周玲玲 嚴澤銘(譯)
從當前的建筑運營方式來看,更多依賴“中央系統”,即由樓宇管理系統(BMS)運營管理。這種管理方式在能源、水、交通和通信網絡等方面做得很好,但是聚焦到具體承租戶時,卻發現在滿足租戶需求方面不盡如人意,在空氣質量管理方面尤為明顯。
早在2017 年,隨著健康建筑的興起,我們預測建筑行業中將出現一種能夠快速響應的“地方系統”,這種“地方系統”猶如微型BMS 管理(如圖1)。我們還預測,建筑管理權力將逐步從“中央系統”轉為“地方系統”。之后我們進一步預測,這一轉變將從“更好地管理室內空氣質量”的需求開始。

圖1 “中央系統”轉向“地方系統”管理模式圖
事實上,這一預測是顯而易見的??諝赓|量是健康建筑的重要組成部分,也是中央機械系統相對低精細化的領域。從健康、安全和幸福的角度來看,建筑物的空氣質量數據清晰地反映出:“中央系統”舉步維艱,處于萌芽狀態的“地方系統”卻欣欣向榮。
更為重要的是,這些數據展示了一條明確的發展方向:只有“中央系統”和“地方系統”,也就是中央BMS 和微型BMS 緊密合作,才能實現最有效的解決方案。
目前所面臨的挑戰在于如何讓“中央系統”和“地方系統”之間的合作最優化。
這一挑戰催生了RESET 核心和外殼標準,該標準于2015 年由鐵獅門公司(Tishman Speyer)率先試行。該標準旨在通過傳感器持續監測和展示大樓的空氣質量。RESET 核心和外殼標準為分配責任奠定了基礎:它規定了誰(業主或租戶)最適合在何種程度管理何種資源。結合RESET 室內標準,它還為每一方規定了可行、持續、可交付的成果。
這在解決空氣質量不佳等問題上邁出了關鍵一步。通過明確界定責任和結果,使利益相關者與如何最好地實現共同目標保持一致。它還為新技術的出現開辟了道路。
(1)最初引入“地方系統”是為了解決“中央系統”無法解決的污染急劇上升時帶來的問題。
(2)“地方系統”很快被證明可以更快更好地提供結果,同時減少能源使用。
(3)隨著“地方系統”的應用,數據表明,“地方系統”還能更有效地解決“中央系統”面臨的另一個問題:即使在下班后(晚上和周末),租戶仍然需要健康的空氣。
(4)“地方系統”被進一步應用于解決“當地”特定的問題,比如會議室中污染物的快速積累。
以上這些觀察,以及幾十個案例和數據的支持,讓我們清晰地認識到,從“中央系統”轉移某些責任可以獲得更大利益。例如,在一個有“中央”和“地方”過濾系統的建筑物中,可以降低“中央”級別的過濾要求(核心和外殼)。與其按照最壞的室外污染水平來選擇過濾系統,不如按照平均室外污染水平來選擇過濾系統,這樣每天過濾室外污染所需要的能量就會減少。在污染物急劇上升的時候,則啟動“地方”過濾系統去除過量的污染。最終的結果:建筑室內按需降低能源成本,并擁有更好的空氣質量。
很顯然,以上這些經驗還適用建筑其他方面的管理。比如當遇到極端室外天氣狀況時,“中央”+“地方”的方法可以用來更好地管理供暖和制冷的需求。
這些原則持續指導RESET 標準的制定,目標是實現健康和安全。
能夠快速響應的微型BMS“地方”空氣管理系統已經從亞洲興起,并向全球推廣。它們主要由安裝在天花板上的再循環裝置組成,用于清除主要污染物,包括顆粒物、二氧化碳、細菌、揮發性有機化合物、臭氧和氮氧化物。它們由傳感器驅動,根據監測到的污染水平自動開啟和關閉電源。
雖然這些“地方系統”減少了對中央系統的過濾要求,但還未建立起可雙向對話的系統。在少數情況下,“地方系統”會“告知”或將數據反饋給“中央系統”,但它們仍然不會收到“中央系統”的反饋。因為運行緩慢的BMS 系統供應商幾乎是閉環的,只能接收數據。
目前,我們已經看到,有些組件制造商(如風扇和過濾器公司)認識到這一點,繞過中央系統直接連接商業物聯網,使“中央系統”和“地方系統”的關鍵組成部分能夠開始溝通。
但是,在“中央系統”和“地方系統”建立雙向溝通之前,大樓業主和租戶都是從彼此觀察開始的。大型租戶正在利用RESET 標準評估業主和運營商向他們提供的空氣質量(注:RESET標準是一種基于傳感器和性能導向的室內空氣質量建筑標準和認證計劃);建筑業主卻在觀察租戶空間的室內污染物來源,并在影響鄰近租戶之前解決這些污染物。
對建筑業主而言,RESET 標準不僅僅是健康和安全的監管工具,它還引發了建筑業主對建筑設計的重新思考,如何設計出健康、安全、富有彈性和高效運營的建筑。
因此,RESET 核心和外殼標準在正式發布后的18 個月內,便在全球范圍得到應用。一方面,它幫助業主和租戶界定各自的角色和職責;另一方面,它幫助業主收集數據,以便設計更健康、更環保、反應更靈敏的建筑。采用“中央系統”和“地方系統”運營的建筑是未來發展的方向,但仍有很多需要學習的地方。
最終,為租戶提供可接入的系統將成為建筑業主的責任。在這方面走在最前沿的開發商和運營商是漢斯地產(Hines),他們正在自己辦公室內積極嘗試融合“地方系統”,該辦公樓位于其最新開發的辦公大樓博華廣場(One Museum Place)內。無論是Hines 辦公室還是博華廣場,均采用了RESET 標準(分別為室內以及核心&外殼標準),為選擇解決方案、有針對性地表現和整體結果的溝通提供信息。
在過去的幾年里,我們與世界各地的建筑開發商、工程師和產品制造商緊密合作,進行案例研究,并為未來的建筑設計和運營提供幫助。
(1)擁有龐大“中央”機械系統的建筑時代已經結束。雖然它們有效地實現了綠色建筑目標,卻難以實現健康建筑的目標。這些建筑改造后可以簡單有效地實現“地方系統”,但會影響整體效率的提高。
(2)逐層機械系統的時代又回來了(事實上,它從未在亞洲消失過)。它提供最高層級的“地方”控制系統,包括微型BMS 網絡,實質上是“精簡”版的“中央系統”。這些聯網的微型BMS 將以最低的能源成本實現最高水平的健康建筑效果。
(3)“中央”BMS 的角色將更關注資源共享和雙向數據交換,而不是單向的資源分配。
當前,業內清晰地認識到:那些未能適應這一趨勢的建筑業主和BMS供應商將迎來屬于自己的“柯達時刻”,并逐漸變得無關緊要。畢竟,15 年前《財富》中的500 強企業中有52%已經不復存在,房地產和相關技術也不會幸免。