,“十二五”期間,北京將建成交通運行協調指揮中心和路網運行、運輸監管、公交安保三個分中心,形成一體化、智能化綜合交通指揮支撐體系。
為高效支撐交通規劃設計、日常管理、安全應急、政策制定與公眾服務,北京將建成包括全路網、各種運輸方式、居民出行三個方面的數據采集系統,數據的采集、整合、利用將達到90%以上。
同時,包括高速公路、城市道路、普通道路在內的全路網養護管理將實現100%信息化。道路基礎設施養護管理效率將大幅提高,路網承載能力將大幅提升。
此外,為支撐“公交城市”建設,北京還將構建新型公共交通出行信息服務體系,實現地面公交、軌道交通、換乘樞紐全方位出行信息服務。
國家電網簽約普能做風光儲輸示范項目
本報訊 近日,國家風光儲輸示范項目與全釩液流電池供應商普能公司簽約,后者將為風光儲輸示范項目一期工程提供規模為8兆瓦時的全釩液流電池系統。國家風光儲輸示范工程是國家“金太陽”項目重點工程、國家電網公司智能電網首批試點項目之一。規劃建設風電50萬千瓦、光伏發電10萬千瓦、儲能裝置11萬千瓦。
國家金太陽重點項目是全球首個集合“風”“光”“儲”“輸”多種技術的大型綜合示范項目,將解決新能源大規模并網的技術難題。儲能技術將在以下幾個方面提高新能源介入電網的能力:平滑聯合發電的波動性,增強可控性;跟蹤發電計劃輸出,提高新能源發電的預測性;參與電網削峰填谷,提升系統可調度性;參與系統調頻,為電網提供優質調頻服務。
互動媒體占領出租車后座用戶
近日,在上海中華藝術宮舉辦達索系統“2015大中華區3D體驗高峰論壇”。來自航空航天、汽車、高科技、建筑行業的企業高管、專家學者和新聞媒體近500人出席了此次論壇。嘉賓們就3D技術對于“中國制造2025”的重要意義和價值進行了深入的探討與交流,分享了3D體驗在不同行業的最新應用成果和成功經驗。體驗經濟下的中國企業對于3D體驗平臺的認知和需求顯著提升,將有助力于推進信息化與工業化的深度融合,加速中國工業4.0的進程。
達索系統3D體驗高峰論壇已成功舉辦多屆,已成為國內3D技術的重要交流平臺和業內盛會,每屆論壇都將展示3D體驗平臺在全球各行業最前瞻的一些探索。本屆論壇上,達索系統總裁兼首席執行官伯納德·查爾斯先生做了主題為“重塑體驗經濟下的企業思維”的演講。空中客車集團副總裁ANTOINE SCOTTO D´APOLLONIA先生也出席了論壇,并就飛機設計制造的話題進行了演講;來自AKKA首席創新官兼AKKA研究公司總裁PHILIPPE OBRY先生帶來了“云端協同平臺助力自動互聯網汽車創新”主題演講。
十年來,達索系統參與并見證了中國制造業多個領域的發展。在汽車與交通運輸行業,達索系統的解決方案成功幫助長城汽車順利通過嚴格的歐盟認證實現在歐盟的自由銷售,使之成為目前國內最早和最多整車產品通過歐盟認證的汽車企業;中國最大的鐵路客車和城市軌道車輛的研發、制造和出口基地一中國北車長春軌道客車股份有限公司,采用達索系統的解決方案成功完成了中國自主生產的新一代動車組首輛高速列車“和諧號”380A,研發周期大幅縮短了30%,產品交付時間提升了20%。在建筑行業,北京鳥巢國家體育館就是運用達索系統解決方案來完成設計和項目管理的,成功地保障了項目如期竣工,完美地應對了運用最小耗材打造獨特建筑體的極大挑戰;上海環球金融中心、中央電視臺新址、上海世博園區內最大的單體項目世博軸和世界上第一座全地下、全電纜的最大變電站一一世博變電站工程等均采用了達索系統的抗震分析解決方案,有效地確保了項目的整體性能和安全性。
本屆論壇海設立了展覽區展示達索系統在各個行業開展的項目,如全球熱門的“跨學科活體心臟”( LIVING HEART)項目,通過對心臟進行3D模擬實現在術前對手術方案的可行性驗證,對可能存在的手術風險進行預案,大大提高手術的成功率,同時也為開啟未來個性化治療之門提供重要依據。而3D體驗城市的展示則契合了當前中國很多城市都在推進的“智慧城市”建設,達索系統也將分享其在全球其它國家有關智慧城市的經典案例,如何運用3D體驗、整合、仿真和構想未來的城市,讓所有城市參與者都可以參與協作、建模、仿真并預測城市的未來。
達索系統大中華區總經理王皓峰表示:“2015是中國制造業的新截點,也是達索系統進入中國市場十周年后的嶄新起點。我們將繼續加大對于渠道的支持和服務力度,更緊密地傾聽客戶的個性化需求和市場反饋,期待與更多的行業伙伴展開深度合作。未來,我們也將竭盡所能把更多的全球資源和成功案例共享給更多的中國企業,全面助力中國早日實現從‘中國制造’到‘中國智造’的跨越。
推出“CIVIL DESIGN FOR FABRICATION"行業解決方案
不久前,Redwood Systems正式推出最新的照明和建筑性能管理第三代智能平臺,它能夠通過一個高效益的照明解決方案提供實時的動態建筑智能管理。高密度的傳感器網絡可實現極為流暢的單燈具調光或一鍵式日光采集,并針對用戶使用的照明測量實現高精確度傳感。上述場景正是基于這樣的技術背景而實現的。除此之外,這些傳感器還可自動交付數據和警報,報告工作區域的利用情況,包括亮度級、溫度、占用數據和實際功率消耗。有了這一數據,基建管理人員以及業主就可以在充分了解相關信息的情況下在建筑照明、暖通制冷,以及戰略性不動產建筑規劃方面做出具有成本效益的決策。
在康普看來,未來的世界是數字化的世界,所以提供傳遞這些數字化信息的物理通道,將不同的數字集中在一個平臺上已成為未來的核心。“我們要提供一個成本效益比較高的平臺,從而實現真正意義上的智能建筑。”康普企業解決方案高級副總裁Kevin St. Cyr說。
小心臟 大智慧
康普的智能化之路是“蓄謀已久”的。其核心業務是建設網絡基礎構架,然而在整個地球智能化的喧鬧下,康普也產生“智慧布線、智慧網絡”的思路,慢慢地衍生出智能化的基礎建設。今年7月,康普成功收購了為數據中心和建筑樓宇提供LED照明解決方案和集成傳感器網絡的企業Redwood Systems,使康普能夠提供全面且自動化程度較高的智能建筑基礎設施管理平臺。
據了解,Redwood Systems所開發的建筑平臺節能功耗比辦公樓所使用的傳統熒光燈照明系統高出75%,比數據中心的傳統熒光燈照明系統高出90%,并能分級監控空間利用率、溫度和功耗。
“這不是一個虛假的數字,而是Redwood Systems的革命性所在。”康普大中國區技術經理吳健介紹說,“市場上大多數燈的供電線路和控制線路是分開的,供電是高壓交流,控制變成了低壓直流。康普的照明系統是將供電和控制二合一,采用了專利網絡技術和低壓直流電架構,只需要一個系統一套線路和一套硬件設備為燈供電。”
原來的服務對象只是網絡服務,現在一箭雙雕,實現了燈光網絡二合一,這樣的做法確實很有獨特性,因為LED本身已具有節能效果,外加統一的控制無疑是更加節能環保和降低資源成本的好方法。與此同時,康普在每個LED燈的傳感器設計上也下了番功夫。
目前,很多廠商的LED燈是通過增加特定的傳感器、后臺系統和低壓直流系統才能控制,導致照明、溫度等都是不同的控制系統,線路有些復雜。而在康普的這一套系統里,每一個LED燈背后都有一個集成五種傳感器于一身的適配器,最終對傳感器的數字化信號進行了集中化的處理。這五種傳感器包含了燈光、移動物體的感知、溫度、濕度和粉塵度。
拿一個例子來說。在炎熱的夏天去參加某公司的大型會議,男士們都是西裝革履,而女士們一般是短裙裝,空調開太大女士們會覺得有些冷,空調開太小男士們會覺得熱,這種情況下這些傳感器就會根據會場的空間利用率、溫度、人數來智能控制空調的溫度,營造出一個適宜的和諧環境。吳健補充說:“盡管我們的集成化第一目標是燈光,但還可以擴大到其它智能控制領域,因為燈光還有指標、報警、引導的作用。”
不要著急,一套完整的智能建筑系統不是那么容易完成的。一個樓宇有四大基礎設施,水,電,風和通信網路,這里面包含安防、銅軸電纜、無線基站等等的多套系統網絡,而康普現在要做的將這多套系統網絡統一到一套傳輸線路里,這樣就會大大節省資源,而且易于管理。只有將中樞神經修理好以后,后續的傳感功能就是錦上添花了。“我們的未來是要統一,這也是整個智能建筑行業發展的必要趨勢。”吳健表示,“傳感器的部署加上網絡系統的數據收集,未來我們的產品會向綜合統一的平臺去進發,將來會管理綜合布線、數據中心、照明系統以及周圍的環境,形成一套完整的智能化系統。”
康普現在是以智能照明為引導正在逐步向智能建筑的各個方面延伸,而一旦這個統一的平臺搭建完成以后,將會產生很多有價值的數據。“真正數字化以后的核心是軟件定義網絡,未來所有的行業都會進入基于軟件的方式來管理所有的硬件。”吳健說。
小市場 大作為
目前的情況是,很多智能化的概念始終超前于市場化的進度,因此導致很多行業的智能化項目變成了一件“吃力不討好”的活。
康普Redwood Systems 不僅以智能照明為主打,還能成為智能建筑管理平臺。但從整個行業的角度來說,家居和商業樓宇目前的照明技術趨同化嚴重。而隨著智能化概念的追捧程度不斷升溫,智能照明的企業市場也趨于飽和。可從表象上來看,智能照明和智能建筑的理念并未得到大范圍的使用。
因為康普本身的行業特點,它可以從以往綜合布線的用戶群入手,其中包含了金融、制造業、學校、酒店和商業樓宇等。“我們更多是從智能管理的角度去進行推廣。”吳健介紹道,“從第三方數據來看,照明的電能消耗占樓宇總電能消耗的40%左右,所以我們首先考慮從商業樓宇開始去推廣Redwood系統,幫助樓宇實現節電節能、降低成本。相應后臺的數據中心會通過前端多個傳感器的信息收集來對機房進行深度的管理。”
然而從其目前Redwood系統的用戶來看,全是微軟、Google、Facebook、SAP這樣全球性的大企業。由于他們本身是軟件企業,所以對新技術的認可度自然會非常高。相比之下關鍵的區別還是在于國內外對于節能的理念有很大的不同。“國外比較流行按投資回報率計算,然后看到自己所得的利益,或者節能的效果。而國內的用戶,基本上都著眼于初期投資,一旦初期投資提高,就會攔住一大部分用戶的熱情。”吳健說道。
這是整個行業所面臨的一個共性問題。據了解,智能化照明系統初期投資一般會比傳統的照明高出一倍左右,這也直接影響到用戶使用的積極性。在吳健看來,康普Redwood系統現在面臨的挑戰主要有兩個,第一個是智能樓宇和數據中心的設計理念要改變。“我認為從前期設計開始就要給用戶一個漸進的接受和認知過程”;第二點要完成真正的節能,需要有突破性的技術和理念,因此也提高用戶對于技術節能的接納度。