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  节能已经成为当今社会的热门话题。在建筑行业,建筑电气节能设计更是一门值得深入研究和实践的“功课”。同时,随着建筑节能技术以及城镇化的发展,绿色建筑、建筑节能相关标准也纷纷出台,智慧城市的概念也开始深入人心,并且在一些地区已经付诸实践。针对以上话题,中国智能建筑信息网、《智能建筑电气技术》杂志的记者对厦门合道工程设计集团有限公司总工、教授级高工、中国建筑节能协会建筑电气与智能化节能专业委员会专家洪友白进行了专访。
  
  记者:您在第七届中国智能建筑电气沙龙的发言以及发表的多篇论文中,均提到了“节能不是不用能,而是要在不降低生活品质的条件下最大限度地提高能源的利用效率”的节能理念,可否为我们进一步分享一下您对于建筑电气节能设计的心得和要点?
  
  洪友白:如果说对建筑电气节能设计稍有心得的话,那就是你刚所述的节能理念,这一节能理念的核心就是“能源的利用效率”,即“能效”。这是一个产出与输入的相对比值而不是耗能多少的绝对值,所谓产出即是生活品质的既定目标,所谓输入就是达到既定目标所消费的不可再生能源。同是达到一样的生活品质既定目标,其输入多的,显然能效低;反之,能效高。建筑电气节能设计的任务就是要千方百计地减少输入,以最少的能源消耗追求生活品质的既定目标。比如,高档超市营业厅同是500Lx照度水平,其照明功率密度值设计标准中规定,现行值是17.0W/m2,而目标值是15.5W/m2,相比较而言后者比前者的能效高。我们的努力方向就是要向目标值靠拢,而不是降低照度水平来减少能耗,也不是在合规的照明功率密度值幌子下无原则提高照度水平。
  
  至于建筑电气节能的设计要点我个人认为,可以把建筑供配电系统看成是一小型的电力系统,其供电、发电、变电、输电、配电、用电等“电能处理”多个环节都存在无谓能耗,因此都有节能的客观需要。供电环节应考虑供电电压等级、供电距离和供电回路;发电环节应评估设置自备发电机组以及UPS或EPS的必要性、尽量选用可再生能源;变电环节应优选节能型变压器、合理选用分接头和接线组别、合理确定负荷率;输电环节应恰到好处地按经济条件选择导线、变电所选址应合适;配电环节应至少按有利于节能的原则来组织配电回路,有利于节能的原则是:按电流密度确定的年最大负荷利用小时数组织回路、按用电分项计量分配回路、按合理分配单相设备安排回路;用电环节可以分为两部分,一是设备高效节能选型,二是设备运行节能。设备节能选型包括动力用电设备选型和照明用电设备选型,其中动力用电设备一般由给排水暖通和建筑等相关专业完成节能选型,而照明用电设备节能选型则为建筑电气所为。设备运行节能是基于技术手段尤其是智能化技术让用电设备运行在节能状态,如变频调速。运行节能除用电设备的运行节能外,供配电系统也应在运行中追求节能效果,如无功补偿、谐波治理。上述设计要点只是点到为止,如有兴趣,读者可详细查阅中国建筑节能协会建筑电气与智能化节能专业委员会编著的《中国建筑电气与智能化节能发展报告(2013)》。
  
  记者:由您作为主要完成人的《福建省绿色建筑评价标准》于2010年3月1日起实施,并获得了2012年厦门市思明区第七届科学技术进步三等奖。请您介绍一下该标准中与电气设计相关的要点,以及在该标准实施的这4年中,给福建省绿色建筑设计和运行带来的成效。
  
  洪友白:2009年本人参加了《福建省绿色建筑评价标准》的编制,主要负责其中建筑电气有关内容。大家知道,绿色建筑是指建筑物的节能、节地、节水、节材和保护环境,因此,在设计和规划阶段建筑电气能为绿色建筑作出贡献的应当主要在“节能”方面。编标时,我们学习了《绿色建筑评价标准》GB/50378-2006,体会到在该国家标准中建筑电气的绿色贡献主要局限在“照明”设备节能上,而且其中住宅建筑对照明的节能要求并非列在“控制项”,有悖于相关住宅设计强制性要求。因此,正如上一问答,我们是基于“电能处理”各个环节都存在无谓能耗的基本原理,把如下内容作为绿色建筑的评价要素:发电环节,在公建把可再生能源作为评价选项之一;变电环节,评价变压器的能效限值,功率因数要求、低压电源质量;输电环节,评价变电所选址、布线路径(不能迂回,不宜绕行),电线电缆的经济电流截面;照明用电设备环节,对住宅直接评价其光源、灯具及其附属装置的能效限定值,对公建则评价房间或场所的功率密度值。
  
  《福建省绿色建筑评价标准》是在2010年3月1日开始执行的,迄今已实施4年,四年来不断显现成效,截至2013年底,福建全省有38个项目通过绿色建筑星级评价,但从本人参加的绿色建筑评星活动中感受到,多个参与评星建筑,对建筑电气相关评价要素比较关注照明用电设备类指标,而其他要素不参与或很少参与评分,有的对其尚不理解,例如电线电缆的经济电流截面。应当说,一栋建筑的能耗当以电耗为主时,最终要归结到供配电系统和各类用电设备的电能消费,如果不理解节能原理、如果电气要素不参与节能评价将直接影响到节能乃至绿色建筑的实际效果,在此也借贵媒体呼吁在舆论上要加强电气节能宣传,作为电气设计人应主动担起责任,以自身的专业素质和技术能力,在满足建筑功能的基础上最大限度地减少建筑耗电。
  
  记者:在去年九月份,您参加了第十七届中国国际投资贸易洽谈会大会讨论环节——科技地产与智能住宅产业化发展主题对话,从自己擅长、专注的领域为依托信息科技与智能化的智慧城市献计献策,为未来工程采购如何面对新趋势,抓住新机遇、迎接新挑战出谋划策。可否与我们分享您的发言观点提要?

  
  洪友白:是的,去年9月在第十七届中国国际投资贸易洽谈会上应邀参加了“科技地产与智能住宅产业化发展”主题对话,很高兴能在这里与大家分享对话中本人的发言纲要。
  
  一是对智慧城市的看法。首先,智慧城市巧用拟人化的“智慧”一词,表明这样的城市具有感知、推理、判断、学习和决策功能,要实现这些功能依托的理应是信息科技,采用的当然少不了计算机技术、通信技术和控制技术的所谓智能化手段,当然智慧城市不同于一直以来我们所专注的智能建筑,因此与时俱进主动融入信息社会是每个投资人取胜所必须的;其次,智慧城市不仅是信息时代的产物,而且对增强城市科技功能、提升城市使用价值必将产生深刻的影响。例如,基础设施建设与管理、环境保护与资源利用,经济与产业发展、社会民生、政府管理服务等,不仅如此,生活在智慧城市的百姓可享有气象、地理、导航、定位、医疗等一系列个性化服务;第三,智慧城市建设应稳步推进,在功能需求、性能评价、标准规范、设计技术、验收规定和运营管理等都需要同步配套建立或完善,避免盲目性和重复建设。
  
  二是对“智能化住宅到底离我们有多远”的问答。其实这是一伪命题,好像智能化住宅还是一个梦,很遥远。事实上,没有人无不感受到信息时代对每一个家庭功能及其居住空间环境的冲击,信息技术就在每一老百姓身边,光纤入户、三网融合、互联网通信、网上购物、在家办公、住宅安防等等,或多或少或全部都互为感同身受,还有家电远程控制、医疗保健也不少见,这些都是以计算机技术、通信技术和控制技术为特征的所谓智能化住宅的智能化应用。《智能化建筑设计标准》GB/T50314-2006制定了住宅建筑的智能化系统配置标准并分为住宅和别墅两档,这些标准在当今住宅中已是触手可及,并非问答题的“离我们有多远”。当然,智能化住宅标准不是一成不变而是动态的,随着信息技术的进步,其标准当然是与时俱进不断提高的。
  
  记者:在您发表的论文中,提到了“security”和“safety”(见《建筑电气》2012年第9期《从“Safety”再认识应急电源》)以及“energy saving”和“energy efficiency”(见《智能建筑电气技术》2014年第1期《从能效认识节能》),可否在此再给我们从电气专业的角度做一个辨析?
  
  洪友白:好的。众所周知,一个中文单词可能含有多个含义,一般借助于活动场景、语境语调都可以理解清楚而不影响交流,但有时貌似理解其实似懂非懂甚至不经意地曲解了其本义,由于英语词义表达与中文存有不同之处,这时借助于英语,特别是英文原版(如IEC标准)的理解,可对解读中文某一词汇或某一段话起到茅塞顿开的效果,像记者你上述提到的“安全”、“节能”就是建筑电气技术词汇常见的典型例子。
  
  英文“Security”和“Safety”都只能译成“安全”,但它们的含义不同,“Security”是“安全”的社会属性,“Safety”是“安全”的自然属性。入侵室内盗窃、抢劫、破坏等社会治安是“Security”问题;而火灾、某物体被非人为因素伤害等是“Safety”涉及的问题。比如以英语为母语的国家,其机场安检入口一般都醒目设置标牌“Security for your safety”,译成中文意为“为了您的人身安全请接受安全检查”。这一安检提示标志足以体会“Security”和“Safety”的不同内涵。通过理解英语与“安全”相关的两个不同单词,于是就能准确解读“安全”的两个内涵,这对准确把握电气设计要求至关重要。“Security”的“安全”问题既然为社会属性,是人为的“安全”事件,理应采用“人力防范”对策,而不应在技术上层层加码,否则不但造成大量浪费而且事故也终难避免,例如一级负荷供电采用双重电源即可而不必选择应急电源。而“Safety”为自然属性的“安全”问题,是非人为因素的伤害,也是不可抗力的,只能在技术上采取不仅是双重而且必须多重的防范,这种经济投入也是必要的,比如应急电源就是为防范因“Safety”的安全事故而配置的,即为一级负荷中特别重要负荷而提供的电源。
  
  现在大家都在畅谈“节能”,有人以为顾名思义节约能源就是把能量收藏起来,储存起来,还有认为就是少用一些或甚至不用。据说有社会组织通过关断夜景照明的活动来唤起全民的节能意识。这些认识更像是英语的“energy saving”,“saving”即储存、收藏、储蓄,正如我们天天在计算机上的所做的动作——“存盘saving”一样。如果我们注意到“节能”一词在相关国家规范的英文译词为“energy efficiency”时,你就会觉得豁然开朗,英语的“energy efficiency”“能源效率”揭示了“节能”的核心内涵,即“能效”。所以,我经常与同行交流道“提倡节能不是不用能,而是要在不降低生活品质的条件下最大限度地提高能源的利用效率”就是在学习英语词汇中的意外收获。
  
  记者:在您公司的网站上,您有一句感言:再深奥的电路理论,都可以用欧姆定律解释;再多的电工元件,无非是电阻(R)、电感(L)、电容(C);有良好的基础,就能建造电气的高楼大厦。您认为,建筑电气技术领域的“良好基础”应该包括哪些方面?建筑电气技术领域未来的热点包括哪些内容?

  
  洪友白:复杂的问题简单化、深奥的问题通俗化。基于这一思维方式,我在我们公司网站与大家分享了我的专业体会“再深奥的电路理论,都可以用欧姆定律解释;再多的电工元件,无非是电阻(R)、电感(L)、电容(C)”。专业自信源于专业功底,专业功底又来自于专业基础。从建筑电气的学术体系构架看,建筑电气是以建筑为平台的综合性电气工程学科。业内把建筑电气分为所谓的“强电”和“弱电”,现又随信息技术的迅猛发展,把建筑“弱电”称为“建筑智能化”。无论是“强电”还是“智能化”他们都借助于电路和电子基础理论。当然,由于“强电”的核心技术是处理能源(电力),具有电压高、电流大、功率大、频率低主要特点,强调的是电能的应用效率,因此更侧重于电路基础理论;由于“建筑智能化”核心技术是对电子信息的处理,其特点主要是电压低、电流小、功率小、频率高,强调的是信息的应用效果,因此更侧重于电子基础理论。但是,无论是“强电”还是“弱电”,不管是“电路”理论还是“电子”理论,万变不离其“核心元件”,即电阻(R)、电感(L)、电容(C)及其他们的组合,当用这一“核心元件”加以联想时,任何电气“怪”象、“乱”象或“困惑”、“疑惑”都能梳理清楚或迎刃而解。
  
  基于对建筑电气核心技术的认识,我想无论是当下乃至未来的一段时期,建筑电气技术领域的热点,一是电能的应用效率,即节能,这一热点在上述几个问答中都有涉及,不再重述;二是信息的应用效果,即实效,比如,2013年10月有报告指出,在对全国9个省、直辖市等地区的调研表明,楼宇自动化工程运行开通率低,开通的项目缺乏运行实效。这一结论绝非危言耸听,难怪乎一段时间来网络流行“土豪”之词语,这不就是“土”的典型案例吗!当下国家已认识到凡此种种现象的严重性及其深层次原因,我想诸如此类不讲实效的BA乃至整个智能化系统的“土”,应该到了以极大的热度加以彻底纠正的时候了。