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产业/工业, 房地产, 科技
作者:孙航|亿欧EqualOcean
2021-06-29 12:11
[亿欧导读]

中国“三高”(高层、高密度、高容积率)建筑多,商业建筑存在巨大减排潜力,而运维管控是重中之重。AIot赋能楼宇自有信息技术系统,持续并深度助力中国商业建筑碳中和。

未来

题图来自“收费图库”

2020 年第七十五届联合国大会上,中国向世界郑重承诺力争在 2030 年前实现碳达峰,在 2060 年前实现碳中和。2020 年中央经济工作会议中,将“做好碳达峰、碳中和工作”作为 2021 年重点任务之一。

商业建筑是指供人们从事各类经营活动的建筑物,其中包括各类日常用品和生产资料的零售商店、商场、批发市场;金融、证券等行业的交易场所所及供经营管理业务活动的商务办公楼;各类服务业建筑,如旅馆、餐馆、文娱设施、会所等。 

若以建筑形式划分,可划分为独立型(单体)商业建筑、复合型商业建筑(复合了商业、住宅、酒店、写字楼等功能空间)与商住楼(复合了商业与住宅功能)。本文内商业建筑范围主要由独立型商业建筑与复合型商业建筑组成。

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商业建筑中运维管控在整个商业建筑全生命周期内持续时间最长,占到 80-90%以上,存在巨大节能提效空间。采用物联网等技术手段升级商业建筑管理模式等方式,降低运行成本,达到更加节约电力、热力等能源。如商业建筑中的酒店、商业综合体、办公楼等均可通过更加智能化的控制实现节能减排。

在此大背景下,愈来愈多的科技创新型智能物联网企业响应国家号召,积极投入到减排减碳梯队中。在国内,特斯联作为以 AIoT 赋能城市智能化领域的代表企业,在多场景智能物联网领域下,帮助商业建筑在运维环节实现节能减排。

AloT,一种更高级的智能化生态体系

AloT, 是指人工智能技术(artificial intelligence)与物联网(internet of things)在实际应用中相结合,具体应用可以分为五大类应用:数据、连接、用户、流程、可视化。AIot技术希望将多种单向系统融合起来构建一种综合性、互联性的智能化生态体系,即通过AIot的方式实现万物数据化、万物联网化。

AloT的发展不仅需要AI 与IoT双端推进,还需要5G通信传输技术加以支持。三方共同革新的同时,将进一步推动AIoT技术的发展。  

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AIoT的应用,为商业建筑碳中和提供了一种新的技术路径。通过物联网传感器和终端设备可以实时采集建筑物内的温湿度,人员分布,热源分布和能耗分布(等数据),可以准确地分析建筑空间内的负荷需求,及时发现运维管理的弱项和盲区,通过空间模型的数据分析,实现能耗的精细化管理。

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以上运维管控环节的优化,在降低商业建筑能耗的同时,还可以提高商业建筑对间歇性可再生能源的利用能力,实现节能和绿色用能,助力商业建筑实现碳中和。

坚守AloT,拨开云雾见月明

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特斯联的技术演进路线是行业发展和社会需求双重驱动的结果,特斯联的主动求变,来源于对社会发展趋势的预判和自身科研的进步。在这个演进路径中,特斯联更注重的是垂直场景的水平互联,在不同的应用场景之间,通过资源共享和算法优化,实现端/边缘/云的分级优化。特斯联矩阵化的顶层优化策略,可以避免智能化领域的烟囱效应。

AIoT技术是中国楼宇智能化的机会,也是挑战

近年来,中国的商业建筑智能化有了长足的发展,但与国外行业龙头例如江森自控,西门子,霍尼韦尼,ABB,施耐德电气相比还是存在不足。相较来说,特斯联在企业规模上,在硬件端,在研发投入和能力上,在市场推广和品牌知名度上,比起全球领先企业还有差距。此外,特斯联在标准协议的应用和控制设备的适配方面依然还有提升空间。在国内,很多楼控企业还存在建筑内各项系统单独为战,无法形成协调且统一管理的智能化平台。

这些国外知名厂商由于被标准化适配(DDC)所限制,应用的技术还是本世纪初成型的主要技术,例如中央空调领域的BACnet 智慧照明领域的KNX/EIB等。

随着IT技术的发展,IPv6,mash网络,区块链,大数据,人工智能等技术蓬勃发展,在商业建筑自控领域实现技术落地,可以有效提升商业建筑智能化的控制精度和响应速度,国内的科技企业可以优先布局这些技术的应用,实现快速迭代。

国内的IT企业已经开始发力布局商业建筑智能化行业,如华为腾讯,阿里等已经推出平台级的产品,但是针对具体应用还存在一些不足。在DDC控制器和传感器层面,国内厂家还存在产品可靠性和易用性的不足,在与平台对接方面,还存在通讯协议不标准,不能即插即用等缺点。

特斯联ABAS基于AIoT赋能商业建筑运维管控,助力商业建筑智能化

AIoT升级商业建筑管理模式使商业建筑运行更加节约电力、热力等能源,如商业建筑中的酒店、商业综合体、办公楼等均可通过更加智能化的控制实现节能减排。

特斯联的ABAS BI系统主要包括暖通末端控制,高效机房,智慧照明,能耗比对优化等子系统。在实际运行中,在降低运行费用和降低人员费用方面表现比较明显,在中央空调高效机房系统中,设备能效EER从常见的3.0-3.6提升到4.2以上,节电超过20%。

通过智慧照明系统,可以节约建筑公共区域照明能耗30%-50%。同时, 运维管理人员的数量和工作强度也大幅度减少。维护班组人数从20人减少到6人。

ABAS BI运营平台升级后的实际能耗数据对比来看,减少碳排放效果显著。自2017年至2020年,以特斯联参与的升级改造项目为例,共节约能耗7015.18万kWh,减少碳排放5506.92万千克。

ABAS BI运营平台采用SOA架构、模块化设计和标准化接口,可接纳各类子系统如:楼宇自控(各类机电设备)、智慧照明、视频监控、周界报警、消防系统、公共广播、梯控系统、背景音乐、停车系统、通信管理、门禁系统等各类子系统,

实际上并不受限于系统类型和接口形式,而是一套具有大容量连接能力、云边协同、大数据分析和AI算力辅助运营决策等多能力合一的综合性智慧运营管理平台。

综合性智慧运营管理平台不受限于系统类型和接口形式,具备具有大容量连接能力、云边协同、大数据分析和AI算力辅助运营决策等多功能协同的能力。

由于大型机电设备、照明设备这些是商业建筑用电的重点方面,所以楼宇自控、智能照明子系统的应用对实现节能减排最为重要,且潜力巨大。以正佳广场项目为例,通过更换冷源、建设智慧运营管理平台等措施,每年可降低冷站运行能耗410万千瓦时,减少碳排放321.8万千克。

特斯联团队在长期的实践中得出的结论,高效设备不等于高效系统,高效系统不等于高效运维。传统设计只强调单体设备的高效,但是在楼宇的机电设备是由多个单体设备组成的,设备间的工况匹配和能量转移需要精确的传感和控制。特斯联的超级楼控系统,通过动态匹配各个环节的工况和运行策略,实现整体能效的提升。同时,特斯联基于AI算法的边缘计算服务,可以及时发现设备损耗和故障,分析能效下降的原因,及时屏蔽低效设备并提示改进和维护维修策略。

重庆AI City: 特斯联给社会的“碳中和”答卷

在商业建筑智能化改造与规划中,特斯联也坚持不移的秉承碳中和理念。特斯联在设计端与世界知名建筑设计事务所BIG形成深度合作,BIG也一直坚持可持续发展的设计理念,美国谷歌总部(8个)都是出自他们之手。在重庆AI CITY项目中很好地结合了重庆山地特色,融合了重庆武隆喀斯特地貌,将“山与谷”“自然和科技”有机融为一体。 

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在项目建设过程,首先运用人工智能技术和大数据对地形地貌进行科学计算,使挖方填方尽量保持平衡,以此减少碳排放;同时,打破传统建筑使用厂房形式,并将建筑切割成为富有渗透性的结构,以此打破自然和建筑之间的屏障,注入科技感,构建光线充足的空间,再将切割后空间进行异形拼接,有效整合室内空间;通过打造山谷轮廓,让建筑更加适合人的尺度,同时也确保建筑最大的综合受光率,让受光率和碳排放趋于平衡;最后再通过构建亚洲最大屋顶草坪花园及室内景观植物布局,使整个产业园区达到碳中和。

除了在设计和建设阶段,特斯联在运营阶段也很好地运用了碳中和理念,通过应用特斯联ABAS超级楼控系统,让建筑做到可感知、可呼吸,能够自动检测能源,实时监测每楼层的能源使用情况。通过在园区布局智能化终端,实时监测园区电力、水力、机房温度等情况,最终掌握园区碳中和的实时情况。此外,特斯联还在园区内配备了智慧通行、智慧停车、智慧安防等智能化设备。

此外在AI City中,特斯联做了碳中和全生命周期监测。正式运营后,每天的碳排放量远远小于碳吸收量,因此在建设运营16个月以后,就可以实现碳中和建设阶段产生的少量碳排放。经过专业测算,运营50年后,到2071年,AI PARK还将吸收掉周边17万吨二氧化碳。 

将来,特斯联计划联合清华大学特聘千人教授、哈佛大学肯尼迪研究员、美国航空航天局研究员在AI CITY共建碳中和实验室。目前,在全球碳中和城市联盟中,中国还没有一座城市加入这个联盟,也希望通过这样一个碳中和实验室,能够推动重庆加入全球碳中和城市联盟。

结语:

“碳达峰”与“碳中和”已经是世界性的公共话题。但是当前全球各区域国家的实际发展阶段不尽相同。中国“三高”(高层、高密度、高容积率)建筑多,商业建筑存在巨大减排潜力,而运维管控是重中之重。特斯联利用物联网,人工智能算法,边缘计算等领先技术将人力、设备、能源、通行与停车管理等运营数据,与楼宇自有信息技术系统互联互通,形成一个高效低耗的智能化楼宇管理平台,持续并深度助力中国商业建筑碳中和。同时,也期望更多智能物联企业加入并助推中国碳中和目标。


基于中国碳中和顶层设计,建筑行业积极推进低碳转型的背景下,亿欧智库正在撰写《2021中国商业建筑碳中和实施路径研究报告》,该报告目前正在开题阶段。我们诚邀产业链上中下游相关企业、协会、专家、高校、研究机构等参与其中,联系方式:sunhang@iyiou.com, 微信:sunhang515



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