氣候與能源危機雙重壓力之下的建筑能效

物業(yè)的價值在很大程度上受到建筑物能源效率的影響。在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下,能源優(yōu)化正成為減少能源使用的最有效方法之一,從而提高房產(chǎn)價值并減少二氧化碳排放。

如今,我們周圍的世界變得越來越智能。我們看到自動駕駛汽車、培育蘋果樹的無人機、監(jiān)測我們健康狀況的身體傳感器以及許多其他智能物聯(lián)網(wǎng)應用。然而,建筑行業(yè)卻是適應智能解決方案相當緩慢的行業(yè)領域之一,盡管事實上建筑的能源效率是一個熱門話題 ,但現(xiàn)實卻是:

以歐盟為例,總的來說,歐盟的建筑物占其能源消耗的 40% 和溫室氣體排放的 36%,這根本不可持續(xù);今天歐洲 75% 的建筑不節(jié)能,預計到 2050 年這些建筑中的 95% 仍將使用,這意味著特別是在能源危機時期,業(yè)主將因此花費大量資金;為了實現(xiàn)到 2030 年將排放量減少 55% 的歐盟總體目標,建筑行業(yè)需要將自身的排放量減少 60%。

歐洲正在經(jīng)歷一場能源危機,許多公用事業(yè)公司正在回歸以化石為基礎的能源生產(chǎn)以滿足需求,但資金、時間和資源都有限,包括如何投資都是問題。

如何投資——鋼鐵和混凝土還是物聯(lián)網(wǎng)和人工智能?

簡短的回答是:兩者都有!

解決上述挑戰(zhàn)的明顯方法是改善建筑隔熱、更換窗戶、用熱泵和太陽能電池板取代化石供暖系統(tǒng)。顯然,這是需要做的事情,但我們也要面對現(xiàn)實——因為我們不能在一夜之間做到這一點。目前歐洲存量建筑的能源更新率僅為 1%,而全球現(xiàn)存的大部分建筑存量到 2050 年仍將存在。

如果到 2030 年將建筑部門的碳排放量減少 60%,歐洲存量建筑的能源更新率需要翻倍——考慮到建筑材料的高昂成本和該行業(yè)資源的稀缺性,這是一個相當大的挑戰(zhàn)。

對于眾多行業(yè)而言,數(shù)字化為應對挑戰(zhàn)提供了另一種方式。收集與建筑物室內氣候、建筑物外部天氣條件、能源消耗和供暖系統(tǒng)性能相關的各種數(shù)據(jù),并分析和可視化這些數(shù)據(jù),可以對建筑物的能源性能產(chǎn)生有價值的見解,進而指導供暖和冷卻系統(tǒng)優(yōu)化建筑物的能源消耗并最大限度地減少碳排放。

在這種方法中,價值不是通過建筑隔熱和更換窗戶來創(chuàng)造的,而是通過利用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能引擎來收集和處理建筑數(shù)據(jù)。技術已經(jīng)存在,與機械結構相比,所需的投資要少得多,而且可以更快地取得成果。但我們也要明確一點:智能建筑解決方案是對建筑能源改造的補充;而不是替換!

現(xiàn)實情況是,建筑行業(yè)在數(shù)字化方面有點落后。數(shù)據(jù)的收集和可視化不僅可以用于降低能源消耗,還可以支持有關投資地點和原因的決策。截至今天,企業(yè)組織的 80-90% 的數(shù)據(jù)是非結構化的。優(yōu)化能源效率所需的數(shù)據(jù)點(例如濕度、溫度、電力消耗、建筑基礎設施等數(shù)據(jù))通常是可用和結構化的。

與此同時,只有少數(shù)人知道或記得智能建筑的開創(chuàng)性工作可以追溯到 1977 年——那一年,西屋電氣的年輕工程師 James Southerland 建造了他的 ECHO IV計算機。除了證明控制面板可以控制鬧鐘和電視之外,它還可以遠程控制恒溫器——在這個時間點上非常具有前瞻性!

回到今天,讓我們稍微反思一下建筑能源管理的商業(yè)價值。

金錢談判——能源管理的商業(yè)利益

數(shù)據(jù)驅動的能源消耗降低將非常明顯地降低能源成本。看看更大的、多租戶的(公寓)建筑,當然根據(jù)具體情況,每年能源成本降低 10%-15% 是可以很好地實現(xiàn)的,特別是通過降低和更動態(tài)地調整供暖系統(tǒng)的供應溫度,而且這是非常容易實現(xiàn)的。

另一個關鍵方面,也許更有價值的監(jiān)測,是供暖系統(tǒng)技術故障的早期檢測。典型的問題是閥門的溫度傳感器或伺服電機出現(xiàn)故障。除了不必要的能源成本外,還可以避免加熱系統(tǒng)的后續(xù)維修或更換成本。遠程檢測和分析有助于最大限度地減少服務人員的現(xiàn)場訪問,并使他們能夠在第一次訪問時解決問題。

從業(yè)主的角度來看,財產(chǎn)價值顯然是至關重要的。投資方正在從能源效率的角度優(yōu)化他們的房地產(chǎn)資產(chǎn)組合。雖然高能效建筑面臨成為擱淺資產(chǎn)的風險,但對能源管理和優(yōu)化的投資可以顯著增加房產(chǎn)價值。

正如我們所看到的,對數(shù)據(jù)驅動的建筑物能源管理的投資可以在短時間內產(chǎn)生巨大的商業(yè)價值,而且投資有限。這不會消除對建筑能源改造的需要,但可以快速提高能源效率。收集的數(shù)據(jù)將進一步提供在哪里投資翻新以最大化投資回報的見解。

結論與展望

自從 James Southerland 于 1977 年建造他的 ECHO IV 家用電腦以來,智能建筑能源管理已經(jīng)走過了漫長的道路,建筑領域具有從數(shù)字化落后者發(fā)展為創(chuàng)新熱點的明顯潛力。

虛擬傳感器的概念允許聚合和組合來自各種來源的數(shù)據(jù),而無需在每個位置安裝物理傳感器。

在來自物理和虛擬傳感器的加速數(shù)據(jù)流的支持下,創(chuàng)建全面的建筑數(shù)字孿生變得越來越現(xiàn)實。數(shù)字孿生不僅代表建筑物的物理結構,還代表所有有效的操作技術以及建筑物的使用情況。能源效率只是建筑管理的眾多方面之一。

機器學習和人工智能是數(shù)據(jù)驅動的智能建筑的開端,它們可以自我控制并不斷學習新模式以自我優(yōu)化其運營。

樓宇自動化的成功有許多推動因素,從人工智能系統(tǒng)到傳感器和執(zhí)行器,最后但并非最不重要的是物聯(lián)網(wǎng)連接。在這個行業(yè)領域取得成功的關鍵也是生態(tài)系統(tǒng)中的共同價值創(chuàng)造,以將智能建筑變?yōu)楝F(xiàn)實。

如今,綠色環(huán)保已成為當前建筑行業(yè)的發(fā)展目標之一,而且提升建筑能效也是各國實現(xiàn)雙碳目標的必由之路。由千家網(wǎng)主辦的2022年第23屆中國國際建筑智能化峰會將于近期正式拉開帷幕,本屆峰會主題為“數(shù)智賦能,碳索新未來”,其中如何打造更低碳、更環(huán)保的智能建筑將成為本屆峰會主要探討的主題之一。

峰會將于2022年11月8日至12月8日期間,分別在西安、成都、北京、上海和廣州五大城市隆重舉行。屆時我們將攜手全球知名建筑智能化品牌及專家,共同分享AI、云計算、大數(shù)據(jù)、IoT、智慧城市、智能家居、智慧安防等熱點話題與最新技術應用,并探討如何打造“更低碳、更安全、更穩(wěn)定、更開放”的行業(yè)生態(tài),助力“雙碳”目標的實現(xiàn)。

歡迎建筑智能化行業(yè)同仁報名參會,分享交流!

報名方式

西安站(11月08日):https://www.huodongxing.com/event/4638585444400

成都站(11月10日):https://www.huodongxing.com/event/5657854318600

上海站(11月23日):https://www.huodongxing.com/event/3638582473900

北京站(11月25日):https://www.huodongxing.com/event/4638577546900

廣州站(12月08日):https://www.huodongxing.com/event/2638587914600

更多2022年峰會信息,詳見峰會官網(wǎng):http://summit.qianjia.com/

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2022-10-25
氣候與能源危機雙重壓力之下的建筑能效
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