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            如何走好數智建筑節能減排路
            發布時間:2023-03-08 14:31:21

            一座可感知、有溫度、會思考的建筑是什么樣的?


            刷臉進門、進電梯,室內溫度和照明能實時調節,電器運行和能耗情況后臺一屏就可獲悉……近年來,越來越多的建筑樓宇和園區裝上了“智慧大腦”,給其使用者和管理者帶來了不少便利。


            在“雙碳”目標下,如何讓科技、建筑、低碳三者有機結合,正成為業內新課題。


            從互聯網人到“新建筑人”


            2月末的上海,天氣還有些陰冷,但國家會展中心(上海)內氣氛熱烈,一場以樓宇科技為話題的大會火熱召開,不少業內大咖齊聚在此,為樓宇建筑智慧低碳轉型發展建言獻策。


            互聯網人和建筑人的思維方式截然不同。地產行業和建筑行業從以前靠融資拿地的模式,逐步向重視服務和運營轉變。促使這種轉變的關鍵,就是科技和數據。


            模式的變化,首先帶來了人才結構的改變。如今,在建筑業,大多都是具有大數據、算法工程、人工智能等專業知識背景的人才,他們的工作滲透到了建筑規劃設計、建造施工、服務運維等環節。


            除了人才結構的變化,還有生產方式的轉變。數據變成了鋼筋水泥之外建筑組建的新要素。數字化的咨詢、設計、采購、建設與運營,正在喚醒越來越多“沉睡的樓宇”。

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            數字化是手段,并非目的。我們要明確的是,新技術到底要改變什么。歸根結底,要么降本增效,要么安全舒適,要么低碳環?;蛘咛岣咄顿Y回報率,根本是要利用數字手段創造更多的用戶價值。


            智慧建筑管“生”也要管“養”


            2020年,住房和城鄉建設部等13部門聯合印發《關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》,將智慧建筑發展推向新的高度。


            從那以后,越來越多的建筑開始和科技“聯姻”。但從實際情況看,從單一的智能化系統躍升成為智慧建筑絕非易事。


            記者了解到,一個單體建筑包含電氣、暖通、安防、能源等系統,想要完成設備、空間同時向智能化轉型,涉及建筑類型、工程建設、智能硬件、軟件系統、用戶需求等變量。在落地過程中,僅調試周期或可長達半年,調試后未達效果的案例也比比皆是。


            對于智慧建筑賽道的復雜性,首先缺少頂層規劃,建設目標不清晰。工廠、園區、酒店、醫院等不同主體需求不同,不可一概而論。規劃設計階段就應該將需求前置,盡可能站在客戶角度,創造客戶價值。


            在項目落地過程中,業務融合也帶來了新的管理挑戰。智慧建筑缺乏能夠覆蓋全生命周期的、行之有效的項目管理體系。數據標準不統一、工作流程標準缺失等,是很多智慧建筑項目的常態,項目整體管理的效率仍需大幅提升。


            此外,業內的共識是,智慧建筑建設周期長、環節多,系統之間彼此獨立,無法實現真正的互聯互通和數據資源共享。這極大降低了智慧建筑的建設效率、影響了投入使用后的用戶體驗。


            更重要的是,傳統建筑專業人才對智慧建筑平臺和應用缺乏基本的了解與專業知識儲備;反之也類似,平臺及應用軟件開發人員對傳統建筑行業的基本建設程序和特點理解也比較淺顯,雙方團隊如何高效協同仍是亟待解決的問題。


            解決這個問題的方式之一,就是構建一套科學合理、可落地的智慧建筑建設系統方法論。而不是把項目交付了、款項收到了,就大功告成了。智慧建筑人要有一個態度,那就是建筑是可‘生長’的,管‘生’也要管‘養’。


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            開發全新智能化系統


            建筑業是碳排放大戶,節能減排任務艱巨。在以往的觀念里,數字化、智能化手段會助力建筑減少碳排放。那么,智慧建筑是否真的更節能?


            “我們調查發現,無論是在國外還是國內,許多應用智能化的建筑能耗反而更高?!痹谏鲜鰰h上,中國工程院院士、清華大學建筑學院教授江億提到,通過冷熱抵消的方式維持室內恒溫,傳感器故障導致自動轉為高能耗方式運行,為滿足極端的設定要求全系統進入極端狀態等因素都可能導致建筑能耗變得更高。


            江億以兩個研究數據舉例稱:“空調啟動時,參照預設溫度或是初始溫度,能耗會相差20%;空調控制是全自動開還是非全自動開,能耗能差30%?!?/p>


            “真正的智能化應能夠判斷上述問題,確保給定的系統條件下能耗不低于人工運行水平?!痹诮瓋|看來,可根據動態碳排放責任因子“碳”的變化靈活用電,以此達到節能的目的。比如,冰蓄冷、水蓄冷系統需要根據負荷預測制冰或蓄冷量,還要預測碳的可能變化,低碳時蓄冷、高碳時放冷,替代冷機。這就需要通過人工智能的方式學習碳的變化規律,根據一天內碳的變化提前進行優化。


            江億認為,建筑智能化要以人為中心,不僅要滿足國家和社會對綠色低碳的需求,還要滿足建筑使用者對空間舒適性的需求,也要滿足運行管理者對便捷和高效運維的需求。因此,開發全新的建筑智能化系統勢在必行。


            “新系統能實現智能感知,不僅要感知運行數據,更要感知建筑和機電系統本身;要實現分布計算,充分利用好末端芯片的計算能力,實現前端計算、計算前移;要利用大數據,通過匯集各個建筑的運行數據,提取經驗,動態反饋到各個建筑中,協助指導運行;要建立與運行管理者和使用者的新的交流方式?!苯瓋|建議。


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