优秀智慧园区案例 - 佛山美的工业城零碳智慧园区,先进智慧园区建设方案经验

news/2024/7/24 14:58:51/

一、项目背景

美的工业园区西区最早建于上世纪90年代,到现在已经过去近30年,而这三十年恰恰是信息科技大发展的30年,原有的生产办公条件已不能很好的承载新时期办公和参观接待的需求。所以在21年美的楼宇科技事业部决定对原来的园区进行改造。改造的范围包括C栋办公楼和生产车间两大区域,总占地面积约20,000平方米。

计划C栋办公楼改造后能容纳员工200余人,主要用于楼宇科技6个部门的人员使用,分别为:楼宇科技研究院、上海美控公司、制造平台、供应链、品质管理。

生产车间则主要用于生产8-36匹大多联室外机产品,目前车间拥有三条现代化总装生产线,年产量15万台,年产值25亿元。

建设需求:

将数字化、智慧化、零碳化的理念融入改造建设中,打造一个全新的示范园区,同时满足西区不同群体的差异性需求。

西区的用户群体多种多样,分为管理者、访客、办公员工三类人群,各自对园区的智能化诉求是不一样的。这些诉求既有共性又有差异甚至冲突,所以最后如想纳入一套数字化平台来实现三者的统一,还是有难度的。

对管理方来说,如何打造零碳建筑,通过数字化运营向外界展示美的的零碳文化,是园区管理者比较关心的事情。

对于外来访客,良好的参观体验、便捷的到访服务,是他们比较在意的。

而对于办公员工,办公空间的舒适,办公系统的便捷,组织的认同感,是他们更关心的。

另外,对于园区交付后更为长期的运营方来说,希望此项目能以贯彻事业部愿景和理念为目标保持持续迭代,并通过实际产品设备的实战模拟,为美的对外输出整体智慧零碳解决方案做好训练,逐步形成相对成熟和完整的经验和方法论。

此外,还需要考虑未来有可能不断有新的需求变化发生,如何在保留个性化差异的同时兼顾未来场景扩展的灵活性也需要综合设计考虑。

二、总体思路

以低碳+智能为核心,共建可持续的智慧空间,从设计初期就综合考虑各种智能化和零碳解决方案的可行性,而且最终的实施方案也遵循这一原则。

项目按照“统一数字基建,统一协调设计、施工交付,一个数据中台,三大基础集成应用,多类组合式智慧场景,数字化运营管理和软硬件一体化运维相结合”的建设模式,按多个层次进行智能与低碳的设计

比如降碳就分为设备级降碳(设备替换)、系统运营降碳(精益数字化管理)、新能源使用降碳(绿色能源)、数字化办公降碳 和 建造阶段降碳 五个维度进行零碳解决方案的具体落实建设

此次西区工业园零碳项目改造对美的集团来说有三个重要的建设愿景:

首先,借此项目楼宇科技研究院向集团事业部展示研究院21年成立初的愿景,即基于iBUILDING数字化平台为我们的客户提供全栈的智慧化综合服务,西区就是一次平台化的尝试和落地验证,未来这将成为事业部愿景和理念的展示平台。

美的楼宇科技事业部的核心硬件产品目前还是以暖通设备中的水机和多联机为主,这些产品研发的差异性和组合后的整体解决方案效果可以借助西区项目进一步得到详细的数据支撑和佐证,西区承担了打造事业部产品&智能化解决方案展示平台的目标。

美的上海全球研发中心园区将于2024年交付使用,西区零碳智慧园区的建设实践可以作为先行实验的预演区,同时更是集团践行零碳战略的一块试验场。

围绕这三个建设愿景和用户群体画像分析,我们将建设目标也分为三个,分别是针对管理方的建设零碳示范项目,针对访客提供极致的参观体验,和为员工提供舒适便捷的办公空间

三、建设内容

项目基于iBUILDING楼宇数字化平台,实现所有硬件设备、能源系统、场景应用软件的数字化管理,通过清洁能源替代调整用能结构,在能源消费侧优化用能方式实现主动节能,能源管理侧则通过智能化管理手段监测用能流量实现能源的综合优化。

1、设备绿色零碳

在能源消费侧,优化用能方式,针对大型耗能排碳设备,围绕暖通、电梯、照明和生产四大系统,综合使用新产品、新技术、新设备,多措并举,通过建筑及设备能耗监测与优化,实现主动节能减排。

对占办公建筑总能耗30%-50%的暖通系统,西区采用全新一代MDV8无界多联机,通过建筑空间特征识别、系统冷媒温度判断、室内机风量流量自适应三大步骤,打造低碳又舒适的空调系统,达到主动节能效果。通过室外机冷凝热回收多联机的冷凝废热,制取健身房用的生活热水,再存储在蓄热模块中,极大地降低碳排放。

在Clivet新风系统中,通过安装热回收模块,对排风进行主动式的能量回收,减低空调系统冷负荷,回收效率达到76%。同时通过二氧化碳浓度变频控制,精准控制新风负荷,降低碳排。在室外空气焓值较低的过渡季,Clivet还可通过旁通功能,不需开启压缩机,引入室外干爽的空气,充分利用自然冷源进行室内降温,减少空调碳排。

LINVOL 乘客电梯则采用动能回收技术,通过搭载新一代永磁同步电机,结合能源回馈技术应用,实现电梯势能回收,每次下降都会把势能转化为电能回馈电网,用于下次搭乘,高效节能。大幅降低电梯运行成本,节约能耗。

照明是西区仅次于暖通空调的耗能设备。通过更换照明灯具,现有照明灯具的功率可达到原灯具功率的一半,每年碳排放约可减少70吨的二氧化碳当量。

2、能源绿色零碳

能源清洁化是园区零碳的关键。

西区项目积极调整用能结构,探索光伏/风电等绿色清洁替代协调配合。利用建筑屋顶的空间,设置安装了装机容量300kW的分布式光伏设施,用以代替原有高排放的化石能源,按广东区域1年1000小时的发电量计算,光伏的年可再生能源发电量约300,000 kWh。

同时还给光伏配套了一台100kWh的储能系统,在提高供电稳定性的同时,最大化地实现光伏消纳,将日间剩余可再生能源及时地存入储能系统。另外,当晚间进入低电价时段,储能还会进行充电,在电价高的白天储能系统则对楼宇进行供电。通过储能系统,对未消纳的绿色电量实施并入电网,进一步优化建筑的用能曲线。通过这样的电网峰谷价差设计控制充放电策略,削减用电成本,提高电网端稳定性,另外储能电池作为备用电源,还可保障设备的正常用电。

这套新能源加储能系统的“组合拳”有效支撑了“零碳园区”建设,形成了一套绿色低碳的能源系统。

西区处于峰谷电价地区,晚间的电价较低。为此设计方设计了集成式冷站和蓄冷装置,依托峰谷电价差优势,利用相变蓄冷系统优化设备用电曲线,解决小冷量段的蓄冷储能需求。集成冷站搭载美的最高效的磁悬浮变频冷水机组,本身从设备层面是全系列一级能效,大幅降低机组能耗。在晚间电价较低时,相变蓄冷系统会对蓄冷装置蓄能,

白天电价高时可以暂时停掉冷水机组,用储存的冷量为楼宇供冷,最大限度节省费用,减少外接用电和碳排放。整个园区的蓄冷容量已达到430kWh,年节约空调费用2.6万元,整体建筑碳排减少达3%以上。

3、运营绿色零碳

作为园区的运营管理者,也通过数字化运营管理来减少园区的碳排放。

iBUILDING碳管理平台 实现了西区办公楼的碳排监测和分析可视化,可直观呈现办公楼的碳排数据,设备减排数据,蓄能系统间接碳排抵消,以及绿色能源的减排数据,并对用能分项,负荷曲线,近三年能源消耗等维度进行分析呈现,为进一步节能减排提供数据支撑。

西区的IOC智慧运营中心,围绕设备空间、设备、环境、能源几个维度进行综合态势管理。管理者在IOC指挥中心进行综合态势监控及调度,通过关键指标综合监测对运营态势做到一屏掌握。通过对各个设备能耗进行实施监控,对高耗能设备重点监测并进行控制优化。使用能源分析对能耗数据进行多维统计,实时动态感知发电量、节电量、用电负荷等各类数据,对园区能源进行精细化管理,辅助实现能源的合理调配。对重点管理的事件要素做到实时监测,实现安全态势监测一张图。通过对建筑空间结构的分解展示,实现智慧办公系统在线通览。

IBMS 统一楼宇管理系统依托IOT、AI、大数据等前沿技术,通过云边端三合一的协同监控,对园区近15000+接入设备进行管理,实现楼宇建筑全方位、数字化实时态势感知,在保障高可靠性的同时实现楼宇设备智慧化控制,为楼宇智慧运维、低碳运维赋能。比如结合配置的精密环境传感器,系统可根据二氧化碳浓度自动调节风量,根据访客行程自动控制空调和照明系统的开关,减少碳排放。

4、绿色办公

西区办公在一系列的智能化场景应用上下功夫,提高工作效率、简化工作流程,进而实现节能减排的目的。通过智慧无感通行缩短访客过程,减少电梯、照明、新风等耗能设备的碳排放;会议室使用无线一键投屏加少纸张的消耗;工位灵活按需分配降低资产占用的耗能成本;借助智慧储物、智慧卫生间、智慧环境管理等空间应用实现空间管控的实时感知,提高使用效率。

西区的IOC智慧运营中心,围绕设备空间、设备、环境、能源几个维度进行综合态势管理。管理者在IOC指挥中心进行综合态势监控及调度,通过关键指标综合监测对运营态势做到一屏掌握。通过对各个设备能耗进行实施监控,对高耗能设备重点监测并进行控制优化。使用能源分析对能耗数据进行多维统计,实时动态感知发电量、节电量、用电负荷等各类数据,对园区能源进行精细化管理,辅助实现能源的合理调配。对重点管理的事件要素做到实时监测,实现安全态势监测一张图。通过对建筑空间结构的分解展示,实现智慧办公系统在线通览。

除了在大型设备和系统层面下了很多功夫做低碳,也鼓励员工参与到减碳这个大事件上面来,通过碳积分小程序,记录员工的各种低碳节能行为(例如关灯、关空调、新能源出行、购买咖啡自带杯、公交/骑行/步行),将其累积成碳积分,通过积分兑换礼品,助力园区低碳目标。让每个员工都成为零碳价值链的一环。

5、建造绿色零碳

项目在建设上也融合低碳化、智能化的思路,依托建设工程及设施的规划、设计、施工以及运营维护阶段全寿命周期创建和管理建筑信息的全过程应用三维、实时、动态的BIM模型,基于融合分离可视化引擎、低代码平台、Smart Builder智能资产平台、Smart Server云渲染平台四大特质的数字孪生技术,融合能源流、信息流、交通流(人流)、体验流(服务流),可实现在虚拟世界楼宇空间精准的数字化复现和全周期的动态监测,提供整体空间全方位展示、实时数据采集和显示、空间管理、设施智能监测、设施运维管理、设施台账管理、环境与健康管理、能源管理等多项功能,提升建筑能耗和碳排放智慧监管的能力及智能运维能力。

四、关键技术创新点

1、访客、管理、办公三合一

通过iBUILDING统一数字化平台,实现办公、访客、管理三合一的多应用、多场景功能,平台实行统一的数据标准,打破行业各家企业的数据壁垒,而且从数据中挖掘价值,通过低代码平台和业务模块化的能力,降低研发成本;支持统一化的设备接入,降低工程部署的成本;平台更是提供了数字孪生的能力,实现了数字世界的快速生成和虚实结合的场景化体验,平台的开放能力,将合作各方汇聚到一起,更利于构建开放共赢的生态体系。

2、多维组合降碳解决模式

通过多层次多维度来组合实施零碳,技术减排、新能源光伏发电、外购电力交易都在这一方案中有所贡献。园区的iBUILDING碳管理系统已链接多个数字化场景,接入数十个信息系统及数百个终端设备,让园区的运营实现了协同到优化,并落地到园区的每一个人;同时,iBUILDING碳管理也同步着园区每一位员工的零碳行为。事无巨细的数字化措施,最终,从优化控制到协同控制升级,园区的管理变得更加简单统一。

3、虚实结合的数字孪生智能

不同于之前建筑行业常见的ibms楼宇管理系统平台,iBUILDING新打造了数字孪生平台,包括分离式的可视化引擎、低代码平台、Smart Builder智能资产平台和Smart Server云渲染平台四大特性,实现了在虚拟世界楼宇空间精准的数字化复现和全周期的动态监测,以数据驱动为管理决策提供依据。

数字孪生将物理世界进行数字化再现,不仅具备极高的实时性,也同样具备高仿真的特点。实时渲染的引擎让实时数据的动画可视化成为了可能,这也为数字孪生的落地提供了强大的底层技术支持。iBUILDING数字孪生平台的分离可视化引擎,通过底层支持多种渲染引擎,保障了制作的高保真画质可以呈现极具质感的数据视觉效果。

Smart Builder智能资产平台和低代码平台则解决了场景应用搭建时间长、门槛高的问题。

数字孪生可用于智能运维、仿真决策、数字运营等全生命周期的各个阶段,起到更好的效率提升效果。

五、应用效益与推广

西区零碳智慧园区不仅是一个特例,还具备广泛复制推广的前景通过这一项目,逐步形成建设全生命周期的园区管理新方案和新打法,形成平台+智能+低碳的综合运营体系,做到经济价值和示范推广兼容并蓄的目标。

经济效应上,通过减少碳排放 节省电费和运营成本,具体来说社会碳排放减少了440多吨,同时使用光伏新能源 每年减少电费50万元,这里没有考虑数字化运营的人力开支降低

效率提升和产出增加方面,表现明显的是员工满意度提升到90%以上,尤其是智慧办公带给员工会议、办公、停车的满意度提升,访客等待时长比之前减少20%,运维故障的响应速度加快25%,出错概率则下降15%

另外,在项目上 通过软硬件相结合的方式,构建“终端+软件+服务 ”的建筑全产业链商业新模式,形成开放、系统、多样、可持续创新、利益共享的产业生态,以快速扩大用户规模和加快应用平台建设为核心,提高聚合产业链上下游合作伙伴的能力,明确产业链的分工,让产业链各方都能盈利,实现共赢发展,同时探索建设智慧低碳园区的新模式,不断生长,持续拓展和创新。


http://www.ppmy.cn/news/1230149.html

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