香港理工专家王盛卫谈智慧建筑灵活自适应,创新不拘成本
智慧建筑的灵活自适应,是一场设计哲学层面的转向。香港理工大学建筑能源与自动化讲座教授王盛卫指出,传统建筑往往以固定工况和静态负荷为设计前提,设备容量按峰值配置,系统运行依赖预设时间表,结果是在实际使用中大量时间处于“大马拉小车”的低效状态。智慧建筑的核心不是堆叠传感器和屏幕,而是让建筑具备感知、判断与调节的能力,能够随天气、人员密度、使用模式的变化动态调整自身运行策略。这种灵活性要求设计阶段就预留可变空间,包括可重构的机电系统、开放的通信协议和可扩展的数据架构,而不是把建筑做成一个封闭的成品。王盛卫强调,灵活自适应意味着建筑要像有机体一样对环境作出响应,这需要把控制逻辑从“事后补救”前移到“同步演化”,让系统在运行中持续学习建筑自身的规律。
灵活自适应的技术底座,在于把数据变成可执行的决策。王盛卫认为,智慧建筑的关键挑战不在于采集多少数据,而在于能否建立从数据到模型、从模型到策略、从策略到执行的闭环。建筑运行涉及冷站、空调末端、照明、电梯、遮阳等多个子系统,各自有独立的控制逻辑,若缺乏统一的信息模型,数据只能停留在监视层面。他主张以建筑信息模型和物联网数据为基础,构建可在线校准的能耗与热环境模型,再模型预测控制、强化学习等方法生成优化指令。这样的系统能够在保证舒适度的前提下压缩无效能耗,也能在设备故障或极端天气时快速切换运行模式。王盛卫特别提醒,算法不能脱离建筑的实际物理约束,模型再精细也要接受现场校验,否则优化结果可能在实际系统中失效甚至引发风险。
创新不拘成本,指向的是评价体系的重新校准。王盛卫坦言,智慧建筑领域存在一种误区,即把创新等同于高投入,认为只有采用最昂贵的设备和最前沿的技术才算先进。他提出,创新的价值应以全生命周期效益来衡量,包括节能收益、运维效率、空间利用率和用户满意度,而不能只看初始投资。低成本创新同样可以产生显著效果,例如优化控制策略、调整设备运行参数、利用既有传感器数据挖掘节能潜力,往往能在不增加硬件投入的情况下获得可观回报。反过来,高成本方案若缺乏与之匹配的运维能力和使用场景,也可能沦为摆设。王盛卫强调,“不拘成本”不是鼓励铺张,而是不让成本成为拒绝尝试的理由,同时要求创新者对所投入资源的产出负责,用可验证的数据说明价值,而不是用概念包装项目。
从单栋建筑走向城市尺度,灵活自适应需要制度与标准的支撑。王盛卫指出,单栋建筑的智慧化相对容易实现,因为边界清晰、责任主体明确;一旦扩展到园区或城区,建筑之间的能量互济、负荷协同和信息共享就面临利益协调与数据治理难题。他建议在规划阶段就建立区域级的能源数据平台,明确数据权属和共享规则,让不同业主能够在保护商业隐私的前提下参与协同调度。同时,标准体系需要从“产品合规”转向“性能导向”,鼓励采用可互操作的接口和开放的协议,避免智慧建筑被少数封闭生态锁定。王盛卫认为,政策工具也应更具弹性,例如以实际运行能耗和需求响应能力作为评价依据,而不是仅考核设备选型清单,这样才能引导市场把注意力放在真实效果上。
人才与运维,是灵活自适应能否落地的一公里。王盛卫观察到,许多智慧建筑项目在交付时功能齐全,运行一两年后却逐渐退化为常规建筑,原因在于运维团队缺乏理解复杂系统的能力,也缺乏持续优化的机制。他主张把运维视为智慧建筑生命周期中的核心环节,而非附属服务,培训、知识沉淀和远程诊断平台提升现场人员的判断力。同时,建筑管理者应建立定期复核运行策略的制度,根据使用变化调整控制参数,避免系统长期停留在初始设置。王盛卫强调,灵活自适应不是一次性交付的技术方案,而是一种持续改进的组织能力,只有当设计方、施工方、运维方和使用者形成反馈闭环,建筑才能真正随需求演化。
面向未来,王盛卫对智慧建筑的发展保持审慎乐观。他认为,人工智能与建筑能源系统的结合将带来更精准的预测和更自主的控制,但技术演进不会自动解决所有问题,关键在于行业是否愿意以开放心态试验、以严谨态度验证、以长期视角投入。他呼吁更多跨学科合作,让建筑、控制、数据和社会科学的研究者共同参与,把灵活自适应从理念转化为可复制、可推广的工程实践。在他看来,智慧建筑的终极目标不是让人惊叹于技术,而是让建筑安静地服务于人,在变化中保持高效、舒适与可持续。