智慧建筑在智慧城市發(fā)展中的作用
目前，全球一半以上的人口居住在城市中，各大洲的城市化進(jìn)程都在加快，預(yù)計(jì)到2050年，這一數(shù)字將攀升近70％。由于全球城鎮(zhèn)化進(jìn)程推動，對建筑物和城市的需求變得更加宜居和可持續(xù)，并朝著實(shí)現(xiàn)零凈目標(biāo)邁進(jìn)，再加上人口和城市化的增長，預(yù)測到2025年全球智慧城市市場的價值將達(dá)到3.6萬億美元。
從新加坡到赫爾辛基和蘇黎世，世界各地的政府都在逐步制定雄心勃勃的智慧城市計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》所要求的本世紀(jì)中葉的目標(biāo)。正在開發(fā)稱為智慧區(qū)的指定城市區(qū)域，并構(gòu)想出真正可持續(xù)發(fā)展的整個智慧城市，其中包括智能建筑、更清潔的交通和可滿足人類基本需求（如安全性、舒適性和連通性）的基礎(chǔ)設(shè)施。
人工智能（AI）、個性化醫(yī)療保健和可持續(xù)能源產(chǎn)生等下一代技術(shù)的迅速發(fā)展，也是智慧城市未來的關(guān)鍵驅(qū)動力。此外，由于城市及其建筑物目前占全球能源需求的65％，很明顯，我們今天建造的建筑物對于智慧3城市的發(fā)展以及我們向零凈目標(biāo)的推動至關(guān)重要。
支持未來的建筑物
智能建筑是未來城市將變得安全、智能和可持續(xù)至關(guān)重要的元，并且建筑物所有者可以利用和控制自己的能源使用。
智能建筑技術(shù)已經(jīng)幫助成千上萬的建筑物和家庭更有效地消耗能源。這其中主要得益于全球領(lǐng)先的創(chuàng)新科技，例如ABB通過安裝智能的集成建筑控制系統(tǒng)，支持上海新開發(fā)銀行（NDB）總部的建設(shè)，以管理涉及8000多個控制電路的室內(nèi)照明、電動窗簾和窗戶。安裝后，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，NBD總部可以節(jié)省超過15％的能源。
2021年標(biāo)志著我們通過AI和IoT的融合，降低城市排放，節(jié)約能源并通過智能建筑和電網(wǎng)加快向可再生能源過渡的集體能力的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。
隨著新興技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑物利用新技術(shù)流程和數(shù)據(jù)源的機(jī)會越來越多。使用技術(shù)改善我們的城市和建筑物的想法并不是一個新概念，但不同的是，物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在讓我們能夠連接越來越多以前未連接的設(shè)備。連通性確實(shí)是釋放智能建筑真正潛力的關(guān)鍵，它釋放了來自無限來源的新信息進(jìn)行分析和組合的機(jī)會，從而提供了新的智能水平。
但是，這不僅僅是使用新技術(shù)。智慧思維和現(xiàn)有建筑物的優(yōu)化是加速全球智慧城市可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。例如，ABB與城市和公用事業(yè)部門緊密合作，以從現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施中獲得更高的效率，并建立統(tǒng)一的，有吸引力的城市服務(wù)，這是向智慧城市邁進(jìn)的一部分。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，老式建筑物可以充分利用它們生成的數(shù)據(jù)并對其運(yùn)行方式進(jìn)行調(diào)整。
成功做到這一點(diǎn)的一個城市是西班牙阿拉貢的首府薩拉戈薩。該市力求將能源消耗總量降低20％，重點(diǎn)放在薩拉戈薩的四座主要智慧城市建筑上：薩拉戈薩歷史悠久的Seminario，其中設(shè)有市政廳、主要市政辦公建筑、主要警察局和技術(shù)與藝術(shù)中心。通過基于云的能源管理平臺提供了先進(jìn)的能源監(jiān)控，使這些建筑物均符合ISO 50001標(biāo)準(zhǔn)。因此，薩拉戈薩能夠?qū)崿F(xiàn)其合規(guī)性的第一步，并且通過合作，節(jié)省了高達(dá)30％的運(yùn)營成本。
另外，我們在越南河內(nèi)可以找到運(yùn)行中的智慧城市技術(shù)的另一個很好的案例。作為該項(xiàng)目的一部分，越南跨國電信服務(wù)公司Viettel Group的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)其綠色目標(biāo)。Viettel希望他們在河內(nèi)的總部成為創(chuàng)新的標(biāo)志，并為他們在世界各地的其他建筑物樹立標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足對安全、智能和互聯(lián)工作場所的高需求，已提供了一系列智能建筑技術(shù)。該項(xiàng)目的關(guān)鍵是i-bus KNX系統(tǒng)，該建筑物的所有設(shè)備從照明和百葉窗控制到供暖、通風(fēng)、安全和能源管理，都可以通過一個總線接口相互通信。
將現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)變?yōu)橹腔鄢鞘械闹悄芙ㄖ?/strong>
那么，在升級現(xiàn)有建筑基礎(chǔ)設(shè)施時面臨哪些挑戰(zhàn)，以及基于物聯(lián)網(wǎng)的智能技術(shù)如何克服這些挑戰(zhàn)？
融資：升級建筑物似乎是一筆昂貴的費(fèi)用，但是物聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)步意味著情況不再如此?，F(xiàn)代傳感器可以無線連接，而無需昂貴的安裝成本。降低的能源和維護(hù)成本可實(shí)現(xiàn)快速的投資回報，數(shù)字顯示，與舊系統(tǒng)相比，智能建筑的能源消耗減少了20-40％，運(yùn)營支出減少了8-9％。
維護(hù)：預(yù)測性故障查找可以節(jié)省維護(hù)時間和人力，并最大程度地減少昂貴設(shè)備或服務(wù)的停機(jī)時間。一些估計(jì)表明，智能啟用的預(yù)測性維護(hù)比傳統(tǒng)的被動方法便宜三到九倍。由于可以快速識別、修復(fù)并重新引導(dǎo)經(jīng)歷故障的系統(tǒng)，因此房客和居住者的滿意度通常也更高。
設(shè)計(jì)：較舊的建筑物可能沒有考慮到智能技術(shù)的設(shè)計(jì)，但是最新的技術(shù)通常是緊湊而靈活的，從IP輸入系統(tǒng)到電燈開關(guān)再到能源管理系統(tǒng)，使其即使在最難到達(dá)的地方也很容易安裝。無線傳感器具有背膠，可以簡單地粘貼到墻壁、書桌或天花板上，而無需擰緊螺釘或進(jìn)行外部固定。使用“中繼器”或“信號增強(qiáng)器”可以克服有時可能遮蓋wi-fi信號的厚墻壁，這有助于擴(kuò)大產(chǎn)品應(yīng)用范圍。
整體生態(tài)系統(tǒng)
從安全性到舒適性和控制性，現(xiàn)在和未來的智慧城市建筑中，建立一個將所有事物聯(lián)系在一起且可互操作的整體生態(tài)系統(tǒng)應(yīng)該是主要目標(biāo)。將智能建筑的所有元素鏈接到一個易于使用的系統(tǒng)中，從門進(jìn)入到應(yīng)急照明再到通過太陽能利用太陽能并將其與電動汽車解決方案集成在一起，最終可以提高能源效率并降低運(yùn)營成本。例如EV充電。
事實(shí)證明，太陽能、智慧能源管理和高效的熱電聯(lián)產(chǎn)工廠相結(jié)合，可以為ABB的Busch-Jaeger子公司Lüdenscheid的整個工廠提供足夠的能源，為他們降低了大量的二氧化碳排放。這家碳中和工廠在第一年的發(fā)電量為1100兆瓦時，這足以滿足氣候中和的需求，在晴天可以滿足工廠100％的電力需求。它還使該站點(diǎn)每年的CO2e排放量減少了約680噸。
現(xiàn)在即未來
從家庭和辦公室到交通和公用事業(yè)，2021年將是智慧城市初具規(guī)模的一年。物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的進(jìn)步將智能建筑、智能電網(wǎng)和電動汽車充電結(jié)合在一起，形成一個日益互聯(lián)和高效的新的智能社會生態(tài)系統(tǒng)，幫助我們舒適安全地生活，同時為子孫后代更好地保護(hù)地球。
需要清晰地認(rèn)識到，我們的重點(diǎn)不應(yīng)局限于智慧城市。重要的是，我們還必須考慮到智能產(chǎn)業(yè)，區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施和定居點(diǎn)在構(gòu)建當(dāng)今和未來社會中所起的關(guān)鍵作用。確保我們的安全和保障是我們打造能夠滿足當(dāng)前及子孫后代需求的智慧城市的主要因素。（編譯/蒙光偉）
