数字孪生技术:提升建筑运营效率

我们都有过这样的经历:在一个要么过热要么过冷的建筑里,似乎与一天或一年的时间无关。在这种建筑中,节约能源和成本的潜力是巨大的。减少建筑行业的温室气体(GHG)排放对于应对气候变化至关重要,因为40%的GHG排放来自建筑。在这些总排放量中,建筑作业每年占28%,而建筑材料和施工过程(通常称为隐含碳)每年占额外的11%。


  • 一种正在出现的减少温室气体排放的可能性被称为数字双胞胎。数字结对,加上无处不在的宽带,为建筑行业提供了降低成本和排放的承诺,同时提高了运营效率和透明度。

    什么是数字双胞胎?

    数字双胞胎也叫数字双胞胎,数字双胞胎这个概念已经有20年的历史了。IBM将这项技术定义为“跨越其生命周期的对象或系统的虚拟表示,根据实时数据进行更新,并使用模拟、机器学习和推理来帮助决策。”数字结对为城市环境中的创新和可持续发展提供了一个令人兴奋的选择,这也是Venture Beat将这项技术列为2021年五大趋势之一的原因。

    然而,要全面优化建筑物中的数字孪生,需要一些关键组件——即大量投资无处不在的宽带,以便传感器和其他物联网(IoT)设备以无线和安全的方式(即隐私保护)在建筑物内部和周围互联,从而同时降低运营成本和温室气体排放。

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  • 这种建立环境互联的数字双胞胎的愿景将需要各级政府和技术初创行业私营企业之间强有力的公私协调与合作。例如,在美国,政府的HR 3684基础设施投资和就业法案(IIJA)提供了潜在的资金来源,包括宽带基础设施扩展基金的具体分配,能源数据收集的资金,以及可能是数字双胞胎中最独特的商业建筑能耗信息共享。

    数字孪生技术有几个有趣的试点模式,如拉斯维加斯与两家私营公司Cityzenith(数字孪生软件平台)和Terbine(物联网服务和数字基础设施管理)之间的公私伙伴关系。Cityzenith专注于开发城市数字双胞胎,帮助建筑脱碳和实施可再生能源系统,以促进减排和提高建筑业主的绩效。

    包括使用模板输入数据的业主的参与,该软件根据建筑物的年龄、条件和用途创建了一个数字双胞胎。该数字模型使用拉斯维加斯现有的物联网传感器和5G网络来收集实时街道数据,这些数据将为有关能源使用、排放、交通、停车、噪音和应急管理的决策提供信息。数字双胞胎还试图模拟解决可持续性和流动性的情景,以提高运营效率,并在公共福利、教育、安全和经济发展方面产生积极的社区成果。

    拉斯维加斯市目前正在进行试点项目,以测试这项技术的可行性和有效性。如果证明是有价值和有益的,它计划扩大规模。让我们希望这个方法可以被复制到其他社区。但值得注意的是拉斯维加斯对宽带/电信基础设施的投资,这是该项目的关键贡献部分。

    再比如Metro21。匹兹堡卡耐基梅隆大学(CMU)的智能城市研究所支持数字双胞胎试点项目,包括Burcu Akinci和Mario Berges教授领导的黑兹尔伍德格林的Mill19能源和基础设施系统监控。该项目通过解决与建筑系统运行相关的问题、提高舒适度、优化能源使用和确定改造机会,重点关注持续调试过程。目标是通过使用和采用数字结对,结合电气化,建筑物可以降低运营成本和温室气体排放。

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  • 公交场站建设应当按照“统一规划、统一管理”的模式,确保公交场站建设与城市公交发展相协调。不合理的公交站点建设不仅影响城市公交客运的运营效率,也影响城市交通布局的合理发展。

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