自从几千年前第一个永久性人类文明存在以来,建筑技术一直是工程的主要焦点。随着人口的增长,对更好的建筑材料、更有效的空间利用和更精简的居住体系的需求也在增长。这些技术变得越来越复杂,也越来越先进。
建筑技术有许多里程碑,如混凝土和钢材、制冷循环(运行空调系统)、高效保温和智能建筑应用的发明。
智能建筑是一类非正式的建筑类别,其特点是采用先进的传感器、控制、管理和计算技术,旨在提高建筑的效率、降低成本并增加可用性。本文探讨了智能建筑技术,并确定了其用于现代的积极影响和好处。
智能建筑效率
利用智能建筑物联网技术的首要优势是能够在建筑中创建更高效的系统。由于所有建筑系统都连接到一个单独的智能物联网网络,智能建筑可以实现效率优化,最大限度减少功耗以及维护带来的停机时间。
照明
在智能建筑技术出现之前,建筑内的照明是由手动开关控制的,这需要由操作人员来开关。在智能建筑中,只需判断是否有人即可控制智能灯。
在办公大楼中,一天中通常只有 12 个小时有人使用,一不留神没有关灯,会导致大楼电力消耗效率低下,产品寿命降低。在现代智能建筑中,各个空间的照明可以由智能建筑系统或特定空间的照明传感器独立控制,以便可以关闭所有不使用的照明设备。
了解目前使用的智能办公技术和传感器的更多信息。
气候控制
建筑中的机械系统,如空调和供暖子系统也消耗大量能源。它们的特点是组件极其复杂,一旦损坏,就会给维护人员和建筑物居住者带来极大的不便。这些系统通常是集中式的,为单个空间或整个建筑提供服务。
当这些空间未被使用时,这些系统仍然需要消耗电能来服务这些空间,这可能导致效率极低,并造成不必要的部件磨损。此外,一些高级智能建筑系统甚至可以检测系统运行中的异常情况,以表明维护工作可能迫在眉睫。
例如,根据建筑物的结构或朝向太阳的方向,建筑物中不同空间的温度可能会有很大差异。如果您曾经独自坐在一个又大又旧的会议室里,您可能会感觉比较冷,让人不舒服。在传统建筑中,机械系统并不过分复杂,空调系统的设计很可能是为了应对最大的人住人数,从而为大量住户冷却到舒适的温度,但对一个人来说却有点温度过低了。
智能建筑使用大量的传感器,如温度和湿度、光线和占用传感器,以防止过度使用,例如在又大又旧的会议室中。这些传感器可优化建筑的机械和电气系统的使用。提高效率可以显著降低能耗,减少昂贵复杂系统的磨损,从而延长建筑组件的寿命。
智能建筑成本
虽然降低能耗对能源公司、电网和地球都有巨大的好处,但提高建筑效率最吸引人的方面(对建筑业主而言)是降低成本。在某些行业中,功耗并不局限于运行建筑的系统,还可能受到建筑内设备的影响。
在工业制造建筑中,大型设备在使用时会消耗大量能源。根据当地的能耗规则,如果建筑物在一天中的特定小时内或特定时间段内超出为其分配的能耗,则可能会导致特定“使用时间”的价格上涨。
智能建筑可以智能跟踪全天的耗电量,并将用电量控制在允许的范围内,从而降低分时计价成本的风险。智能建筑可以调节建筑的制热和制冷系统,以避免这些不利因素,例如在“非工作时间”充分制冷或储存能量,以便随后在制造系统运行时关闭制冷系统。这些智能建筑监控系统可以为建筑业主节省大量成本,即使建筑使用的净能源量可能是相同的。
智能建筑可用性
世界上最先进的智能建筑,认知型建筑,处于智能建筑技术的前沿。认知型建筑可以为居住者提供难以置信的可用性优势。例如,德勤 (Deloitte) 位于荷兰的总部大楼 The Edge,已经成为吸引潜在员工的招聘工具。
认知型建筑可以根据到达和离开日期分配停车位,允许居住者选择偏好的照明和供暖/制冷设置,自动连接多媒体设备,优化建筑空间以最大限度地满足用户需求,等等。虽然认知型智能建筑只是最近才开始出现,但它们为个体居住者带来的优势可能会在未来很长一段时间内推动智能建筑革命。
物联网智能建筑的优势
智能建筑相对于传统建筑的优势可以浓缩为一个词:优化。智能物联网智能系统可以监控、跟踪、控制和优化智能建筑的系统,以提高能效、降低运营成本,并提供最先进的居住可用性标准。除此之外,物联网智能建筑是大量不同技术的结晶。此外,设计智能建筑物联网系统的工程挑战有利于其他领域重新利用智能建筑技术创造的流程。