智能楼宇是指配备了楼宇管理系统的建筑物,此类系统利用物联网和人工智能等技术,对照明、空调和热水供给等所需的多种能源进行自动控制和管理。智能楼宇既可实现能源节省、居住的舒适性和安全性,也可减轻楼宇管理从业人员的负担,可进行更有效的楼宇管理。
由于疫情推动了在家办公和办公室灵活工位的普及等原因,办公室面积正在不断缩小。此外,经济增长显著的新兴国家出现了工人工资上涨和人手不足的问题。再者,随着恐怖活动和纷争的爆发,以原油为首的原材料价格上涨也日益严重。
在此就上述问题对楼宇管理造成的负面影响进行说明。
图1
疫情之后,世界经济呈现停滞和通胀引起物价上涨的态势,新兴国家出现工人工资上涨的现象。楼宇管理行业也不例外,为了确保人才,工资上涨无法避免。并且,在新兴国家,掌握楼宇管理的专业知识较难,技术人员短缺使引入和利用前沿技术变得困难。其结果是出现了许多靠人力完成的低效业务,再加上工资上涨,这些都成为了压迫楼宇管理经营的主要因素。
由于世界各地爆发的恐怖活动和纷争,对前景的担忧导致以原油和天然气为首的原材料价格居高不下。与此同时,电力价格也在上涨,空调和照明等能源所需的成本日益增加。对于需要大量能源的楼宇而言,原材料价格上涨是其维护和管理成本增加的根本原因。并且,与其他问题不同,原材料价格上涨是国际性的问题,无法靠一家企业的经营手段来解决,需要通过引入前沿技术等方法进行根本性的变革。
在家办公是为防疫而采取的措施,通过缩小办公室面积,为企业带来了削减楼层租金的经济效果。与此同时,令人担忧的沟通问题则通过网络会议的普及和灵活工位的实施得到了一定程度的解决。
这些现象是楼层过剩导致楼宇管理业务订单价格下降的原因。
对楼宇管理中存在的问题,我们尝试了多种不同的解决办法。在此介绍其中主要的措施。
图2
在楼宇内各处设置传感器,通过网络收集数据。多种数据会实时传送给管理者,因此可有效地统一管理建筑物。并且也可利用云服务远程监控楼宇。
引入传感技术,在楼宇内设置检测温度、湿度、二氧化碳浓度、照度和人流等的传感器和摄像头,通过网络收集这些传感器和摄像头所获取的数据,再将其用于能源管理。通过分析传感器和摄像头所收集的数据,可优化能源用量。
为实现智能楼宇而采取的措施不仅限于新建的楼宇。对现存楼宇进行大规模维修时,即便只是有限地引入节省能源的设备和安全设备等也能获得明显的效果。并且也可以收集楼宇内的多种数据,例如人流量和各时间段的用户数量等,商业楼宇可以通过分析这些数据进行市场调查。
通过前沿技术实现智能楼宇有哪些好处呢?在此介绍四种典型的好处。
图3
通过利用云计算技术,可掌握远程地点的能源消耗量和空间环境,并进行统一管理。
除了实现耗电量和空间环境的可视化外,通过利用云服务,还可在同一地点管理多栋楼宇。可进行远程监控,因此不需要为每栋楼宇分配负责人,只要在发生异常情况时派遣负责人即可处理问题。
可以说引入物联网是一个行之有效的办法,既可以解决技术人员短缺和人手不足的问题,又有助于实现扩大人均设施管理面积。
对显示电力、燃气和自来水等使用量的数据进行分析,并将分析结果与能源设备的运转相联动,即可有效优化楼宇内的能源消耗。
通过时刻检测能源消耗量,智能楼宇不仅能掌握能源消耗量,还能掌握机器设备的运转状态等。此外,通过联动这些数据以控制能源设备,还可得到理想的能源节省效果。并且还可以尽早发现和处理设备故障和异常等问题,实现预估性维护。
通过对二氧化碳浓度及温度等显示空间环境的数据的可视化和分析,进行适当的空调管理和通风换气,由此可提高设施用户和住户的舒适性。例如,智能楼宇可通过传感器获取室内的二氧化碳浓度并确认其浓度分布,从而根据二氧化碳浓度调节外部空气的流入量。由此可阻止过多的外部空气流入,同时削减空调所需的能源。
可通过楼宇内设置的摄像头和传感器检测入侵者。此外还可通过员工证和静脉扫描对员工的出勤情况和工位进行管理。并且,使用温度传感器还可检测火灾。
智能楼宇不仅可以检测入侵者和火灾,还可以与警报器或报警系统同步运作,以迅速应对紧急情况。
在智能楼宇的管理中经常使用BAS和BEMS等词汇。这两个术语是楼宇管理中不可或缺的技术术语,在此对这两者的含义和关系进行说明。
“BAS”是Building Automation System的首字母缩写,即“实现楼宇内多种设备的自动化和统一管理的系统”。BAS是通过中央监控装置对空调、照明、安保等全部设备的运转和能源消耗量等进行监控的系统。
图4:BAS的构成示例
“BEMS”是Building Energy Management System的首字母缩写。BEMS是根据设置在楼层、房间和装置上的传感器所取得的数据,“实现燃气和电力等能源消耗量的可视化和管理的系统”。
BEMS与BAS相似,是在BAS的基础上进一步发展而来的,可以说是一种专门用于实现全部设备运转和能源消耗量可视化的系统。并且,BEMS不仅可以实现能源消耗量的可视化,还可通过分析传感器所取得的数据对能源供给进行统一有效的控制,以实现能源节省和提升舒适性。
图5:BEMS的构成示例
要有效节省能源,就需要掌握当前的能源使用情况。利用BAS的传感器和网络即可收集显示能源使用情况的数据。BEMS会以图表和表格的形式使收集到的数据实现可视化。由此可以显现出过度使用能源的情况。换言之,BEMS是进一步强化BAS的能源管理功能的系统。
智能楼宇旨在实现能源节省、居住的舒适性和减轻楼宇管理从业人员的负担,对于楼宇管理而言,引入以BAS为基础的BEMS是不可或缺的措施。
智能楼宇通过以物联网技术为基础的前沿楼宇管理技术得以实现。智能楼宇能带来许多好处,例如能源节省、扩大人均设施管理面积、强化安保等。同时,面对疫情和国际性的原材料问题,也可以实现坚实的楼宇管理。这些好处为楼宇管理行业带来稳定的业务,并为从事更高阶的作业留出“充裕的空间”,可以说是一项富有生命力的技术。