建筑运营管理新模式——“中央系统”和“地方系统”相结合

周玲玲 严泽铭（译）

1.当前建筑运营方式概况

从当前的建筑运营方式来看，更多依赖“中央系统”，即由楼宇管理系统（BMS）运营管理。这种管理方式在能源、水、交通和通信网络等方面做得很好，但是聚焦到具体承租户时，却发现在满足租户需求方面不尽如人意，在空气质量管理方面尤为明显。

早在2017 年，随着健康建筑的兴起，我们预测建筑行业中将出现一种能够快速响应的“地方系统”，这种“地方系统”犹如微型BMS 管理（如图1）。我们还预测，建筑管理权力将逐步从“中央系统”转为“地方系统”。之后我们进一步预测，这一转变将从“更好地管理室内空气质量”的需求开始。

图1 “中央系统”转向“地方系统”管理模式图

事实上，这一预测是显而易见的。空气质量是健康建筑的重要组成部分，也是中央机械系统相对低精细化的领域。从健康、安全和幸福的角度来看，建筑物的空气质量数据清晰地反映出：“中央系统”举步维艰，处于萌芽状态的“地方系统”却欣欣向荣。

更为重要的是，这些数据展示了一条明确的发展方向：只有“中央系统”和“地方系统”，也就是中央BMS 和微型BMS 紧密合作，才能实现最有效的解决方案。

2.面临的挑战

目前所面临的挑战在于如何让“中央系统”和“地方系统”之间的合作最优化。

这一挑战催生了RESET 核心和外壳标准，该标准于2015 年由铁狮门公司（Tishman Speyer）率先试行。该标准旨在通过传感器持续监测和展示大楼的空气质量。RESET 核心和外壳标准为分配责任奠定了基础：它规定了谁（业主或租户）最适合在何种程度管理何种资源。结合RESET 室内标准，它还为每一方规定了可行、持续、可交付的成果。

这在解决空气质量不佳等问题上迈出了关键一步。通过明确界定责任和结果，使利益相关者与如何最好地实现共同目标保持一致。它还为新技术的出现开辟了道路。

3.“地方系统”概述

（1）最初引入“地方系统”是为了解决“中央系统”无法解决的污染急剧上升时带来的问题。

（2）“地方系统”很快被证明可以更快更好地提供结果，同时减少能源使用。

（3）随着“地方系统”的应用，数据表明，“地方系统”还能更有效地解决“中央系统”面临的另一个问题：即使在下班后（晚上和周末），租户仍然需要健康的空气。

（4）“地方系统”被进一步应用于解决“当地”特定的问题，比如会议室中污染物的快速积累。

以上这些观察，以及几十个案例和数据的支持，让我们清晰地认识到，从“中央系统”转移某些责任可以获得更大利益。例如，在一个有“中央”和“地方”过滤系统的建筑物中，可以降低“中央”级别的过滤要求（核心和外壳）。与其按照最坏的室外污染水平来选择过滤系统，不如按照平均室外污染水平来选择过滤系统，这样每天过滤室外污染所需要的能量就会减少。在污染物急剧上升的时候，则启动“地方”过滤系统去除过量的污染。最终的结果：建筑室内按需降低能源成本，并拥有更好的空气质量。

很显然，以上这些经验还适用建筑其他方面的管理。比如当遇到极端室外天气状况时，“中央”+“地方”的方法可以用来更好地管理供暖和制冷的需求。

这些原则持续指导RESET 标准的制定，目标是实现健康和安全。

4.“中央系统”和“地方系统”发展状况

能够快速响应的微型BMS“地方”空气管理系统已经从亚洲兴起，并向全球推广。它们主要由安装在天花板上的再循环装置组成，用于清除主要污染物，包括颗粒物、二氧化碳、细菌、挥发性有机化合物、臭氧和氮氧化物。它们由传感器驱动，根据监测到的污染水平自动开启和关闭电源。

虽然这些“地方系统”减少了对中央系统的过滤要求，但还未建立起可双向对话的系统。在少数情况下，“地方系统”会“告知”或将数据反馈给“中央系统”，但它们仍然不会收到“中央系统”的反馈。因为运行缓慢的BMS 系统供应商几乎是闭环的，只能接收数据。

目前，我们已经看到，有些组件制造商（如风扇和过滤器公司）认识到这一点，绕过中央系统直接连接商业物联网，使“中央系统”和“地方系统”的关键组成部分能够开始沟通。

但是，在“中央系统”和“地方系统”建立双向沟通之前，大楼业主和租户都是从彼此观察开始的。大型租户正在利用RESET 标准评估业主和运营商向他们提供的空气质量（注：RESET标准是一种基于传感器和性能导向的室内空气质量建筑标准和认证计划）；建筑业主却在观察租户空间的室内污染物来源，并在影响邻近租户之前解决这些污染物。

对建筑业主而言，RESET 标准不仅仅是健康和安全的监管工具，它还引发了建筑业主对建筑设计的重新思考，如何设计出健康、安全、富有弹性和高效运营的建筑。

因此，RESET 核心和外壳标准在正式发布后的18 个月内，便在全球范围得到应用。一方面，它帮助业主和租户界定各自的角色和职责；另一方面，它帮助业主收集数据，以便设计更健康、更环保、反应更灵敏的建筑。采用“中央系统”和“地方系统”运营的建筑是未来发展的方向，但仍有很多需要学习的地方。

最终，为租户提供可接入的系统将成为建筑业主的责任。在这方面走在最前沿的开发商和运营商是汉斯地产（Hines），他们正在自己办公室内积极尝试融合“地方系统”，该办公楼位于其最新开发的办公大楼博华广场（One Museum Place）内。无论是Hines 办公室还是博华广场，均采用了RESET 标准（分别为室内以及核心&外壳标准），为选择解决方案、有针对性地表现和整体结果的沟通提供信息。

5.下一步目标

在过去的几年里，我们与世界各地的建筑开发商、工程师和产品制造商紧密合作，进行案例研究，并为未来的建筑设计和运营提供帮助。

（1）拥有庞大“中央”机械系统的建筑时代已经结束。虽然它们有效地实现了绿色建筑目标，却难以实现健康建筑的目标。这些建筑改造后可以简单有效地实现“地方系统”，但会影响整体效率的提高。

（2）逐层机械系统的时代又回来了（事实上，它从未在亚洲消失过）。它提供最高层级的“地方”控制系统，包括微型BMS 网络，实质上是“精简”版的“中央系统”。这些联网的微型BMS 将以最低的能源成本实现最高水平的健康建筑效果。

（3）“中央”BMS 的角色将更关注资源共享和双向数据交换，而不是单向的资源分配。

当前，业内清晰地认识到：那些未能适应这一趋势的建筑业主和BMS供应商将迎来属于自己的“柯达时刻”，并逐渐变得无关紧要。毕竟，15 年前《财富》中的500 强企业中有52%已经不复存在，房地产和相关技术也不会幸免。