建筑物排放的碳占全球能源相关碳排放量的近39%,因此成为脱碳工作的重点。如今,建筑业主面临着一系列严峻挑战:能源成本不断上涨、环境法规日益严格,以及租户对更健康空间的需求不断增长。尽管提高效率和实现可持续发展的目标很明确,但实现这些目标的路径却可能错综复杂。解决方案在于从传统的被动管理转向数据驱动的自动化方法,并采用集成的物联网 (IoT) 策略。
建筑优化的可行策略
物联网智能建筑解决方案具有三重目标:提高建筑本身的效率和韧性,减少其对地球的影响,以及改善建筑内人员的健康和福祉。
建筑:提升运营效率和延长使用寿命
智能建筑的首要任务是成为一座运行良好、经久耐用的资产。物联网解决方案有助于保护建筑免受损坏,并以最高效率运行其核心系统,从而直接降低运营和资本支出。
暖通空调 (HVAC) 预测性维护
由于制冷剂不足、管道泄漏或部件故障等问题,暖通空调 (HVAC) 的性能可能会下降。实施多层监控策略,全面了解暖通空调系统的运行状况。以智能
温控器作为主要数据源,获取温度设定值和系统运行状态。将其与温度传感器测量的实际环境温度数据进行比较。此外,利用风管温度传感器测量送风量,并利用电流传感器监测设备功耗,进一步诊断问题。通过综合分析这些数据流,您可以在设备发生故障前很久就发现性能不佳的设备。
资产保护
在电路中使用智能电流互感器,可以检测过电流(由浪涌或设备老化引起)和欠电流(由线路故障引起),从而防止设备损坏和火灾风险。安装管道压力传感器,监测可能预示潜在泄漏或堵塞的波动,防患于未然。环境湿度传感器可以触发通风系统,防止霉菌造成长期结构损坏。此外,在高风险区域部署与自动关闭阀相连的漏水传感器,可立即响应并迅速止住泄漏。
空间优化
在办公楼和商业建筑中,空间利用率低下会造成浪费,而过度拥挤的区域则会让员工和访客感到不满。部署占用率或人数计数传感器,收集有关空间利用模式的匿名数据。分析平台可以生成热力图和报告,显示哪些空间最受欢迎,哪些空间利用率低,以及一天中的哪些时段最受欢迎。这些可操作的信息使您能够优化平面布局,将空间重新分配给高需求用途,并就未来的房地产需求做出明智的、数据驱动的决策。它还可以提高运营效率,例如调整清洁计划,重点关注人流量大的区域。
为了地球:实现环境、社会和治理 (ESG) 目标的能源优化
随着各国政府实施严格的能源法规,物联网为建筑提供了一种切实可行的方法,使其成为脱碳进程中的积极参与者。
自动化能源管理
建筑中最大的能源消耗设备,例如暖通空调 (HVAC) 和照明系统,通常按照固定时间表运行,导致大量电力浪费在空置或部分占用的空间上。通过环境和人员占用传感器网络,可以将实时温度、湿度和人员占用数据发送到楼宇管理系统 (BMS)。例如,可以设置一条自动化规则:“如果会议室空置5 分钟,则关闭照明并指示暖通空调系统进入节能模式。”这种基于需求的控制确保能源仅在需要的时间和地点消耗,从而显著且立即降低公用事业成本。
有针对性的能源优化策略
如果不确切了解哪些系统消耗的电力最多,能源效率提升工作可能会缺乏针对性且效果不佳。在主电路上安装非侵入式智能电流互感器,即可跟踪和可视化一段时间内的能源消耗情况。这些数据清晰地呈现了您的能源支出去向,让您能够优先考虑升级项目,并获得明确且可预测的投资回报。通过追踪各个电路和设备的能耗,设施管理人员可以识别高能耗区域和低效环节,从而制定有针对性的策略来降低建筑物的整体能耗。
以人为本:打造健康、安全、高效的环境
建筑物的首要使命是服务于居住者。物联网解决方案通过使空间更好地响应人们的需求,提供卓越的人性化体验。
提升室内空气质量
空气质量差,尤其是高浓度的二氧化碳,已被证实会导致困倦,降低认知功能和工作效率。在会议室、教室和开放式办公室等人员密集区域安装室内空气质量传感器,可以持续监测二氧化碳、挥发性有机化合物 (VOC) 和其他污染物的浓度。将这些数据与通风系统集成,即可实现按需通风。例如,当二氧化碳浓度超过预设的健康阈值时,传感器会自动向楼宇管理系统 (BMS) 发出信号,增加该特定区域的新风量。这既能确保最佳舒适度,又能避免因过度通风而造成的能源浪费。
提升卫生和安全
建筑物中存在卫生和安全盲区,这些盲区会对居住者的体验产生负面影响,并带来重大风险。专用传感器可以检测异味和有害气体(例如氨气),从而提示需要清洁,并向清洁人员发出按需警报。在禁烟区,安装烟雾和蒸汽检测传感器,当发生违反规定的行为时,传感器会向管理人员发送隐蔽警报。为了安全起见,尤其是在医院或养老院等场所,可以使用保护隐私的传感器来检测跌倒或长时间静止不动的情况,并立即向救援人员发出警报,从而大幅缩短干预时间。
为什么 LoRaWAN® 是可持续建筑的理想之选
真正可持续的智能建筑解决方案依赖于从设施的每个角落(通常是难以到达的地方)收集可靠的数据。LoRaWAN®(远距离广域网)已成为此类环境的理想连接解决方案。其低功耗特性使传感器能够依靠单块电池运行数年,从而大幅减少电子垃圾和维护成本。远距离信号可以穿透混凝土和钢材等高密度材料,确保在大型复杂建筑中实现无缝连接,同时最大限度地减少基础设施投入。LoRaWAN® 支持低影响的无线部署,避免了铺设新电缆带来的破坏性、高成本和高碳排放,使其成为现有建筑改造的理想选择。此外,它能够将数千个设备连接到网关,使系统具有高度可扩展性,使建筑能够随着时间的推移进行调整和发展,而无需进行彻底改造。
未来之路
将建筑改造为智能、可持续资产是一个可以实现的过程。即使是最老旧、效率最低的建筑也可以进行改造,以符合现代标准。这并非一定要进行彻底的翻新。您可以先从有针对性的试点项目入手,例如实现单层楼的照明自动化或监控某个关键系统的能耗。LoRaWAN 等无线技术使这些初始步骤快速、经济且无干扰。通过专注于运用成熟方法解决具体问题,您可以构建清晰的商业案例,并逐步扩展工作规模,打造真正面向未来的建筑。
随着技术的日趋成熟,物联网解决方案正成为所有高性能建筑的标配。对于希望降低成本、满足可持续发展要求并提供租户和员工所期望的卓越环境的建筑业主而言,这是最实用、最有效的方法。