让装备的设备真正发挥作用
2013-09-20本刊编辑整理
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五洲工程设计研究院电气专业副总工程师朱立彤
首都博物馆高级工程师邱春梅
国家图书馆中央控制室研究员于洪波
杭州萧山国际机场有限公司信息导航管理部高级工程师赵杰
智能建筑涉及的各种设备种类繁多,各种系统既要独立运行又要联合行动,系统综合能力和功能的相互协调、补充等,是智能建筑与非智能建筑的本质区别。如我们所熟悉的消防自动报警设备、防入侵自动报警设备、漏水监控自动报警设备、视频监视系统、门禁系统、空调系统、会议广播系统、灯光保障系统、网络系统、停车场管理系统等,都是现代化智能建筑中不可缺少的设备设施。
然而,根据相关数据表明,很多建筑虽具备这些智能化的装备,但并未真正达到其智能化的效果,往往使得各方都在苦恼,从而也反应出许多问题。本期聚焦“让装备的设备真正发挥作用”为话题,邀请五洲工程设计研究院电气专业副总工程师朱立彤、首都博物馆高级工程师邱春梅、国家图书馆中央控制室研究员于洪波、杭州萧山国际机场有限公司信息导航管理部高级工程师赵杰、太极计算机股份有限公司楼宇科技与数字社区事业本部创新与发展中心经理齐雄、中程科技有限公司副总工程师王桔林、加拿大Delta控制有限责任公司总经理王巍、南京天溯自动化控制系统有限公司CTO雷贤忠围绕共同的话题进行深度探讨,倾听不同的观点。
太极计算机股份有限公司楼宇科技与数字社区事业本部创新与发展中心经理齐雄
中程科技有限公司副总工程师王桔林
许多建筑付出高昂的代价,在机电设备建设中安装许多传感器和设置规模较大的楼宇自控系统。但这些设备在实际操作中并没有得到充分的应用,而且对本身设备的控制由自动慢慢转化为手动,因此也就达不到工程建设设计的要求以及业主的预期效果,存在这一现象的主要原因有哪些?
朱立彤:(1)在对建筑进行深化设计时,如果没有充分了解各机电专业的需求,所做的楼宇自控系统设计与机电设备工艺监控要求差距较大。
(2)设计时没有结合我国各地气候特点和地方要求进行分析研究,使楼宇自控系统的设计方案不够完善。
(3)在工程中经常遇到机电设备采购时自带监控设备(如热力系统、制冷系统、空调系统、给排水系统、电力系统、照明控制系统等)。由于这些机电设备在订货时并没有提出书面的接口标准化通讯协议要求,于是便出现了不同的监控设备采用不同通讯协议的状况,造成通讯协议间不能正常通信的后果,给后期的运行维护带来很大困难,难以实现楼宇自控系统对机电设备的全面监控功能。
(4)楼宇自控系统对检测装置(如传感器)的安装位置有着严格的要求,如果施工过程中没有严格遵照设备安装图纸以及设备说明书进行安装,系统则达不到调节的目的。
(5)有些楼宇自控系统不具备可视化人机交互界面,操作难度较大。
(6)楼宇自控系统的物业管理人员对所监控对象(冷热源、采暖通风和空气调节、给排水、供配电、照明和电梯等建筑物基本设备系统)的工作原理、基本性能、监控原理、设备运行模式及规律、节能控制等不够理解,无法熟练地对系统设备进行故障诊断和维护修理。
邱春梅:纵观楼宇自控系统运行现状并深入分析,不难发现,楼宇自控系统工程的产品质量、施工质量不等同于其运行效果。目前不尽如人意的原因大概有三点:
(1)意识缺乏,重建设轻管理,对持续调试缺乏认识。楼宇自控系统不像消防系统有许多强制的国家标准及后续的年检要求,同时在节能环保方面也没有发挥出明显的作用,这些客观方面的原因造成业主在主观上对费用投入意识不足。大部分物业管理企业缺乏对楼宇自控系统的全面认知,对于电子设备的老化、执行部件的磨损等情况的预防性维护严重不足,空调风阀、水阀执行器、传感器等设备基本不检测运行状况。日常工作停留在以往对机房、设备的定期清洁管理上。维护工作属于被动状态,只有设备损坏停用后才进行抢修。对故障处理、维护检修、备件更换、软件设置和调试等缺乏记录。更有甚者,将大部分弱电机房和管道空间作为储藏、休息之用。
楼宇自控系统具有专业跨度大、产品更新更快的特点,加上运行过程中其使用功能和管理功能也会随应用的变化而变更,建筑自然环境和建筑内人员活动也会产生意想不到的变化。所以,业主必须认识到楼宇自控系统全生存周期调试的本质,使楼宇自控系统能够在日常运行中随建筑、使用、管理的变更而进行不断地调试。
(2)人才缺乏,运维管理技术力量薄弱。物业管理属于新兴产业,多数物业管理公司的管理能力相对滞后,自身技术力量也相对薄弱。特别是对楼宇自控系统这样设备繁多、技术先进、控制逻辑复杂的庞大系统,均存在缺乏经验丰富的设备管理工程师等问题。
(3)规范缺乏,规章制度不健全。楼宇自控系统近年来蓬勃发展,其运行、管理、维护等物业管理正处在起步阶段。因此,与之相关的规章制度、行业规范及标准相对缺乏,需要完善相关标准规范和规章制度。
于洪波: 运行方式一般是甲方(建设方)负责系统维修保养,乙方(安装或供货商)既负责运行又负责维修任务,这种情况比较简单,配合只是在保障安全的层面上。但是,如果甲方人员负责运行,乙方人员负责维修,则情况较为复杂。现在国家图书馆总馆的情况基本就是这种模式,双方的有效配合是非常重要的环节。其主要表现为系统出现故障时,能否及时做出有效、准确报警环节。故此,最易出现按人机对话界面显示的信息报告,而不去现场勘察,实际上,多数情况是人为在现场施工造成的故障,所以故障的修复保障程度和有效性比较差。
赵杰:工程承包商没有完全遵循合同中的有关技术要求,在工程实施过程中缺乏熟悉楼控技术的监管人员,以目前监理的监管程度无法有效保证承包商完成合同条款;另外使用方或物业管理人员技术水平有限,不了解楼控系统的重要性,无法真正发挥其功效,并且缺乏系统日常的维护流程,为故障日益增多而得不到解决时,系统也就无法发挥作用。
齐雄:(1)设备操作界面复杂:楼控系统管理包括空调、新风、变配电、给排水等内容,一般一个楼控系统的控制点位在千点以上,这么多点位在组态软件中显示和控制,容易造成人机界面内容多,管理复杂,并在统筹规划不好的情况,导致系统查看和管理极为不便。
(2)设备管理人员专业水平不足:楼控系统管理需要控制、计算机、电气、暖通等方面的专业知识,一般的物业管理很难配备专业人才。
(3)系统维护、使用不当:楼控系统前端监测点位较多,许多设备需定期维护或根据数据偏移修改控制参数,但大多用户并没有系统性巡检机制和控制逻辑修改能力,造成控制不当,最终改为手动控制。
王桔林:由于建设前期对楼宇自控系统的不合理配置和复杂操作,导致在实际使用中不能发挥应有的作用。现在比较普遍的现象是,建筑厂商对后续管理置之不顾。如一些房地产公司,建楼时由于资金问题,往往将楼宇自控系统的配置一降再降,资料也不齐全。而等物业管理进入完工的建筑后,便会发现许多不合理的情况。在调整楼宇自控系统的控制程序时,也会发现因前期的设备无法完成进一步进行功能调整,而使建筑耗能方面的控制得不到完善。
另外,物业管理人员自动化技术培训偏少,人员素质参差不齐,运维人员数量少,成本高,操作维护有难度,也导致智能化楼宇自控系统不能完成其在节能方面的作用。即使是一套完全调试成功的系统,在交给业主使用一段时间后,若业主方面的物业管理水平较低或厂商的维护保养、培训工作跟不上,也会造成楼宇自控系统在使用上的脱节。从而使楼宇自控系统闲置不用或慢慢由自动变成手动控制,使其失去建筑节能管理的意义。
王巍:从我国现阶段的BA系统使用状况来看,的确有一部分系统还未能充分利用起来,产生这种现象有多方面原因,既与业主自身的因素相关,也与产品的质量、兼容性或工程施工环节的规范性有关。究其根本原因,一方面是现阶段业主对楼宇自控系统的重要性没有足够的认识,同时使用人员的素质和专业水平制约BA系统的使用效果。目前,一些专业技术人员只对建筑结构、电气、水暖等建筑的常规系统熟知,而对新兴的建筑智能化方面的知识仍有欠缺,难免会造成弱电系统的管理和使用力不从心;另一方面,“符合需求的设计+适宜的产品+过硬的施工质量+科学运营管理+必要的系统维护”,是保证楼控系统充分发挥作用的基础,其中任意一个环节出现问题,均会影响到楼控系统的使用效果。从目前国家有关规范来看,楼宇自控系统工程从设计、招投、施工、调试、验收到运行管理等各环节标并未与国际接轨,且有着一定缺失或不完善的地方,从而引起不规范的行为产生,导致BA系统投运率低,真正发挥作用的系统不多。
雷贤忠:在建筑设计、施工、使用等各阶段,存在以下一些不合理的现象,导致项目建设达不到预期效果:
(1)系统前期设计不完善,对应用需求把握不足。
(2)控制调节策略不精细、不合理,没有基础的数据作为控制策略的支撑。
(3)无法闭环控制,系统运行效率及节能效果得不到有效验证。
(4)BAS系统使用功能单一,仅靠远程测量和鼠标远程控制,基本没有起到改善环境质量和达到降低能耗的作用。
(5)BAS软件操作界面太专业,系统操作人员专业化水平达不到有效使用的目标,使得软件系统形同虚设。
(6)缺少对整个系统末端设备的有效监管维护。
(7)传感设备的检测元件由于长时间运行产生衰减,导致自控策略受到影响。
(8)系统构建复杂,技术要求高,运行维护不及时。
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(1)设计不完善,设计深度不够。
(2)设备配置不合理,文件交接不全。
(3)设备操作系统繁琐。
(4)人为因素致使故障频发。
(5)人才缺乏,从业者素质有待提高。
(6)缺乏相关标准指导。
站在用户的角度,如何在楼宇自控系统的工程设计、施工和监理三个阶段来保证工程质量?
朱立彤:(1)工程设计包括设计院系统设计、集成商系统深化设计。
①楼宇自控系统设计应符合国家、行业现行的有关规范和标准(如《智能建筑设计标准》GB/T 50314-2006、《民用建筑电气设计规范》JGJ 16-2008)。
②楼宇自控系统设计应满足各机电专业提出的各系统工艺监视及控制要求。
③楼宇自控系统设计应遵循技术成熟、技术先进、节能高效、经济合理、安全可靠的原则。所采用的设计方案和设备应能满足建筑物内机电设备监控管理的功能要求。
④楼宇自控系统所选用的设备应符合其技术发展方向,并容易扩展、维护和升级。
⑤楼宇自控系统设计应合理配置系统,系统具有一定的灵活性,便于今后的运行管理、维护检修及系统调整和扩展。
⑥楼宇自控系统应采用分布式系统,并根据系统的规模、功能要求及选用产品的特点,采用单层、两层或三层的网络结构。
⑦楼宇自控系统通讯协议应采用TCP/IP、BACnet、LonTalk、MeterBus 和 ModBus 等国际标准。
(2)施工
①楼宇自控系统工程实施、质量控制、系统检测调试均应符合国家现行的规范和标准(如《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339-2003、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2002)。
②楼宇自控系统的施工安装应按系统深化设计图纸要求进行实施。
(3)监理
①按照合同技术文件和工程设计文件的要求,对设备、材料和软件进行进场验收,应符合《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339-2003、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2002中的规定。
②对施工方案能否满足整体工程进度计划进行审查。
③对工程质量、造价和进度进行控制,以达到合同规定的目标。
④施工工序的验收,包括是否按图纸施工,设备安装是否正确,设计是否变更等。
⑤调试验收阶段的质量控制。
邱春梅:作为业主,需要明确楼宇的功能用途和建设投资规模,提出对楼宇建设的初步需求,然后由工程设计方进行初步设计,从专业角度引导业主进一步确定楼宇的实际需求。双方经多次沟通,反复修正后,最终确定业主对楼宇在智能化方面的基本功能要求。根据需求中的不同功能确定相应的子系统,并进行系统组成结构的设计。在楼宇自控系统基本功能的确立、系统组成结构的设计及系统深化设计的过程中,业主方要全程介入,保证所有功能无一疏漏,顺利实现。
在施工过程中,业主需要参与弱电集成系统施工图的会审,组织设备供应商、机电设备供应商、工程安装承包商进行工程施工界面的协调和确认,形成弱电工程施工时间表。如期完工后,由业主组织系统承包商、施工单位进行系统的竣工验收,对弱电系统的设计、功能和施工质量进行全面检查。同时,要妥善保存监控点参数设定表、系统图、弱电工程竣工图纸、系统测试报告、系统试运行记录、工程验收报告、系统竣工报告书等相关技术文件和资料,为日后系统的升级、扩展、维护提供文字档案和依据。
因此,在工程建设的各环节中,特别是对功能确立、界面划分、进度跟进、竣工验收等方面,业主方都需重点关注。
于洪波:首先,在设计初期用户方须全方位的介入,用户方在接收过程中,除必要的验收文件和行政手续外,工程图纸、技术资料、软件文件、施工的技术交底工作和施工的工程交底必须全面,设备的各种使用和维修手册等必须齐全。其次,施工和监理是整个工程中的两个平衡面,是可追究溯源的环节,需各负其责,签订合同时要留有质量保障金和承诺书,必要时可司法兑现。
赵杰:设计阶段应按照现行的规范设计,确保各功能的可行性,一些模糊的功能描述应避免,另外还应保证设计深度。施工过程中须严格按合同技术条款核查施工单位的工作,用户应协调其他机电专业配合楼控系统承包商完成控制功能,并在验收时,请专业技术人员对各项功能进行细致地检验。监理需要有经验的专业人员参与工作,若像一般工程中由电气专业的监理人员附带楼控系统的监理工作,容易造成监理工作的纰漏与疏忽。
齐雄:(1)从实用角度出发,选用产品应符合行业标准,操作简单易用,图纸设计规范,尽量减少跨层、跨模块的共用设备,链路清晰可查,便于将来维护管理。
(2)施工阶段的安装规范有明确设备标识和接线图表粘贴;调试完成后,备份初始数据库和控制逻辑,作为后期系统恢复的初始资料。系统控制逻辑清晰且留有文字记录、数据库编码说明和对应表存档待查。
(3)监理需要检查施工的规范性和文档及图纸的完整性及监督培训的内容和质量,做好培训资料存档工作。
王桔林:应在设计初期阶段进行调研,并具有一定的前瞻性、全局性。将国家对节能环保的政策及要求进行统一的认识,使用户、设计、集成商、监理形成一个有效协同机制。用户提要求、设计按标准、施工按规范、监理起督导来开展工作。根据现场实施情况,各方应充分协调,不断进行一些合理的组合方案,并根据楼控的要求,保证在现场实施中避免强电控制的干扰,使楼控在工程实施中尽量消除对控制线路或管路布局带来的隐患,从而保证工程实施的质量要求。
王巍:建筑工程的总体设计是整个项目的龙头,是建筑功能与水平的体现;系统总承包商的选择,保证工程以合理的进度进行实施,并严格按设计、标准、规范等进行施工且对质量进行控制,是确保工程质量的关键;建设工程监理是项目中不可缺少的部分,监理单位既负责工程的质量、进度、投资规模,同时又作为工程建设中主要的协调者和管理者,协调好业主与施工单位的关系,确保工程建设的质量、投资、进度目标的实现。因此,用户在选择相关单位时,宜从企业诚信、技术水平、服务口碑、专业性、经验背景等方面,对设计、施工、监理等单位进行考量。
雷贤忠:所有环节都应做到位,且相互之间能有效的传递与衔接,必须有一名经验丰富的设计师,具备跨专业的知识;选择的产品及元器件必须可靠、稳定并有切实应用;在施工过程中必须有严格的管控来保证施工质量;项目过程中做到各专业有效的沟通与协调,确保工程质量。
本刊评述
工程项目在前期设计时必须进行广泛需求分析,与设备安装工程设计的协调配合,并对项目有全局性的把握与操控;设计时必须满足国家标准、行业规范;必须确保功能的可行性、科学性、深度性。施工必须按整体深化设计图纸进行且依据相关流程执行;施工过程中,监理必须担当起应有责任并履行自己的职责,做好各方面的沟通工作,确保工程保质、保量完成。
用户、设计、监理、集成商、产品供应商等各方在楼宇自控系统工程建设中各自所起到的职责是什么?
朱立彤:用户对楼宇自控系统进行功能确定和方案论证,并对技术经济进行分析与比较;用户编制好各阶段招标文件,选择有相关资质证书的设计单位、监理单位、集成商和物业管理公司。
设计单位根据机电专业提出的技术要求,依据国家、行业现行的有关规范和标准,完成楼宇自控系统设计。
监理单位根据《建筑工程监理规范》GB 50319-2000、《智能建筑工程质量验收规范》GB 50339-2003、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2002的规定,对楼宇自控系统的工程质量、造价、进度进行全面控制和管理。
集成商依据设计院的楼宇自控系统图纸、相关机电专业工艺图纸、各种机电设备的技术资料及国家、行业现行的有关规范和标准进行系统的深化设计;根据系统的规模、功能要求,选用具有安全性、可靠性、先进性、可容错性、易维护性和可扩展性的楼宇自控系统设备;根据楼宇自控系统的深化设计进行施工安装;项目完工后要对系统进行调试、验收。
产品供应商协助集成商进行系统设备的配置,并提供系统深化设计、施工安装、系统调试等方面的技术支持。
邱春梅:在楼宇自控系统工程建设过程中,用户、设计、监理、集成商、产品供应商应各司其职。
用户(或称建设方)的任务是提出合理、实际、有前瞻性的需求,明确各项功能要求。一般而言,建设方应对整个建设项目的档次定位、目标用户群、投资、进度、质量等有较明确的把握和深刻的理解。智能化系统的需求通常由用户的技术人员综合各部门的意见,以简明扼要的方式提出。其中,应重点考虑功能需求、性能需求以及今后可能提出的需求,明确表述系统必须达到的总体功能,提出系统服务应遵循的一些限制条件(如系统的响应时间、可靠性、灵活性、安全性等要求)以及系统对通信和连接能力的要求。同时,用户还需参与施工、验收、试运行等全过程。
设计方的主要任务是将用户需求描述中所表达的大概意思进行细化和分析,将其转化为具体、专业的实现方法。并根据用户的功能需求及资金投入,对楼宇自控系统工程进行整体规划,包括系统的设计原则、设计理念、实现目标及系统定位。系统的整体规划不仅要与用户的项目目标及资金投入相适应,还需考虑当前主流技术,结合项目特点,设计出适合项目定位的建筑智能化系统,然后进行系统结构化分析,根据各子系统的功能、特点等组成内容,利用当前相对成熟的技术设计出符合功能、性能需求并具有一定前瞻性的系统。设计方案应保证与用户的需求相一致,且能充分满足用户要求,做到切实可行。
监理方应详细了解系统的需求、特点,做好隐蔽工程验收、分项工程验收、竣工验收等工作。弱电工程中的线管预埋、直埋电缆、安置地极等属于隐蔽工程,这些工程在后期工序施工前,应进行隐蔽工程的检查验收,认真办理隐蔽工程验收手续,并纳入到技术档案中。弱电在某个阶段工程或某个分项工程完工后,用户应会同设计单位进行分项验收,有些单项工程则由用户申报当地主管部门进行验收;火灾自动报警与消防控制系统由公安消防部门验收;安全防范系统由公安技防部门验收;卫星接收、电视系统由广播电视部门验收。工程竣工验收是对整个工程建设项目的综合性检查。通常在完成整个系统验收文件且系统正常运行一个月后,进行系统验收。
集成商应严格按照设计方案完成各项施工。施工过程中应做好隐蔽工程、分项工程的自我检查和验收工作。在工程正式验收前,集成商应进行预验收工作,检查有关技术资料、工程质量,发现问题并及时解决。经过单体设备、单项系统、系统联动、系统集成调试,达到设计要求且经过一定时间的试运行后,若效果良好,则申报验收。
产品供应商需按照设计方的技术要求提供合格产品。部分产品还应提供安装、使用培训等相关技术支持。
于洪波:用户是建设需求和资金的投入方。设计是根据用户需求,按照国家和行业的标准设计整体架构。监理由业主组建或选择监理工程师依据合同对承包商的生产(进度、质量和投资)进行监督和管理工作,负责监督工程实施过程中国家和行业标准的执行情况。集成商负责安装、施工,是为客户提供系统集成产品与服务的专业机构。
赵杰:用户要明确功能需求,与其他专业协调配合。设计要按规范完成并保证足够的设计深度。监理要保证施工过程满足施工规范要求及合同条款。集成商要按照合同条款完成所有的控制功能,并提供售后服务。产品商供应合格的产品,并对集成商提供必要的技术支持。
王桔林:作为楼宇自控系统集成商,在楼宇自控系统建设工程中应履行以下职责:
(1)深刻了解客户的控制需求,根据客户的行业特点以及工作流程,为客户提供性价比较高的楼宇自控系统解决方案。
(2)制定完善的工程建设管理机制,同时为工程建设配备相关行业经验的施工技术人员及管理人员,采用先进的技术和工具,及时准确地完成施工蓝图的内容。
(3)与用户建立长期合作的关系,为其提供满意的服务。
(4)不断学习,努力创新,跟踪行业发展,掌握行业标准,用成熟、先进和可靠的技术进行系统集成的设计和实施。
王巍:一般来说,BA工程项目要经过规划、初步设计、详图设计、设备采购、施工、验收等过程,因此,在整个项目实施过程中会涉及到诸多单位,包括业主、设计方、施工方、设备供应方和监理方。他们虽然都对建设项目进行管理,但出发点和侧重面各有不同,职责和任务也不相同。
业主主要着眼于全局,针对设计、施工、设备供应三大方面进行控制;设计单位的主要任务是以需求分析为首要依据,针对建筑的具体要求做出符合条件的方案,并通过设计对投资进行有效控制; 集成单位从签订承包合同开始到竣工为止,其主要任务是建立自身质量保证和进度控制体系,依据合同目标要求控制工程质量和工期安排,并在此前提下实现最低的工程成本;设备供应商的主要任务是发挥专业性强的特长,把国际上先进、成熟、合理的经验引入国内,提供保质、保量的设备及日后系统的维护等服务;监理单位负责工程质量、进度、投资规模,是工程建设中主要的协调者和管理者。
雷贤忠:各方职责应明确,不交叉、不缺漏。用户要明确表述建筑的最终应用需求,包括各专业的详细交底、后期运营管理模式交底、使用方式交底等。设计要结合管理使用需求的进行跨专业整合设计。集成商要负责项目整体交付与基础管线安装及后期的项目维护。产品供应商应对产品性能及使用环境交底并对系统进行调试。监理要确保建设过程中各方行为按要求进行,保证交付结果真实可靠。
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用户、设计单位、监理、集成商、产品供应商应各司其职、各尽其能,将工程中遇到的相关问题,通过相互协调、配合、沟通的方法来解决,杜绝做违背道德,违反法规之事。
工程通过验收进入运营与维护后,使用者如何做到对建筑设备系统的节能与控制,实现实时地调整及响应?
邱春梅:工程通过验收进入运营与维护后,首先应提高管理人员的管理意识,注重一线员工的操作培训,建立比较完善、严谨的规章制度,保证值班人员手动纪录的运行数据完整、系统数据清晰,便于分析设备的运行状况,提高设备的运行效率。其次,在日常运行维护管理工作中不断进行经验总结,提高运行维护的技术实力,在分析系统运行数据与趋势图的基础上,为系统运行提供合理化建议。
于洪波:节能是我们日常运行工作中必须考虑的问题,而运行系统的环境温度是掌握节能的重要环节。实践证明,人机分离的运行模式比较理想,有利于对各类计算机机房温度的控制。
一般来讲,各类控制室运行操作人员的值守情况是重点记录的内容,运行人员监控整个系统设备设施的运行情况,这是一种互锁的闭环监视系统,当前端发生问题时,能够实现前端和后台同时调看的功能,便于各类突发案件的深入调查。
赵杰:需要有三到六个月的过渡期,承包商应对使用者进行细致的交接和培训,带领使用者熟悉系统的各个环节。而用户也需要将自己的使用需求、管理模式等与工程商沟通,不断磨合,使系统在用户使用时按其需求正常运转,达到既定的节能与控制目标。
齐雄:(1)建立巡检制度,对前端传感设备定期巡检,记录偏移量,适当修改控制参数。
(2)做好数据统计工作,记录不同时间段各设备运行情况,并对数据进行分析,查出突变原因,做出相应的整改方案。
(3)根据实际使用情况,对控制参数做出相应调整。
王桔林:先建立节能考核机制、目标内容及办法,将能源计量系统与建筑设备系统有机结合起来,通过软件设计与硬件相结合的技术手段,建立符合标准的能耗管理系统。重点做到对高能耗设备的预警预报、监控诊断分析,并提出相应的控制策略及方案,通过一些数据建模,达到自适应、自诊断最优化的运行方案和能源的高使用效率。
王巍:BA系统的工作策略有多种工况可供选择,因此,工作人员需要根据不同的工况,对BA系统的工作站以及控制器软件进行正确的编程与操作。同时,工作人员还需时刻注意BA系统的各种报警及机电设备运行时间的提示,采取相应措施以保障系统安全、合理运行,从而延长使用寿命。
雷贤忠:在使用者应用需求发生变更时,应对BA系统进行调整与完善。要想及时的调整与响应,首先在系统设计时考虑到它的灵活性与扩展性,避免系统主干网络无法支撑;其次,应建立决策模型,通过对类似建筑应用模式的分析,找到快速匹配的控制策略;最后,还应有一支专业的运营维护团队,针对每次需求的改变,借助BA系统快速做出匹配的调整方案。
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从用户角度来看,其购买的设备能否在实际中真正得到使用;用户要真正使用这些设备,且不说使用这些设备的节能效果如何,如果不使用这些设备就很难从根本上发现问题,因为连自己都不知道什么地方存在问题,何以解决问题?使用设备后发现问题,是设备问题还是其他问题,根据实际情况来具体分析,这样才能使建筑中的设备在实际的使用过程中,通过不断地采集数据、分析数据、优化数据、掌握数据,以求达到最优节能效果。此外,用户能否得到厂商培训、交接是否完善、人才储备是否充足、思维方式是否开放、规章制度是否健全等,这些都是对建筑设备系统的节能与控制实现实时地调整及响应的前提保障。
传统的物业管理已经满足不了现代智能建筑的需求,他们需要懂得多种技术、多种学科的专业技术人员;但建立一支合格的运行管理队伍并非易事;采用哪些方式可以解决建筑智能化系统的运营问题?
邱春梅:随着人们对建筑使用功能要求的日益增多,给智能化工程也提出了更高的要求。与此同时,建筑物的管理工作也越来越繁重,物业管理不再是停留在环境保洁与简单的开关机上,特别是楼宇自控系统,其运行、维护更需要有专业技术知识、运维管理经验的物业管理人员,来对建筑物内的机电设备进行统筹安排和精细化管理。
调研显示,由于业主方对运行管理不够重视或运维资金不足,预防性维护和维护能力都受到较大影响,楼宇自控系统运行一段时间后出现不能正常工作、显示数据与现场实际不符等问题,致使系统的可靠性不足,无法正常运转,只能采用人工控制或现场控制来保证使用。更有甚者把采集的系统数据作为参考,仅把楼控作为一种辅助管理手段,这样违背楼控系统建设的初衷,与最初期望的舒适、环保、节能和高效的建设目标形成较大差距,无法保证系统运行的经济性和管理的智能化,失去系统最初的建设意义。
当然,调研的大部分项目都采用直管型或委托型物业管理公司对楼控系统进行专业管理,系统基本处于正常运行状态并满足使用需求。但管理过程中运行规程及运行记录仅满足设备运行状态的记录,定性检查内容多、定量检测内容少,传感器、执行机构校准工作也很少纳入管理工作范围,对故障报警重视不够等一系列问题都有待改进。
针对楼宇自控系统的技术和专业特点,在吸纳、培养专业人才的同时,大部分业主利用专业的技术公司为系统提供维护,如此便提高了运行维护的效率,从而降低了成本。
于洪波:物业管理的瓶颈问题是一个普遍情况,各系统独立运行模式造成信息壁垒已成为现实,使得多个系统计算机实施的自动控制设备越来越难统筹驾驭,因此各系统都能有效地完成所涉及的各种任务,但统一“管控”却非常困难,这就是目前计算机和网络系统面临的“分而不散”和“难唯一”的尴尬局面。如要统一管控,就会涉及到各系统运行的软件问题,因为计算机系统和网络设备只是作为运行环境,运行的软件才是系统的灵魂,所以数据库系统的统一整合是完善传统物业管理的有效措施。如果按照现在的情况只是简单的配备各类人员,从实质上不会解决目前的格局。
赵杰:将日常维护外包给专业的智能化工程公司或自己招聘专业的技术人员进行日常维护工作。
齐雄:采用物业和专业运维分开管理的方式,专业运维由集成商与厂家进行维护和技术支持,日常运行由物业单位管理。同时,也可参考专家顾问的模式,邀请行业专家对系统进行统一调配和管理。
王桔林:目前,管理模式分为自主运行、服务外包及合同能源管理等。虽说市场上有物业管理相关软件可支持,但能综合地将各系统有机结合,达到科学使用,特别是能耗智能化、集约化管理的产品并不多,且运行效果一般,能源使用效率不高,多数只是做些统计报表生成等。另外,管理人员素质和智能化管理软件参差不齐,导致很多运行管理流于形式。
雷贤忠:业主都面临这样的问题,一方面建筑越来越智能,普通物业人员无法胜任管理职责;另一方面,如果无法做到有效地运营维护,则前期设计实现的各种节能、智能的目标就无法达成。目前,大家普遍尝试寻找专业的运营服务公司对建筑进行运营管理,通过较少的投入获得稳定的运营收益或由自己组建专业的队伍进行统一管理;更有甚者由集成商进行有偿延续售后服务。
本刊评述
(1)节能托管模式,由专业的公司对其进行管理。
(2)自主运营模式,需要企业本身具备雄厚经济基础,同时还必须具备强大的技术与人力支持。
(3)专家顾问模式,是由专家或顾问对其建筑中的专业系统进行管理。
(4)合同能源管理模式,是以减少能源费用来支付节能项目全部成本的业务模式,此种模式一般不要求企业自身对节能进行大的投资。
通过采用管理、组织、技术和经济等措施实现智能化系统及各机电设备的优化控制和运行,提高物业工作效率及系统设备运行效率,以达到提高节能能源和工作效率、延长设备使用寿命目的。运行优化的内容包括哪些?
邱春梅:提到建筑节能,人们最容易想到采用节能技术以达到其目的。因此,各种节能产品和节能控制策略应运而生。特别是针对空调系统节能,有人提出冷水机组增加变频装置,冷却泵、冷冻泵增加变频装置,甚至送风机、回风机增加变频装置等一系列节能措施。这些措施从局部看来有一定的节能作用,并没有进行严格的检测、计算与验证。因此,建设方应该通过统筹管理、运行优化来节约能源,建筑优化很大程度上取决于设备运行、管理、维护水平的高低。
首先,从控制冷源效率方面加强管理,起到节能的作用。其次,管理人员要从运行过程中的各细节入手,加强日常运行管理工作,以保证机组的正常运行和设备的使用效率,从而在节能中有所作为。除以上在操作方面加强管理节约能源外,管理人员在运行过程中还可根据系统运行情况,依据以往的运行数据,适当调整运行策略,使楼控系统更好地发挥作用。
于洪波:管理是通过对各类人员的管控,及时有效地解决各类问题,包括处理报警现场的及时性,勘察故障现场的有效性,控制设备的完好性,各类探测点和报警点的准确程度,节能措施的执行情况以及在紧急情况下各系统联合行动等。
赵杰:运行优化内容包括定时控制、精确的温度控制、设备轮换控制、新风控制、夜间空气清洗、水泵和风机的变频控制、设备根据负荷的台数控制等。
齐雄:(1)空调、新风系统的隐患,根据末端需求调整主机运行功率和台数,达到节能目的。
(2)公共照明系统根据室外亮度、上下班时间、节假日等进行控制。
(3)办公区、会议区、停车场智能照明系统,可根据人员情况、环境照度进行亮度调节,达到节能目的。
王桔林:建筑智能化管理主要分三个层次:机电设备级、运行维护管理级、智能处理建筑结构级。可通过应用软、硬件来优化整体能源使用效率。
王巍:通过BA系统对大楼机电设备进行统一监控和管理,针对设备的启动/停止时间,设备的启动顺序及控制策略等进行优化,调整设备保证各级设备处于最佳运行状态。及时报告设备故障,以此提高能源利用率,降低楼宇能源消耗,延长设备使用寿命。
雷贤忠:运行优化内容应有详细的能耗数据、运营数据,专家根据采集的数据进行分析诊断并在此基础上给出优化策略;当运营环境发生变化时,应有专业的应对措施。
本刊评述
运行优化要按照管理优化、需求优化、节能优化、设备优化、程序优化、控制对象优化等方面进行合理的改变,根据应用需求随时对智能建筑系统的内容进行调整,对使用要求做出响应,提高设备运行效率,达到节能最优效果。
如何针对智能建筑设备中各弱电子系统及机电设备的信息采集、传送、分析、显示、集成、远传等各方面做到真正意义上的信息集成与资源共享?
朱立彤:(1)应采用统一的标准化通讯协议,实现不同通讯协议间的正常通信。
(2)应以绿色建筑为目标,实现对建筑物的综合管理与控制,建立基于统一的信息集成平台,具有信息汇聚、资源共享及集约化协同管理的综合应用功能系统。
(3)应符合设备监控数字技术的发展和融入网络化传输的趋向,系统信息传输宜纳入建筑物信息通信网络系统的统一规划中。
于洪波:从目前情况看,软件和网络系统的管控是这个方向的主要角色,所有信息的采集、传输、分析、显示及其资源共享均基于这两个方向。网络建设的规模和软件掌控的程度必须重点关注。
赵杰:各子系统应采用开放的架构,有业界标准的接口,易与其他系统通信;规划好网络系统,使各子系统都能容易接入统一的网络,而又不影响各自的运行;建设一个功能强大的集成平台,使用目前先进的技术和设备。
齐雄:子系统宜提供标准、便于集成的接口协议;解决网络安全和跨网段数据传输问题;建立适宜的数据库,集成数据包括楼控、视频、历史记录,需要建立适当的数据库,以满足数据存储和共享的需求。
王桔林:通过接口开发,从楼宇自控系统采集设备的温/湿度、电、煤、水、气的数据,建立综合管理(支持多种平台,提供一个开放式信息交互)的平台运维体系。同时运用物联网、节能平台、云计算、云存储、大型数据分析库技术,形成一个智能化交互式集成平台,智能地处理整个建筑(或行业)应用、决策层面的数据,达到资源最大共享。
王巍:通讯协议是楼宇自控系统通信技术的关键,也是实现弱电系统资源共享和信息集成的基础。确保信息正常传送,必须由信息传输顺序、信息格式和信息内容等方面制定约定或规则,这种约定或规则就是网络协议。简单地说,网络协议是各设备间通信使用的语言。各家通讯协议的标准和性能差异,导致系统间通信兼容和互换性问题,需要一个统一开放式标准来实现各家产品相互兼容和交换,以实现系统间的互通、互联、互操作,使各制造商的产品不受专有协议限制。然而,目前楼控市场上私有协议众多,给楼宇自控系统集成带来很多困难。
雷贤忠:要想实现真正意义上的信息集成与资源共享,首先,各专业子系统必须充分开放,让系统深度集成具备可行性;其次,必须建设统一的软件平台,对各类数据进行采集、管理、分析;最后,应在数据层面实现真正的统一,通过元数据的模式将各子系统的数据进行清理或转换,存储于统一的数据库中。
本刊评述
首先,注意改善各系统之间的通讯协议与接口的兼容和互换性问题,制定行业认同的统一开放的标准;其次,要规划好网络系统与产品,建设一个综合管理的平台运维体系;最后运用物联网、云计算等新兴技术解决问题,建立集成数据库,从真正意义上做到智能建筑设备间的资源共享。
对于国内的楼宇智能化,您心目中对未来的憧憬是什么样?
邱春梅:智能楼宇是一个集建筑、结构、水、暖、电气、自动化、通信等专业为一体的系统化工程,其实现目标是提供安全、高效、舒适、便利的建筑环境。未来,楼宇的智能化将具有“逻辑和判断”的能力,也更加“人性化”。此外,从可持续发展角度出发,还应考虑“节能环保”的问题,借助对建筑物的暖通、配电、照明、楼控等系统的分析、设计,通过建筑节能技术的系统集成,来提高节能效果和舒适度。未来的楼宇智能化必然是真正人性化的、节能的智能系统。
于洪波:智能建筑的社会需求随着人类文明的发展而逐渐增加,不会停留在某一个固定的水平上,所以自动控制系统会根据需求不断的增加,而单系统根本无法适应复杂的应用环境。既要适应时间长度的兼容,又要适合各系统宽度的整合,还要匹配人机对话的功能,故建设统一的跨系统的综合管理平台势在必行,这样才能够顺利、完整、有效地解决各类智能建筑中所呈现的多种问题。
赵杰:建筑中的任何设备都能通过网络进行有效地管理。
齐雄:随着楼宇智能化应用的普及,国内楼宇智能化将逐步延伸到所有人的工作生活中。中国正推进物联网和智慧城市的发展,智能楼宇是物联网和智慧城市的重要组成部分。楼宇智能化使人们的工作、生活更加高效、便捷,并提高了人们的生活品质与工作效率。
王桔林:未来,中国的楼宇智能化建设必将随着智慧城市、智慧楼宇、智慧运维等新一轮技术的成熟建设向纵深发展,数据建模、智慧模式、自适应、自诊断、智能优化、物联网技术、云计算、建筑(群)区域优化运行内涵、体系结构、技术方案等也在不断更新,信息交互已向城市内、城市间、跨系统、跨异构系统的共享与协同发展,达到人、设备以及楼宇的和谐共生。
王巍:让建筑拥有生命力,从而以生物的方式感知建筑的内部状态和外部环境,并及时做出判断和反应,保证建筑设备、办公自动化、通信网络系统时刻处在最优组合状态,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的居住环境。
雷贤忠:(1)系统模式:强弱电一体化。
(2)操作性:“傻瓜式”操作。
(3)系统运行结构:大数据模型的云端支撑。
(4)操作管理:移动终端为核心。
(5)系统维护:系统在常态下的自我最优化运行及自我修复。
本刊评述
未来的建筑必须向人性化、综合化、智能化、数字化、网络化、规范化、低碳化、节能化的方向发展,以满足人们生活的各种需求。
结束语
智能建筑工程质量是进行“装备”设备的前提,建设具有智能化特色的物业管理体系是“装备”设备的有效保障,一支掌握建筑智能化技术的运维队伍是“装备”设备有效的灵魂。这些客观且基础的配备都离不开一个重要因素——人,人是建设者、管理者、执行者,三者的意识对建筑设备是否能够得到有效应用起到一定的影响。而“装备”的设备是否能够真正发挥其效果及作用,不仅有人为因素,还包括其效果及作用是否真正和其他系统相互兼容,这些不确定的因素也会影响着设备的效率。我们希望,在装备智能化的建筑中,更能发挥人的重要性,让设备真正发挥出应有的功效。