0 引言
绿色建筑的理念最早起源于20世纪70年代的两次世界能源危机，由于石油资源短缺造成的恐慌，兴起了建筑界的节能设计运动，进而引发了“绿色建筑”的热潮。如今，随着世界文明的进步，科学技术的快速发展，“绿色建筑”理念逐步完善，除了要满足普通建筑的功能（如为人类提供健康舒适的居住、工作及活动环境）外，同时还要求在建筑生命周期中实现资源（能源、土地、水、材料等）的高效率利用，为人类提供健康适用、高效使用空间的同时与周围自然环境和谐共生的建筑。
20世纪90年代初，英国率先制定了世界上第一个绿色建筑评估体系BREEAM（BuildingResearchEstablishmentEnvironmentalAssessmentMethod）。进入21世纪后，在世界范围内，绿色建筑形成了蓬勃兴起和迅速发展势头，绿色建筑评估体系逐渐完善。
表1是部分国家和地区提出的绿色建筑评价体系。
截止到2016年9月底，我国绿色建筑累计项目数量4515个，累计建筑面积52317万m2。当前我国的设计标识和运行标识之间的比重可通过图1看出，设计标识占有很大的比重，运行标识则少之又少。长期以来，国内对绿色建筑重建轻管，绿色建筑运维与能源管控水平不高，绿色建筑运行效果一般，很难达到在建筑的全寿命期内，最大限度节约资源，节能、节地、节水、节材、保护环境和减少污染，提供健康适用、高效使用，与自然和谐共生的建筑的设计目标。这也正是国内目前通过绿色建筑认证的项目不足10％可获得运行标识，且多为一星级运行标识的重要原因。
因此，要推动绿色建筑运营管理的发展，让传统绿色建筑做到真正的节能减排，必须注重实际的运营管理。本文以天津市建筑设计院科研业务用房工程为例说明，采用了基于绿色智慧运维管控平台的智能化系统设计方案，解决绿色建筑的运行问题，满足该工程获得国标绿色建筑运行三星级标识的要求。
1 项目概况
本工程为天津市建筑设计院科研业务用房和附属综合楼工程，位于天津市河西区。总建筑面积约31300m2，包括业务用房20600m2、综合楼10700m2。
业务用房地上10层、19000m2，地下1层、1600m2，建筑总高度45.6m；地上主要为办公用房，地下主要为设备用房。附属综合楼地上4层、8500m2，地下1层2200m2，均为停车库。天津市建筑设计院科研业务用房项目效果图如图2所示。
本项目在设计伊始就确定要申请绿色建筑运行标识，故从设计的开始，就以绿建应用为切入点，因地制宜地寻求该建筑设计与绿建技术的最佳结合点，以实现国家绿色建筑三星、美国LEED金奖和新加坡GreenMarkInternational（China）白金奖的设计目标。
2 国标三星运行标识对智能化系统的技术要求
绿色建筑技术属于建筑环境平台，是建筑技术的范畴，而智能技术属于信息技术的范畴，建筑环境平台和智能化系统共同构成了一个完整的现代建筑。绿色与智能的关系主要体现在人们需求建筑形式的关系上，绿色与智能两者的关系是辩证、统一、相辅相成的。
绿色与智能是建造现代建筑必然的统一，是构成现代建筑不可缺少的统一体的两个方面，从总体上来看，虽然智能建筑不一定是绿色建筑，但现代绿色建筑就一定是智能建筑。建筑智能化技术是绿色建筑的一部分，它是实现绿色建筑的技术手段，而建造绿色建筑才是智能建筑的目标。
结合本项目，国标三星运行标识对智能化系统的技术要求分为控制项与评分项两个部分，具体技术要求如表2、表3所示。
3 设计特点
本项目在智能化方面结合绿色建筑的相关需求及项目特点，配置了以下系统：设备IP管理网、电话系统、计算机系统、综合布线系统、安全防范系统、一卡通系统、智能照明控制系统、建筑设备监控系统、会议系统、信息发布系统、电梯监控系统、智能窗帘监控系统、移动通讯信号覆盖系统、停车场管理系统、光伏发电监控系统、汽车充电桩监测系统、绿色智慧集成平台、一体化机房。
其中，绿色智慧集成平台、设备IP管理网、智能照明控制、电梯监控、智能窗帘监控等系统，满足本项目参评国标三星运行标识的控制项及评分项技术要求。
3.1绿色智慧集成平台
为了解决绿色建筑运行管理的难题，该项目自主研发了绿色智慧集成平台，主要包括绿色建筑运维管理平台、绿色建筑能源管理平台两部分。
3.1.1运维管理平台
实现对绿色建筑内18个子系统的集中管控。既对智能化系统进行了集成，又对双电源管理系统、智能防雷系统、漏电火灾系统、智能疏散照明系统等与安全息息相关的系统进行了集成。具有机电多系统、多模式实时管控、专家维保管理等多种功能。运维管理平台首界面如图3所示。
3.1.2 能源管理平台
采用ISO50001能源管理体系国际认证技术，能对能耗数据实现精确到秒级的监测（国内普通能耗监测步长一般为15min~1h），能够进行设备运行诊断，完成对能耗大数据的采集、分析，实现能效诊断与管理，可以提高建筑物综合能源管理水平，降低建筑整体能耗。能源管理平台首界面如图4所示。
3.2 先进的网络传输系统
为本建筑的智能化系统提供统一的数据传输平台，构成多系统共用的设备IP管理网，实现信息汇集、资源共享、优化管理，提供最大限度的后续扩展能力，降低施工、调试和运维成本。IP管理网络结构示意如图5所示。
3.3 实时的电梯监控
系统电梯监控系统采用Modbus总线的系统架构方式，通过将本建筑的5部电梯接入通信总线内，对各部电梯的所在楼层、上下行、开关门、通信故障、锁梯等点位进行监控，实现对全部电梯的集中运维管控。同时结合电梯内监控摄像机，实现对电梯载客安全运行的全过程管理。电梯监控界面如图6所示。
3.4 舒适、节能的智能窗帘监控系统
该项目在建筑东、西向设有可调节电动金属遮阳帘，有利于降低建筑空调的能耗。采用“网络控制器+总线型驱动器”的架构方式，对建筑东、西两个外立面电动外遮阳系统实现集中控制，通过安装在屋顶的光照度传感器，实时监测室外光照度实现窗帘的自动调节控制。
同时可配合季节日照时间和院工作时间表，实现建筑节能控制策略。智能窗帘监控界面如图7所示。
3.5 分区域多场景的智能照明控制系统
室内、室外各区域，按使用功能划分，不同区域采用不同的控制策略。控制方式分为自动控制、手动控制、集成平台统一联动控制3种控制方式。每个配电区域可自成一个子系统，通过编程可以实现灯光的单路控制、分组控制、分区控制和总控。同时还可以实现夏令时、冬令时的定时控制。通过预设场景，可以手动和定时自动调用场景，还可以实时监视每个模块，每个回路的工作状态。智能照明监控界面如图8所示。
4 运行效果
该项目通过合理的智能化系统设计和绿色智慧集成平台的搭建，为绿色建筑的运维管理标准的制定及完善提升提供最直接的数据和技术支撑。目前，该项目运行良好，在设备运行维护、能效分析、节能管理、风险预判等方面起了很大的作用，有效地减少了设备维修费用，节约了30%~40%的人力成本和5%~10%的能源成本。通过绿色智慧集成平台在绿色建筑中的应用，大大提升了建筑节能水平，该项目能耗指标为72kWh/（m2·a），节能率大于50%。2017年度逐月能耗柱状图如图9所示。
通过该项目的实践，希望能扭转绿色建筑重建轻管的现象，促进国内绿色建筑思维的转变，实现真正的绿色，带来巨大的社会效益。
5 结语
目前国内建筑能耗高，能源利用效率低。据统计在建筑的生命周期中，大部分能耗发生在建筑物运行过程中，建筑在运行中的能耗占到其总能耗的80%左右，因此降低建筑运行能耗是实现真正绿色建筑的关键环节。而降低建筑运行能耗的关键是：一方面是要求绿色建筑所采用的用能设备或系统是环保、节能和高效的；另一方面，这些用能设备或系统的运行能效应是最佳的。但是在实际工程中，通常是很难达到的。在该项目中，通过采用智能系统集成平台，集成建筑内各种能耗信息，实现全方位、一体化的信息采集、传输、控制与管理，使得绿色建筑各系统实现最佳运行，最终达到建筑系统整体能效显著提高。
将绿色建筑和智能系统集成平台有效结合起来，有利于提高绿色建筑的运维水平；有利于提高绿色建筑的实际运行效果；有利于实现真正的“绿色”建筑，达到节能减排的效果。所以，通过智能系统集成平台获取各种监控数据，并利用数理统计方法进行运行分析判断及评价，从而实现绿色建筑能效/能耗评价的数字化和系统化，为高效使用能源提供全面定量化的依据。不仅能够促使更多的绿色建筑真正达到绿色运营的标准，而且对优化我国建筑物能源利用效率，大面积推广绿色建筑具有十分重要的意义。
绿色建筑的理念最早起源于20世纪70年代的两次世界能源危机，由于石油资源短缺造成的恐慌，兴起了建筑界的节能设计运动，进而引发了“绿色建筑”的热潮。如今，随着世界文明的进步，科学技术的快速发展，“绿色建筑”理念逐步完善，除了要满足普通建筑的功能（如为人类提供健康舒适的居住、工作及活动环境）外，同时还要求在建筑生命周期中实现资源（能源、土地、水、材料等）的高效率利用，为人类提供健康适用、高效使用空间的同时与周围自然环境和谐共生的建筑。
20世纪90年代初，英国率先制定了世界上第一个绿色建筑评估体系BREEAM（BuildingResearchEstablishmentEnvironmentalAssessmentMethod）。进入21世纪后，在世界范围内，绿色建筑形成了蓬勃兴起和迅速发展势头，绿色建筑评估体系逐渐完善。
表1是部分国家和地区提出的绿色建筑评价体系。
因此，要推动绿色建筑运营管理的发展，让传统绿色建筑做到真正的节能减排，必须注重实际的运营管理。本文以天津市建筑设计院科研业务用房工程为例说明，采用了基于绿色智慧运维管控平台的智能化系统设计方案，解决绿色建筑的运行问题，满足该工程获得国标绿色建筑运行三星级标识的要求。
1 项目概况
本工程为天津市建筑设计院科研业务用房和附属综合楼工程，位于天津市河西区。总建筑面积约31300m2，包括业务用房20600m2、综合楼10700m2。
业务用房地上10层、19000m2，地下1层、1600m2，建筑总高度45.6m；地上主要为办公用房，地下主要为设备用房。附属综合楼地上4层、8500m2，地下1层2200m2，均为停车库。天津市建筑设计院科研业务用房项目效果图如图2所示。
2 国标三星运行标识对智能化系统的技术要求
绿色建筑技术属于建筑环境平台，是建筑技术的范畴，而智能技术属于信息技术的范畴，建筑环境平台和智能化系统共同构成了一个完整的现代建筑。绿色与智能的关系主要体现在人们需求建筑形式的关系上，绿色与智能两者的关系是辩证、统一、相辅相成的。
绿色与智能是建造现代建筑必然的统一，是构成现代建筑不可缺少的统一体的两个方面，从总体上来看，虽然智能建筑不一定是绿色建筑，但现代绿色建筑就一定是智能建筑。建筑智能化技术是绿色建筑的一部分，它是实现绿色建筑的技术手段，而建造绿色建筑才是智能建筑的目标。
结合本项目，国标三星运行标识对智能化系统的技术要求分为控制项与评分项两个部分，具体技术要求如表2、表3所示。
本项目在智能化方面结合绿色建筑的相关需求及项目特点，配置了以下系统：设备IP管理网、电话系统、计算机系统、综合布线系统、安全防范系统、一卡通系统、智能照明控制系统、建筑设备监控系统、会议系统、信息发布系统、电梯监控系统、智能窗帘监控系统、移动通讯信号覆盖系统、停车场管理系统、光伏发电监控系统、汽车充电桩监测系统、绿色智慧集成平台、一体化机房。
其中，绿色智慧集成平台、设备IP管理网、智能照明控制、电梯监控、智能窗帘监控等系统，满足本项目参评国标三星运行标识的控制项及评分项技术要求。
3.1绿色智慧集成平台
为了解决绿色建筑运行管理的难题，该项目自主研发了绿色智慧集成平台，主要包括绿色建筑运维管理平台、绿色建筑能源管理平台两部分。
3.1.1运维管理平台
实现对绿色建筑内18个子系统的集中管控。既对智能化系统进行了集成，又对双电源管理系统、智能防雷系统、漏电火灾系统、智能疏散照明系统等与安全息息相关的系统进行了集成。具有机电多系统、多模式实时管控、专家维保管理等多种功能。运维管理平台首界面如图3所示。
采用ISO50001能源管理体系国际认证技术，能对能耗数据实现精确到秒级的监测（国内普通能耗监测步长一般为15min~1h），能够进行设备运行诊断，完成对能耗大数据的采集、分析，实现能效诊断与管理，可以提高建筑物综合能源管理水平，降低建筑整体能耗。能源管理平台首界面如图4所示。
为本建筑的智能化系统提供统一的数据传输平台，构成多系统共用的设备IP管理网，实现信息汇集、资源共享、优化管理，提供最大限度的后续扩展能力，降低施工、调试和运维成本。IP管理网络结构示意如图5所示。
系统电梯监控系统采用Modbus总线的系统架构方式，通过将本建筑的5部电梯接入通信总线内，对各部电梯的所在楼层、上下行、开关门、通信故障、锁梯等点位进行监控，实现对全部电梯的集中运维管控。同时结合电梯内监控摄像机，实现对电梯载客安全运行的全过程管理。电梯监控界面如图6所示。
3.4 舒适、节能的智能窗帘监控系统
该项目在建筑东、西向设有可调节电动金属遮阳帘，有利于降低建筑空调的能耗。采用“网络控制器+总线型驱动器”的架构方式，对建筑东、西两个外立面电动外遮阳系统实现集中控制，通过安装在屋顶的光照度传感器，实时监测室外光照度实现窗帘的自动调节控制。
同时可配合季节日照时间和院工作时间表，实现建筑节能控制策略。智能窗帘监控界面如图7所示。
室内、室外各区域，按使用功能划分，不同区域采用不同的控制策略。控制方式分为自动控制、手动控制、集成平台统一联动控制3种控制方式。每个配电区域可自成一个子系统，通过编程可以实现灯光的单路控制、分组控制、分区控制和总控。同时还可以实现夏令时、冬令时的定时控制。通过预设场景，可以手动和定时自动调用场景，还可以实时监视每个模块，每个回路的工作状态。智能照明监控界面如图8所示。
4 运行效果
该项目通过合理的智能化系统设计和绿色智慧集成平台的搭建，为绿色建筑的运维管理标准的制定及完善提升提供最直接的数据和技术支撑。目前，该项目运行良好，在设备运行维护、能效分析、节能管理、风险预判等方面起了很大的作用，有效地减少了设备维修费用，节约了30%~40%的人力成本和5%~10%的能源成本。通过绿色智慧集成平台在绿色建筑中的应用，大大提升了建筑节能水平，该项目能耗指标为72kWh/（m2·a），节能率大于50%。2017年度逐月能耗柱状图如图9所示。
5 结语
目前国内建筑能耗高，能源利用效率低。据统计在建筑的生命周期中，大部分能耗发生在建筑物运行过程中，建筑在运行中的能耗占到其总能耗的80%左右，因此降低建筑运行能耗是实现真正绿色建筑的关键环节。而降低建筑运行能耗的关键是：一方面是要求绿色建筑所采用的用能设备或系统是环保、节能和高效的；另一方面，这些用能设备或系统的运行能效应是最佳的。但是在实际工程中，通常是很难达到的。在该项目中，通过采用智能系统集成平台，集成建筑内各种能耗信息，实现全方位、一体化的信息采集、传输、控制与管理，使得绿色建筑各系统实现最佳运行，最终达到建筑系统整体能效显著提高。
将绿色建筑和智能系统集成平台有效结合起来，有利于提高绿色建筑的运维水平；有利于提高绿色建筑的实际运行效果；有利于实现真正的“绿色”建筑，达到节能减排的效果。所以，通过智能系统集成平台获取各种监控数据，并利用数理统计方法进行运行分析判断及评价，从而实现绿色建筑能效/能耗评价的数字化和系统化，为高效使用能源提供全面定量化的依据。不仅能够促使更多的绿色建筑真正达到绿色运营的标准，而且对优化我国建筑物能源利用效率，大面积推广绿色建筑具有十分重要的意义。
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