智能办公建筑，认识中国的智能办公场所

2019 年 1 月 目录 摘要P2 未来办公建筑项目间的竞争将推动智能办公建筑领域的发展P14 调查问卷中国智能办公建筑的现在与未来P15 要点总结P21 附录P22 摘要 如今的办公建筑正在加速搭建以数据为基础的智能化管理系统。 “这些系统通过物联网（IoT）和相关联的传感器设备收集数据。这些数据进而被专门的软件直接分析，减少人工参与判断，并通过相关的分析结果大幅加快判断并解决常见的物业问题。由于这些问题比以往更及时解决，因此，业主和用户的满意度得到了很大提高。它们同时也帮助有效地降低风险并提高与物业相关的成本效率。” 江耀权执行董事大中华区资产解决方案主管 进一步而言，真正的认知型或智能办公建筑可以无缝地将一栋写字楼的各个部分连接成一个紧密的、动态的、具有实用性的智能建筑平台。 “真正智能的办公建筑在中国大陆才刚刚崭露头角。秉持可持续发展及增强竞争力的理念，越来越多业主与发展商重视智能化的投入。我们预计，接下来还会有更多智能办公建筑涌现。” 沈洁高级董事中国区写字楼部主管 本质上，真正智能的办公建筑是能够独立集成物联网软件和硬件，进而系统性地学习用户行为的建筑物。 真正智能的办公建筑将能够以多种方式增值，为中国大陆的业主和租户带来收益，但最为关键的六个增值点是： ο降低成本；ο提高用户的工作效率；ο增强环境的可持续性；ο吸引并留住人才；ο提升健康和幸福感，以及；ο改善品牌形象。 魏超英董事总经理中国区企业服务部主管 “我们正迈向真正智能的世界，在未来，中国大陆的写字楼为确保其竞争力，将会变得更加智能。” Shaun Brodie高级董事大中华区租户研究主管 “相对于现在，未来的用户将会更加博学，他们对办公空间智能化程度的要求将越来越高。” 报告介绍 本报告首先阐述了智能办公建筑的理念，并介绍智能建筑的发展历程。之后，报告阐明了智能办公建筑的一些主要功能，并从六个增值点出发，说明智能办公建筑将如何提升建筑本身的价值。同时，本报告关注办公建筑项目间的竞争将如何推动智能办公建筑领域在未来几年中的发展。最后，在要点总结之前，报告将呈现中国大陆智能办公建筑调查问卷的成果，并进行全面的分析。 什么是智能办公建筑？ 在过去，全球各地的写字楼业主们选择，安装并运行独立的照明设备，安防系统，暖气设备，通风和空调系统。然而，现如今，全球各地的写字楼业主们着眼未来，考虑： ο写字楼的运营目标；ο写字楼的经济可行性，及；ο写字楼对环境的影响。 为实现这些目标，智能办公建筑逐渐风靡全球。但是，这些智能办公建筑并非只是为了提供舒适，明亮和安全的环境，它们还需要将整栋建筑的不同部分整合到一个统一的，动态的，且实用的建筑平台中。该平台不仅可以让业主和运营方有效地实现其物业的各项目标，而且也能够让该智能办公建筑： ο降低水和能源消耗的费用； ο减轻对环境可持续性的负面影响； ο更好地吸引和留住用户。 真正智能的办公建筑在中国大陆才刚刚崭露头角。我们预计，接下来还会有更多智能办公建筑涌现。本质上，真正智能的办公建筑是能够自动集成物联网软件和硬件，进而系统性地学习用户行为的建筑物。 智能建筑的发展历程 智能楼宇技术和系统已问世一段时间。根据 IBM Research & Watson IT 的研究，建筑智能化于 20 世纪 80 年代开始发展（图 1）。 资料来源：IBM Research & Watson IoT, 戴德梁行研究部 在 1980 年至 2000 年，在全球成熟的房地产市场中，自动化楼宇崭露头角，助推建筑管理关键性能指标（KPIs）的可视化。在 2000 年至 2015 年，智能建筑面世，通过分析建筑能耗，实现建筑管理程序化。最后，2015 年至今，我们进入了建筑管理的新领域，建筑终于有了自己的思想。这就是所谓的“认知建筑”，换言之，这些建筑可以进行学习行为，并独立采取相应措施。 1980 年至 2015 年，全球智能建筑技术 / 项目取得了多次进步。下文说明了在此期间智能建筑技术出现的一些重大进展和里程碑事件。 1984 1999 2003 物联网（IoT） 康涅狄格州哈特福特市的The City Place Building 智能温控 物联网这个词于 1999 年首次被提出，但在此之前物联网就已经存在了。物联网可以促进日常的交换数据，例如被应用于建筑设备，传感器和装置。 托马斯·哈特曼发明了一种控制算法，用于监控特定空间里的温度。这种控制算法可以使温度控制在用户选择的温度范围内。这是提高用户舒适感的一项基本措施。 这栋 38 层的写字楼于 1984 年竣工，据称是世界上首栋智能楼宇。这栋写字楼交付使用时，已安装并运行了先进的电信系统，自动化办公系统，自动化监控系统和建筑设备管理系统。 首个零能耗的商业写字楼 iPhone 问世 自动采光 与传统的照明开关不同的是，自动 采 光 系 统 利 用 房 间 内 的 光 感应器，探测最佳亮度，并相应地调整照明系统。这项技术可节约35% 至 60% 的能源。 位于加州圣何塞的综汇建筑设计有限公司（IDeAs）的总部是首个能够实现能源自产自消的写字楼。该写字楼的独创性特点包括节能 HVAC系统（采暖，通风与空调系统），辐射地暖系统和电动水源热泵。 第一代 iPhone 是苹果公司设计并投放市场的首款智能手机。这部手机的问世不仅对智能楼宇技术产生影响，而且彻底改变了人类的生活，工作和娱乐方式。 2013 2010 2009 位于华盛顿雷德蒙的微软 88Acres iPhone 控制器 无线照明控制 无线照明控制问世。如果感应器探测到一段时间内无用户活动时，这项技术可以自动关闭写字楼内的照明。 从这时起，用户可将智能手机和平板电脑用作控制器，控制家电和商业地产设备。 88 Acres 起初是希望改进和整合微软雷德蒙园区写字楼的管理解决方案。如今，这个园区是世界上最智能的园区之一。 位于慕尼黑的 Watson IoT 全球总部 阿姆斯特丹的前沿大厦 前沿大厦号称是世界上最智能的写字楼，由 PLP 设计，由 OVG 房地产公司交付用户使用。 作为最先进物联网技术的发源地，Watson IoT 斥资 2 亿美元，在慕尼黑建造双子塔，使之成为全球最大的互联设备协作实验室。 智能办公建筑有何功能？ 就基本面而言，智能建筑传递的是便利的物业服务，包括企业增值服务，能源和运营服务，提高舒适度与生产力的服务，空间改造能力以及互联基础设施服务。这些服务让 用户能够以最低的成本提升生产力，同时在建筑的整个生命周期内产生最小的负面环境影响（图 2）。 内的各类建筑子系统连接起来，而这些子系统通常是独立运行的。连接之后，这些子系统便可以共享信息和数据，从而实现主动的建筑管理，提升建筑的整体性能。 尤其是，这些便利的写字楼物业服务包括： ο充足的照明；ο舒适的温度；ο令人满意的空气质量；ο恰当的安防措施；ο合格的环境卫生，等等…… 智能办公建筑在技术的加持下能够将建筑结构与其功能联系起来，产生实用的信息和有效的结果。智能办公建筑可通过以下方式实现这一目标： ο连接建筑的各个硬件和软件控制系统；ο通过技术连接用户；ο降低成本；ο实现环境可持续性发展，以及；ο迈向智能的未来。 一栋建筑若要成为智能办公建筑，需要在建筑设计阶段或在建筑生命中期进行翻新时，增加智能技术，具体体现在，在建筑的有效生命周期内进行信息技术（IT）或更具体的物联网（IoT）技术升级。此项技术可使包括硬件和软件在 通过实现这些连接目标，智能办公建筑能够带来多项资产管理方面的增值效益，包括： 节能 分析传感器发出的数据，调整温度和照明。 ο优化预测性的维护；ο提升节能水平；ο实时设备，机器和装备的检修和更换；ο提高项目的整洁度，以及；ο提出重新设计和整修空间的建议（图 3）。 实时设备更换 监视设备可对智能楼宇生命周期进行更有效的管理。因此，当维护成本过于昂贵或设备达到制造商设定的使用寿命期限时，设备就会被更换。 资料来源：The Agility Effect，戴德梁行研究部 优化现场保洁 预防性管理 利用嵌入基础设施内的传感器和在智能建筑中收集到的数据，服务部门可以大幅改善建筑管理的质量。重点突出空间管理和节能方面的五大优势。 传感器可优化保洁工作。设施管理员可根据传感器收集到的数据，指派保洁员到已用的具体空间，进行相应的保洁工作。 传感器可以评估建筑物的技术性能，并在设备发生故障时启动维保程序，甚至在警报发生前就可启动。 重新设计空间 传感器可确定建筑物内过度使用和未被充分利用的区域。并据此提出重新设计和优化空间的建议。 在全球层面上，阿姆斯特丹的前沿大厦实现了多个智能办公建筑的目标，同时也获得了资产管理方面的增值效益（图 4 和附录案例 1）。 资料来源：戴德梁行研究部 现时 – 智能办公建筑现今的控制系统 当代建筑包含了许多设备，复杂的控制系统以及各种用于提高用户的工作效率，安全性和舒适度的平台。许多这类系统都涉及设备间的交互，但由于数据本身的广泛性及通信过程的专有性，在多数情况下，数据和信息仅沿特定方向流动。事实上，根据 IBM Research ＆ WatsonIoT 的调查，今天建筑产生的数据中，有 90% 是“暗数据”，也就是从未得到过利用的数据（图 5）。 资料来源：IBM Research & Watson IoT，戴德梁行研究部 但是，现时和未来真正的智能楼宇能够做到：同一个建筑中的所有设施和系统都能彼此影响并相互联系（图 6）。 制冷设备的优化就是一个例子。通过收集天气及气候数据信息，制冷设备可以提高运营效率。另外一个例子是，利用建筑安全系统数据关闭没有用户使用的区域的灯光及制冷 / 取暖系统。 资料来源：allthingsfirst.net，戴德梁行研究部 当数据信息在互连设备和系统之间不受限制地流动时，照明，空调，安保和其他系统的运行效率要高很多。其结果是建筑不仅更安全，更舒适（从而为拥有更强满足感的用户提供帮助他们尽可能提高生产力的条件），而且，运营成本一般也较低。 智能办公建筑 –六个增值点 真正智能的办公建筑将在未来通过六个增值点为中国大陆的业主和 / 或用户带来收益，这六个增值点是： 智能办公建筑有很多方式可以降低成本，例如： 建筑的性能故障。 ο动态能源消耗——智能办公建筑通过主动检测电网负荷的周期并相应地改变使用状态，可以确保能源成本保持在最低水平。 ο管理制冷，供暖，通风，照明，工厂和机器的能源负荷——通过利用能源负荷数据并对其进行建模，智能办公建筑在为用户提供所需的舒适度时，能够更好地实现最低开支的目标，进而为用户提供尽可能高效舒适的工作环境。 ο降低成本；ο提高用户的工作效率；ο增强环境的可持续性；ο吸引并留住人才；ο提升健康和幸福感，以及；ο改善品牌形象。 提高用户的工作效率 真正意义上的智能办公建筑，能够提供旨在改善并提高建筑实用性的工具，给用户带来实质性的帮助。这些工具和技术可以让用户更好地完成他们的工作，例如，通过改善办公空间的舒适度来提高用户的工作效率（图8）。 ο将用户模式与能源使用相联系——通过互连的传感器和设备，在任何特定时间，智能办公建筑都能了解正在使用建筑的用户数量，并据此对能源水平做出相应调整以适应使用需求。这种持续的自动调节可以节约成本。 降低成本 智能办公建筑相当于超级连接器，能够将与建筑相关的所有现存机器，设备和软硬件系统连接起来。如果利用得当，这种超级连接可以降低建筑的运营成本（图 7）。 此外，智能办公建筑可以通过移动设备和可穿戴设备收集用户的相关数据，尤其是用户在办公建筑内移动的数据。当通过合适的方式加以分析时，这些“社会物理”数据就可以被用于设计有针对性的办公空间，更好地服务于用户的交互和协作。 ο预测性维护——智能办公建筑能够在引发高昂代价的断电前就识