北极星输配电 讯:3月23日,清华大学建筑节能研究中心发布的数据显示,2018年,中国民用建筑建造能耗为5.2亿吨标准煤,建筑运行总商品能耗为10亿吨标准煤,分别占全国能源消费总量的11%、22%。换言之,二者能耗合计占到全国总能耗的三分之一,节能减排任务艰巨。
据介绍,AI与建筑的跨界融合,不仅可充分挖掘建筑的节能潜力,还能让用户体验更舒适、节能管理更便捷,更深层次挖掘建筑能耗数据的经济价值和社会效益。
个性化建筑节能管理受推崇
他介绍,过去大量的节能项目多聚焦在节能设备本身,例如采用LED照明、变频空调、电梯、水泵等。现阶段我国一部分楼宇虽然也推广应用了建筑能耗管理系统,可以根据设置好的程序对电力、照明、空调等动力设备进行智能化运行调节。然而,因楼宇能效智能化监测管理不足,实际应用中大部分系统仅作为设备状态监视和自动控制使用,真正能够实现既定节能目标的系统很少。
雷钰云表示,由于写字楼内部的能耗设备数量很多,需求各异,仅作为监测和自动控制的能耗监管压力较大,也并不能最有效地节能。为了实时监测室内光照与温度信息,并对灯具和空调运行状态进行智能控制,能耗的精细化管理变得越来越重要。
“因此,可以换个角度重新审视建筑节能的空间。”他介绍,可以从时间、空间和身份三个维度进行建筑能耗管理系统的设计,建立人工智能模型,实现精细化节能管控。
他进一步解释道,所谓时间维度,是根据建筑内人员停留时间自动控制照明、空调;空间维度,是根据建筑内人员分布、室外光照、温度等分区域调节用能设备;身份维度,则依据建筑内不同岗位用户的不同用能习惯,设计个性化节能管理方案。
以一座办公楼为例,首先需要在办公楼的入口安装人工智能门禁系统。该门禁系统可以通过识别人物身份,更好地从时间、空间、身份三个维度对人物所需能源进行设置和匹配,还可以避免手动选择电梯楼层。
住房和城乡建设部科技与产业化发展中心研究员、绿色建筑发展处负责人梁浩介绍,绿色建筑倡导建筑智慧运行,例如社区通过刷脸授权、合理进出,可以有效减少人员直接接触,这对提高疫情防控能力具有一定作用。
通过门禁进入室内后,基于AI的精细化管理还需要在照明、通风、空调、饮水机、水泵、会议室接待设备等安装传感器,如红外传感器、温湿度传感器、PM2.5传感器,采集数据供决策参考。
“这种精细化、智能化的建筑节能实施方案,与传统的建筑节能相比,有很多优势,比如让人与物相关联;可根据人物身份、习惯、状态等自动调节;还可以形成联动决策机制。”雷钰云说。
AI让建筑用能更智慧
而雷钰云提出,与目前常见建筑能耗监测平台不同的是,基于AI和物联 技术,可以建立以人为中心的楼宇节能管控大数据系统,从而实现四种功能:楼宇个性化服务、节能决策数据依据、AI学习数据共享、应用体验算法优化。
通过采集大量终端数据,就可以了解设备从安装到运维全程的状态,实现BIM的建立以及运营。结合了人工智能算法的建筑模型还可以收集处理更多的大数据,系统地检测和管理资产寿命周期、线路健康状况、设备状态预警、能耗异常数据等。
同济大学机械与能源工程学院教授潘毅群也曾表示,随着BIM的推广应用,建筑从单一的能耗监测逐渐过渡到室内环境的综合监测,Wi-Fi和移动终端通讯数据也有可能用于绿色建筑的运维管理。采用大数据分析、人工智能算法和云计算处理实时、海量和复杂结构的建筑能源数据,可以为建筑提供有效的节能方案,提高建筑能效。
“建筑不论是节能,还是降低成本,其核心都是为使用者提供最舒适的体验。”雷钰云说,而精细的管理带来的正是舒适性提升。
对此,梁浩也表示认同。他介绍,过去的绿色建筑评价标准较为强调社会效益、环境效益,2019年修订《绿色建筑评价标准》后,绿色建筑进入了“3.0时代”,新版的评价指标体系更加重视安全耐久、健康舒适、环境宜居、资源节约、生活便利等以人民为中心,使人民有获得感、体验感、幸福感的指标。
“AI+”建筑节能处于新基建风口
AI的实现离不开物联 技术。赛迪智库电子信息研究所前不久发布的《“新基建”发展白皮书》就指出,物联 专用芯片是“新基建”引入的投资新风口之一。物联 的连接设备构成种类多样,针对智能硬件、智能家电和智能计量等不同应用场景的物联 专用芯片市场需求广阔。
中国电子信息产业发展研究院发布的《2019—2021年中国物联 市场预测与展望数据》指出,人工智能、大数据等新技术的应用,成为驱动物联 市场发展的主要因素。智慧电力、智能家居等都是物联 主要的应用场景。
“基于AI的建筑节能就是新基建的典型应用之一。”雷钰云认为,在7个新基建领域中,基于AI的建筑节能就涉及到5G、大数据、人工智能、工业互联 4个领域,这让AI在建筑节能领域的发挥充满了想象力。
原标题:“AI+”建筑节能渐行渐近
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