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智慧建筑 | 从“智能楼宇”走向“智慧楼宇”之路,需要四大步骤
2020-05-20 20:35:30   

本文转载自全国智标委。亿欧智慧城市对文章进行二次编辑,供读者参考。


当前,“智慧城市、和谐生活”的理念已经得到普遍认可。在城市公共建筑、商务楼、住宅区等城市公共设施智能化建设中,楼宇自控、综合布线、安保与消防系统、广播电视、会议系统、停车系统、楼宇电力与冷暖系统、可视对讲与家居自动化系统、楼宇物管等为人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的环境。

“智能”楼宇与“智慧”楼宇有什么区别?

智能(Intelligence),更多地体现在硬件层面,比如智能楼宇的安防系统、UPS系统等自成体系,通过采用一系列智能化手段实现系统效率的提升、管理的简化等。简而言之,智能楼宇的各个硬件子系统各司其职,自己管理自己。

智慧(Smart),就像是人的大脑,它是一个整体,将所有子系统融合在一起,不仅仅是硬件,而是通过软硬件的结合实现各个系统、网络的真正融合。比如,通过电子配线架能将布线连接信息和其他管理系统进行数据融合、不同系统间的数据可以自由流动和共享等。

从智能楼宇到智慧楼宇的发展需要做到哪几点?

大规模的建筑运行数据的采集与保存

数据是建筑智能化的基础。但目前,即使是高标准、资金充裕的建筑项目也缺乏有效的建筑运行数据的采集与(长期)保存。即便是建筑中安装了建筑自动化系统,也因为缺乏数据保存的能力,大部分传感器采集的数据只会被保存很短时间。

由于缺乏详细的高频率建筑运行历史数据,人工智能的构想也就成了水中月、镜中花。因为,大部分的人工智能方法都是“找规律”,即通过大量的数据找出数据中相关参数的统计学关系。如果没有大量的“true data”,那么规律自然就找不出来。

建筑运行数据的高效管理

建筑虽然不是什么精密仪器,但因其尺度大,所以其中包含的数据量也很大。即使是一个普通的小型办公建筑(两层,2000平方米),其建筑自动化系统中的数据点也有上千个。

接触过建筑自动化系统数据的人应该都有过这样的抱怨:这个数据点的作用是什么?由于没有统一的命名规范,很多时候无法在成百上千个数据点中找到目标数据点。

目前有人研究如何将建筑运行数据整合进BIM(建筑信息模型)中。但问题是,原生的BIM数据标准(例如IFC)并不支持实时运行数据的整合。

更完备的执行器网络

目前,智能建筑的发展趋势是建筑中安装了越来越多的传感器,但是执行器的数量是远远不够的。一般来说,建筑中能够自动化控制的系统只有空调系统。其他与室内环境参数息息相关的组件,例如窗户的开关、百叶窗等都是手动控制的。

其实市面上不缺相关产品,但普遍价格高昂。这样一来,目前的建筑智能控制的研究便都集中于室内热环境的控制。但其实,影响居住者满意度的不仅仅是热环境,还有光环境、自然通风、空气质量等等,而这些东西在大部分建筑中目前是无法自动调节的。

以人为本

智能建筑中有个很火的概念叫“人在回路”(human in the loop),其具体意义就是智能建筑要以建筑中每个人的舒适与健康作为最重要的目标,并且居住者要能够真真切切的控制其所在的建筑环境。

传统的商业建筑控制中,居住者基本无法控制建筑中任何东西。空调的开关,设定的温度等都由物管人员提前设定好。由于每个人的行为和每个人对舒适的偏好不同,且随时间和其他参数变化,这种简单粗暴的方法必然会降低居住者的舒适度和建筑系统的能效。除此之外,由于居住者对其所在的环境失去了控制,其对舒适的主观感受也会随之降低。

目前,以人为本的智能建筑研究主要集中在居住者行为和居住者对其环境的舒适度的检测与预测。在这两方面的研究中,智能穿戴设备是一个很流行的切入点。很多智能穿戴设备都有检测心跳、体温、运动等的传感器。并且其蓝牙功能和GPS功能可以用来做定位。除此之外,还可以配合一个实时的问卷调查来更准确的确定人的行为和舒适度。但,目前极少研究关注“知道居住者信息后如何高效的控制建筑”这个问题。

在城市建设中,均把“智能与安全”放在第一位,它是构建“智慧城市、和谐社会”的重要组成部分。楼宇经济的发展,社会需求大幅增加,政府的重视与投入,给楼宇智能化上下产业链带来了巨大商机。

编辑:李腾

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