綠色與智能技術深度融合高質(zhì)量發(fā)展探討
時間:2022-06-24 09:13:38
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【摘要】文章結合行業(yè)與技術發(fā)展趨勢,聚焦綠色與智能技術深度融合,提出“建筑大腦+N項應用”的智慧建筑綠色應用體系,并以應用實踐驗證其可行性,實現(xiàn)“完整規(guī)劃+因地制宜+低碳生活”的智慧建筑與智慧園區(qū)建設愿景。
【關鍵詞】大數(shù)據(jù);物聯(lián)網(wǎng);人工智能;低碳;智慧園區(qū)
1背景
低碳環(huán)保是未來發(fā)展的主旋律。2015年《巴黎協(xié)定》在巴黎氣候變化大會上通過,世界各國就二十一世紀中葉實現(xiàn)全球碳中和的目標達成共識。2020年9月,我國在聯(lián)合國大會氣候峰會上第一次向國際社會表示:中國的二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值,爭取在2060年前實現(xiàn)碳中和。2021年3月16日,中央財經(jīng)委員會第九次會議強調(diào),要把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局[1]。根據(jù)《中國建筑能耗研究報告(2020)》數(shù)據(jù)顯示,中國建筑領域排放總量龐大,2018年建筑行業(yè)全生命周期碳排放占全國碳排放總量的51%,其中建筑運營階段就占總量的22%。因而,如何降低建筑運營階段碳排放,不僅是我們必須要認真思考的問題,也是為達到“碳達峰、碳中和”目標,實現(xiàn)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵。近年來,訊飛智元一直致力于建筑節(jié)能減排的研究工作,開發(fā)的建筑能耗管理平臺,通過“管理節(jié)能”與“技術節(jié)能”相結合的方式,可在一定程度上降低建筑能耗,減少碳排放,實現(xiàn)建筑運營階段的節(jié)能減排。在科學技術的不斷推動下,我們探索應用智能技術,對建筑全生命周期的節(jié)能應用規(guī)劃,以適應時代發(fā)展,早日實現(xiàn)3060的碳排放目標。
2探索
我們運用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術,提出了“1+1+1+N”智慧建筑解決方案(見圖1),實現(xiàn)綠色與智能技術深度融合,推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。圖1“1+1+1+N”智慧建筑解決方案第一個“1”是一個建筑數(shù)字化管理平臺:整合建筑多維度、多尺度信息模型和建筑感知數(shù)據(jù),構建面向建筑物與園區(qū)的建筑數(shù)字化管理平臺,集感知、分析、服務、指揮、監(jiān)察等于一體,實時感知建筑本身的狀態(tài),實現(xiàn)建筑物自身和智能化系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。通過數(shù)據(jù)分析,融合智慧化應用場景,提升科學化、精細化、智慧化水平,為使用者提供便捷、高效、綠色的智慧化管理和服務[2]。第二個“1”是一個智慧建筑AI能力平臺:通過人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術,構建了面向建筑領域的智慧建筑超腦,將建筑內(nèi)的人、機、物形成有機的結合,為建筑注入能力,提供所需的智慧,賦予建筑生命力[3]。第三個“1”是一個智慧建筑開放云平臺:面向應用開發(fā)者、設備集成商、服務提供商,提供一站式賦能開放平臺,同時提供上下架入口、標準流程和支撐保障服務,促進更多客戶和合作伙伴持續(xù)應用創(chuàng)新,加速行業(yè)生態(tài)正向循環(huán)?!癗”是N項智慧建筑應用場景:依據(jù)《智慧建筑設計標準》(T/ASC19-2021),結合用戶實際使用需求,構建N項真正滿足客戶實際需求的融合場景,為所有的使用者與管理者提供科學的決策輔助、高效的辦公環(huán)境、綠色的空間環(huán)境,提升建筑整體運營效率,降低建筑碳排放。
3實踐
“1+1+1+N”的智慧建筑與園區(qū)解決方案以高標準的智能技術,將深入安防、運維、通行、辦公、制造、財務、消防、運營等場景,對建筑與園區(qū)的運營環(huán)節(jié)進行節(jié)能管控,降低碳排放。
3.1智慧安防,助力監(jiān)測建筑碳排放
智慧安防是基于傳統(tǒng)安防應用的升級,它在滿足建筑的日常安防需求情況下,還利用智能攝像機實時感知、監(jiān)測建筑碳排放數(shù)據(jù)。例如,在建筑環(huán)境管理方面,借助智能攝像機對垃圾清運的全流程進行監(jiān)控,以抓取違規(guī)操作,降低在該環(huán)節(jié)因違規(guī)而導致的額外碳排放的可能性。生產(chǎn)管理方面,借助智能攝像機對員工生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)中的標準作業(yè)規(guī)范動作、離崗次數(shù)及連續(xù)作業(yè)時長、人員作業(yè)區(qū)域熱力圖進行檢測分析,提升企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)管理效率,縮短無效工時,節(jié)約不必要的排放。
3.2智慧運維,動態(tài)運營維護,可實現(xiàn)建筑“近零”排放
智慧運維通過將建筑與園區(qū)內(nèi)設備進行統(tǒng)一接入,形成建筑設備管控大數(shù)據(jù)系統(tǒng),當設備終端數(shù)據(jù)成功采集后,智慧運維系統(tǒng)可對設備從安裝到運維全程進行跟蹤,并建立建筑信息模型,實現(xiàn)對設備壽命周期、線路健康狀況、設備預警等狀態(tài)的系統(tǒng)檢測和管理,充分保障建筑內(nèi)的設備可用。當園區(qū)建設有規(guī)?;目稍偕茉聪到y(tǒng)時,平臺可支撐智慧微電網(wǎng)與用能設施的協(xié)同,以實行“近零”排放。
3.3智慧通行,優(yōu)化道路運行,精準測算交通碳排放
在園區(qū)建筑領域,智慧通行通過挖掘通行場景下中人、車、路、環(huán)境的數(shù)據(jù)信息,利用人工智能技術進行運動目標檢測和識別,實現(xiàn)建筑內(nèi)人員與車輛的特征關聯(lián),并對違規(guī)車輛做行為取證,使交通設施在園區(qū)內(nèi)道路運行效能得到優(yōu)化,有效管理交通秩序,實現(xiàn)園區(qū)內(nèi)交通的節(jié)能減排。
3.4智慧辦公,實現(xiàn)一網(wǎng)通辦,助力高效辦公
在辦公建筑領域,智慧辦公通過一網(wǎng)通辦應用打通建筑內(nèi)各級數(shù)據(jù),消除系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)壁壘,形成“線上+線下”服務高度融合的辦事體系。一方面,可為用戶提供高效、便捷的辦事服務,解決用戶跨部門溝通痛點,縮短用戶平均等待時長。另一方面,基于線上流程化的一網(wǎng)通辦,可有效加快事務流程審批,節(jié)約辦事流程中消耗的人力物力,從綠色發(fā)展的角度來說,一網(wǎng)通辦的使用有利于實現(xiàn)建筑低碳排放,推進信息化時代下的綠色建筑建設。
3.5智慧制造,推動提質(zhì)降耗,實現(xiàn)行業(yè)低碳減排
在工業(yè)建筑領域,智慧制造在規(guī)劃調(diào)度、生產(chǎn)進度監(jiān)測、設備控制、質(zhì)量檢測等環(huán)節(jié)的應用顯著提高了工作效率。例如,利用聲紋識別等技術,可以實時監(jiān)測設備聲音,精準預測設備故障,避免設備故障導致生產(chǎn)和運行中斷,實現(xiàn)故障的精準定位。利用異音診斷等技術,實現(xiàn)高于質(zhì)檢員的規(guī)范性和一致性工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)檢任務,形成標準化、智能化質(zhì)檢體系。利用機器視覺技術,可替代人工實現(xiàn)產(chǎn)品缺陷、瑕疵、尺寸、數(shù)量自動識別的無人化自動質(zhì)檢。利用聲音定位技術,并通過聲像圖+可見光圖像,可實時展示聲源在空間的分布狀態(tài),快速確定設備異響位置、準確定位廠區(qū)建筑泄漏點,提升巡檢效率和檢修速度。
3.6智慧財務,提高響應時效,降低人員工時
在商業(yè)業(yè)務領域,智慧財務通過開發(fā)財務報賬機器人,實現(xiàn)了智能填報、智能審批、智能審核與自動支付。在員工側,只需要通過手機對需報銷的發(fā)票進行拍照,利用OCR技術,自動分割和識別發(fā)票內(nèi)容,自動生成報銷單。員工僅需確認和提交線上操作,并在線下將實物發(fā)票投遞智能交單箱,即可完成所有報銷動作。在財務側,通過配置的自動審批引擎,可完成財務審批及入賬,并發(fā)起銀企直連支付。應用智慧財務后,員工填報由15分鐘縮減為5分鐘,節(jié)省時間66%;財務發(fā)票驗證查重由5分鐘縮減到秒級,極大加快了財務填報與審批流程,節(jié)約了人員工時。
3.7智慧消防,提高響應效率,降低事故引發(fā)的碳排放
智慧消防通過融合建筑與園區(qū)內(nèi)現(xiàn)有安防視頻監(jiān)控系統(tǒng)資源,將消防設備設施與附近安防資源之間建立地理遠近關系,當園區(qū)內(nèi)建筑發(fā)生警情時,自動推送給附近的安保人員,進行警情的遠程快速確認,達成安防和消防設備設施的快速聯(lián)動,將以前的5min到場時間壓縮為現(xiàn)在的10s。通過使用該系統(tǒng),實現(xiàn)了消防警情的監(jiān)控視頻快速復核,及安保人員的就近調(diào)配,提高消防事件的應急處置能力,還可降低因消防事故引發(fā)的額外碳排放。
3.8智慧運營,提升運行效能,減少建筑設備多余排放
在建筑與園區(qū)整體管理方面,智慧運營通過建立建筑內(nèi)能耗管理機制,對建筑用水、用電等能耗數(shù)據(jù)進行收集,實時監(jiān)控建筑內(nèi)用能狀態(tài),并根據(jù)空間的當前狀態(tài)對用能設備進行自主調(diào)節(jié)。如在自然光照條件充足的房間,自動減弱房間的電氣照明燈光,實現(xiàn)節(jié)能減排。同時,通過分析建筑內(nèi)用能狀態(tài),系統(tǒng)可形成用能數(shù)據(jù)報表,為建筑“精準用能”提供依據(jù)。
4案例
合肥某智慧園區(qū)是一個典型的智慧節(jié)能減排應用案例,項目占地面積300余畝,分兩期進行建設。在一期建設中,我們?yōu)閳@區(qū)構建了智慧通行(人員車輛管理)、智慧運營(設備能耗監(jiān)測)、語音指揮調(diào)度等特色應用,實現(xiàn)了園區(qū)內(nèi)人員的有序通行、園區(qū)內(nèi)設備的智能管理、園區(qū)內(nèi)事件的快速處置,達成通行效率、工作效率、用能效率等多方面的優(yōu)化。在二期建設規(guī)劃中,我們計劃為企業(yè)提供智慧辦公、智慧財務、智慧運維等應用,助推園區(qū)實現(xiàn)用能科學,打造綠色園區(qū)樣板案例(見圖2)。
5結語
綜上所述,通過聚焦綠色與智能技術深度融合,推動建筑業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,未來的建筑行業(yè)將實現(xiàn)以下愿景。
5.1用能科學計量
通過建立建筑能耗體系,對建筑與園區(qū)用能進行分時段、分場合管理,并建立特殊事件下的響應機制,對建筑內(nèi)的設備進行用能動態(tài)調(diào)控,削減不必要的用能,從建筑供能的角度助力低碳循環(huán)發(fā)展。
5.2工作流程優(yōu)化
通過利用人工智能等先進的信息化技術,革新原有主體下各系統(tǒng)的工作流程,以發(fā)展線上辦公、無紙化辦公節(jié)約工作流程中的人力及物力消耗,從日常運作的角度助力低碳循環(huán)發(fā)展。
5.3綠色意識培育
人是建筑使用的絕對主體。需要加強建筑節(jié)能與低碳的宣傳,引導各類人員養(yǎng)成低碳辦公及生活習慣,使低碳意識成為公眾行為準則,從而為綠色建筑的發(fā)展提供有效支撐。
參考文獻
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[3]劉瑋,萬燕鳴,熊亞林,劉堅.“雙碳”目標下我國低碳清潔氫能進展與展望[J].儲能科學與技術,2022(2):635-642.
作者:程效根 單位:訊飛智元信息科技有限公司
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