聪明反被聪明误这句话广为人知,但你一定没听说过智慧反被智慧误。因为,聪明≠智慧,两者有明显的区别。俗话说,聪明人会说话,智者善于倾听。这也适用于今天的建筑。
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智能建筑与智能建筑的区别在于,在智能建筑中,用户将设置系统,以最符合用户意愿的方式运输系统AD公司好吧。但是,智能建筑具有适当的传感和处理能力,可以自行感知环境,自行设置,根据自己的判断正确行事。
20世纪80年代初,智能建筑一词首次出现在美国。华盛顿的智能建筑机构(Intelligent Building Institution)定义如下:智能建筑是一种集各种系统于一体的建筑,通过协调有效管理资源,尽可能提高技术性能,提高投资回报,降低运营成本,提高灵活性。
为了实现这一目标,建筑必须具备相关的传感能力,以便在必要时获得尽可能多的外部环境信息,并通过适当的通信方式将这些数据传输回建筑的大脑(可能位于本地或云中),并在大脑中使用机器学习算法处理这些信息,最终决定采取相应的行动。这些行动必须通过相同的通信方式传相关系统才能实施。
如果不幸迷失在荒野中或被困在孤岛上,所谓的数字3法则将决定是否存活。按照这个规则,要想活下去,必须3小时找到栖身之处,3天找饮用水,3周找食物,否则会面临死亡。在这种情况下,栖息地是生存的首要条件;虽然目前可能不会迷失在荒野中,但了解如何通过转向智能建筑来满足人们的生活需求对地球和人类的未来至关重要。
人们可以通过数字化进程实现新建筑或现有建筑的智能化。该过程将影响建筑运行和维护的因素转化为数字信号,实时测量并传回建筑的大脑进行分析和管理。如何实现新建筑或现有建筑的数字化,从而提高能源效率和可持续性,是保证人类未来碳足迹减少的关键。因此,在讨论智能建筑的未来时,需要考虑四个关键领域:
? 健康与安全:空间设计是否旨在改善居民的福祉?如果居民感到安全,环境设计有助于提高他们的情绪和生活质量,工作效率就会提高。在新冠肺炎后疫情时代,随着各行各业的返工复产,这一点尤为重要。
? 可持续性:空间利用率是否符合减少碳足迹的要求?这一主题不仅通过节约能源成本和降低维护成本来改善建筑业主的生活,而且还为更多的人带来环境、经济和社会效益。
? 高弹性:空间设计是否考虑到未来的需求,经得起时间的考验?今天的建筑是为了持续150年或更长时间而建造的。即使你不知道未来会有什么创新或技术,你也可以做好规划,让建筑信息技术(IT)和运营技术(OT)随着更多的系统开始上线和使用,基础设施可以应对未来预期的数据流量IP当地址时,流量必然会急剧上升。
? 经济效益:如果没有适当的财政激励,就很难实施变革。金钱是价值,通过使建筑智能,使价值提高成为可能。然而,在收获结果之前,首先要投资资本。需要创新的融资模式来帮助建筑业主将其建筑升级为智能建筑。
以上四个方面可以通过建筑自动化来实现。如今,建筑自动化主要基于封闭和孤立的系统,独立工作,执行自己的功能,而不影响或驱动其他系统。建筑中的这些系统包括HVAC系统、照明、门禁、消防安全、电梯、占用检测系统等。大多数孤立的系统效率较低,碳足迹较大。
为何需要智能建筑?
图1.智能建筑影响因素漏斗图
图1显示了影响智能建筑的各种因素。它大致概述了驱动智能建筑需求的现代生态系统。首先,从全球宏观趋势开始,即城市化和气候变化。
城市化是指全球人口从农村地区迁移到城市地区,如城市。为了追求更好的生活,人们搬到了城市。城市提供就业前景,更好地获得商品、服务、医疗保健和教育机会。到2050年,超过65%的全球人口将生活在城市环境中。据预测,到2060年,全球建筑面积将翻一番;这相当于40年来世界上每月增加一个纽约。
气候变化是指全球或地区气候模式的变化,特别是自20世纪中后期以来,主要原因是化石燃料的使用导致大气中二氧化碳水平的上升。据国际能源署估计,全球40%的二氧化碳排放来自建筑物,仅建筑物的运行和维护就造成28%的排放。3 令人不安的是,据估计,目前50%的建筑能耗都被浪费了。近年来,建筑能耗和相应的二氧化碳排放几乎没有放缓;这表明,随着越来越多的建筑即将投入使用,建筑对环境的影响只会恶化,除非能源效率提高。
目前,许多有影响力的智库(如联合国环境规划署和世界银行)在关注旨在提高建筑能源效率的政策,为投资可持续和智能建筑提供激励措施,加强旧建筑的改造,以满足当前欧盟的可持续发展标准。
各国政府已经开始实施这些智库建议的政策,以应对气候变化。欧盟作为绿色协议政策的一部分,目前正在为大型改造项目提供资金。欧盟建筑约2.2亿栋,其中85%建于2001年之前,90%的现有建筑仍将存在于2050年,改造基础巨大。欧盟的目标是到2030年改造3000万栋建筑。同样,美国的基础设施法案(Infrastructure Bill)以及《智能建筑加速法》(Smart Buildings Acceleration Act)中国的五年计划也有望在这些市场推广类似的措施。
在欧盟的《建筑能效指令》中,政府政策和建筑法规促进了能源效率的提高(Energy Performance of Buildings Directive)即将更新。同样,美国也在使用它。ASHRAE其他国家/地区的具体法律法规也在陆续出台,以促进监管合规。
绿色和智能建筑认证的建筑也越来越普遍。在某些情况下,这是特定金融投资的要求,但在大多数情况下,人们的共识是,这些证书给建筑的利润潜力带来了巨大的附加值。LEED、BREEAM和EDGE众所周知,绿色证书正在加快中国本土认证的步伐。智能建筑认证仍然是新事物,但随着TIA和UL共同组成SPIRE这个机构,认证也会变得更受欢迎。
从经济角度来看,这些潜在的改善为更健康、更环保、更智能的建筑创造了额外的价值。研究表明,伦敦认证建筑的租金和价格高于同一地区未经认证的建筑的4%。
从全球事件到全球经济,建筑形式正在发生变化,主要建筑自动化公司也注意到了这一点。AD值得注意的是,在报告季度收入的同时,该公司还报告了该公司为客户减少的数百万吨二氧化碳排放强调建设更环保、更健康的建筑。建筑自动化公司通过大规模的建筑数字化和系统数字化减排,将智能技术扩展到边缘节点,收集更多的智能数据,并在多个建筑系统中提供更可行的洞察力,允许微调和优化每个建筑的性能,以确保能源效率和可持续性。
如何实现智能建筑图2.智能建筑基础设施
如今,大多数建筑都配备了建筑管理系统(或BMS)。正如前面所述,这些系统包括与执行功能相关的特定子系统,即照明HVAC、门禁等。要使这些建筑智能化,不要简单地推倒重来,然后安装新的基础设施。因为这样做,成本会非常惊人。为了促进现有基础设施的数字化,技术,促进现有基础设施,建筑改造市场依赖于半导体行业提供的技术。图2是一个很好的例子,充分说明如何利用多种技术和通信协议将传统的BMS将系统改造成智能建筑。
以太网是一种常见的协议,它通过高数据率帮助日常生活和业务,但支持距离和拓扑结构的能力有限。以太网和IP,例如,如果使用单条双绞线支持1公里的距离,会发生什么?这将提供从云到边缘节点的无缝连接,从而集成IT和OT世界打破了现有系统形成的孤岛,数据可以在这些孤岛中收集,但不能采取行动或产生有价值的洞察力。
10BASE-T1L是实现边缘连接的关键技术;该协议支持从云到边缘节点的无缝连接,以及可找到的地址IP允许从任何地方实时控制边缘节点。当网络简化,安装和维护简化时,数据将很容易总结和解释,通过如此强大的无缝控制降低所有权成本,那些可能只有简单的模拟传感功能的地方现在可以被赋予智能。整个建筑有可能通过数字化边缘生成更多的智能数据。
2019年,10BASE-T1L经IEEE批准成为802.3cg标准。AD是该委员会的成员,在促进这一新标准方面发挥了重要作用。该标准的关键要素是通过单根电缆提供电力和数据,数据速率为10Mbps。在这种情况下,电缆采用单双绞线,传输距离为1公里。值得注意的是,现有的双绞线电缆可用于建筑内部的改造。
与一些现有的基础设施(如RS-与485相比,我们可以看到一些有效的改进。首先,数据速率在1公里范围内保持恒定,不像RS-这取决于距离。此外,10BASE-T1L支持无限数据节点,RS-485限于256个。10BASE-T1L一个核心优势是通过同一条双绞线提供高达52条 W电源,与POE(以太网供电)相似,但RS-仅限于所谓的工程电源。
然而,众所周知,RS-485在建筑自动化中仍占有一席之地。建筑不会在一夜之间完成数字化转型,所以在可预见的未来,10BASE-T1L需要与现有系统共存合作。BASE-T1L提供可延伸到边缘的无缝IP连接,并与RS-485和软件配置IO合作,服务传统架构。
虽然该标准提供了保证1公里距离的指导原则,但对其他类型的电缆的使用没有限制,这些电缆可能不能满足全距离要求。该标准允许使用屏蔽和非屏蔽电缆,这意味着现有的布线系统可以在大多数情况下进行改造。若能在1公里布线系统中明确指出问题,则将具有明显的优势。任何BMS系统运营商很清楚,安装、调试和维护一个包括数公里电缆在内的系统需要付出很多努力。幸运的是,10BASE-T1L它可以测试合规性、链路质量、布线安装和维护过程。
结论地球只有一个,全球变暖导致许多物种灭绝。因此,实施智能建筑对减少过量碳排放具有重要意义。如果你不小心处理,下一个面临生存危机的物种可能是人类本身。智能BMS提供所需的相关数据,帮助人们做出可持续性和效率、通信、建筑控制和自动化、劳动力健康和安全保障等决策。这反过来又提高了建筑市场的健康安全水平、可持续性、弹性和经济效益。
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