智慧建筑在智慧城市发展中的作用

目前，全球一半以上的人口居住在城市中，各大洲的城市化进程都在加快，预计到2050年，这一数字将攀升近70％。由于全球城镇化进程推动，对建筑物和城市的需求变得更加宜居和可持续，并朝着实现零净目标迈进，再加上人口和城市化的增长，预测到2025年全球智慧城市市场的价值将达到3.6万亿美元。

从新加坡到赫尔辛基和苏黎世，世界各地的政府都在逐步制定雄心勃勃的智慧城市计划，以实现《巴黎协定》所要求的本世纪中叶的目标。正在开发称为智慧区的指定城市区域，并构想出真正可持续发展的整个智慧城市，其中包括智能建筑、更清洁的交通和可满足人类基本需求（如安全性、舒适性和连通性）的基础设施。

人工智能（AI）、个性化医疗保健和可持续能源产生等下一代技术的迅速发展，也是智慧城市未来的关键驱动力。此外，由于城市及其建筑物目前占全球能源需求的65％，很明显，我们今天建造的建筑物对于智慧3城市的发展以及我们向零净目标的推动至关重要。

支持未来的建筑物

智能建筑是未来城市将变得安全、智能和可持续至关重要的元，并且建筑物所有者可以利用和控制自己的能源使用。

智能建筑技术已经帮助成千上万的建筑物和家庭更有效地消耗能源。这其中主要得益于全球领先的创新科技，例如ABB通过安装智能的集成建筑控制系统，支持上海新开发银行（NDB）总部的建设，以管理涉及8000多个控制电路的室内照明、电动窗帘和窗户。安装后，与传统系统相比，NBD总部可以节省超过15％的能源。

2021年标志着我们通过AI和IoT的融合，降低城市排放，节约能源并通过智能建筑和电网加快向可再生能源过渡的集体能力的转折点。

随着新兴技术的不断发展，建筑物利用新技术流程和数据源的机会越来越多。使用技术改善我们的城市和建筑物的想法并不是一个新概念，但不同的是，物联网现在让我们能够连接越来越多以前未连接的设备。连通性确实是释放智能建筑真正潜力的关键，它释放了来自无限来源的新信息进行分析和组合的机会，从而提供了新的智能水平。

但是，这不仅仅是使用新技术。智慧思维和现有建筑物的优化是加速全球智慧城市可持续发展的关键因素。例如，ABB与城市和公用事业部门紧密合作，以从现有基础设施中获得更高的效率，并建立统一的，有吸引力的城市服务，这是向智慧城市迈进的一部分。借助物联网技术，老式建筑物可以充分利用它们生成的数据并对其运行方式进行调整。

成功做到这一点的一个城市是西班牙阿拉贡的首府萨拉戈萨。该市力求将能源消耗总量降低20％，重点放在萨拉戈萨的四座主要智慧城市建筑上：萨拉戈萨历史悠久的Seminario，其中设有市政厅、主要市政办公建筑、主要警察局和技术与艺术中心。通过基于云的能源管理平台提供了先进的能源监控，使这些建筑物均符合ISO 50001标准。因此，萨拉戈萨能够实现其合规性的第一步，并且通过合作，节省了高达30％的运营成本。

另外，我们在越南河内可以找到运行中的智慧城市技术的另一个很好的案例。作为该项目的一部分，越南跨国电信服务公司Viettel Group的目标是实现其绿色目标。Viettel希望他们在河内的总部成为创新的标志，并为他们在世界各地的其他建筑物树立标准。为了满足对安全、智能和互联工作场所的高需求，已提供了一系列智能建筑技术。该项目的关键是i-bus KNX系统，该建筑物的所有设备从照明和百叶窗控制到供暖、通风、安全和能源管理，都可以通过一个总线接口相互通信。

将现有基础设施转变为智慧城市的智能建筑

那么，在升级现有建筑基础设施时面临哪些挑战，以及基于物联网的智能技术如何克服这些挑战？

融资：升级建筑物似乎是一笔昂贵的费用，但是物联网的进步意味着情况不再如此。现代传感器可以无线连接，而无需昂贵的安装成本。降低的能源和维护成本可实现快速的投资回报，数字显示，与旧系统相比，智能建筑的能源消耗减少了20-40％，运营支出减少了8-9％。

维护：预测性故障查找可以节省维护时间和人力，并最大程度地减少昂贵设备或服务的停机时间。一些估计表明，智能启用的预测性维护比传统的被动方法便宜三到九倍。由于可以快速识别、修复并重新引导经历故障的系统，因此房客和居住者的满意度通常也更高。

设计：较旧的建筑物可能没有考虑到智能技术的设计，但是最新的技术通常是紧凑而灵活的，从IP输入系统到电灯开关再到能源管理系统，使其即使在最难到达的地方也很容易安装。无线传感器具有背胶，可以简单地粘贴到墙壁、书桌或天花板上，而无需拧紧螺钉或进行外部固定。使用“中继器”或“信号增强器”可以克服有时可能遮盖wi-fi信号的厚墙壁，这有助于扩大产品应用范围。

整体生态系统

从安全性到舒适性和控制性，现在和未来的智慧城市建筑中，建立一个将所有事物联系在一起且可互操作的整体生态系统应该是主要目标。将智能建筑的所有元素链接到一个易于使用的系统中，从门进入到应急照明再到通过太阳能利用太阳能并将其与电动汽车解决方案集成在一起，最终可以提高能源效率并降低运营成本。例如EV充电。

事实证明，太阳能、智慧能源管理和高效的热电联产工厂相结合，可以为ABB的Busch-Jaeger子公司Lüdenscheid的整个工厂提供足够的能源，为他们降低了大量的二氧化碳排放。这家碳中和工厂在第一年的发电量为1100兆瓦时，这足以满足气候中和的需求，在晴天可以满足工厂100％的电力需求。它还使该站点每年的CO2e排放量减少了约680吨。

现在即未来

从家庭和办公室到交通和公用事业，2021年将是智慧城市初具规模的一年。物联网和人工智能的进步将智能建筑、智能电网和电动汽车充电结合在一起，形成一个日益互联和高效的新的智能社会生态系统，帮助我们舒适安全地生活，同时为子孙后代更好地保护地球。 

需要清晰地认识到，我们的重点不应局限于智慧城市。重要的是，我们还必须考虑到智能产业，区域基础设施和定居点在构建当今和未来社会中所起的关键作用。确保我们的安全和保障是我们打造能够满足当前及子孙后代需求的智慧城市的主要因素。（编译/蒙光伟）