海外智慧城市探索新模式
时间:2021-06-28 00:00:00来自:经济参考报字号:T  T

水晶大厦坐落于伦敦东部的皇家维多利亚码头,是世界上最为智慧和环保的建筑之一。这座于2012年投入使用的大厦因外观呈晶体几何形状酷似水晶而得名。由于比英国其他办公楼降低了70%的碳排放,被称为最具可持续发展的建筑。大厦目前用于展览和办公,伦敦市政府也将于今年年底搬入。可以说,水晶大厦达到了景观性、环保性和实用性的完美统一,是未来智慧建筑发展的样本。

水晶大厦运营所需的能源100%都可以通过电力满足,不使用任何化石燃料,是世界上第一个获得建筑行业最高等级的可持续性证书(BREEAM杰出奖和LEED白金奖)的建筑。负责大厦运营的西门子公司项目经理维尔纳·克鲁克说:“水晶大厦中的一切都经过精密的规划,这座可持续发展建筑的技术核心就是将尖端的技术与先进的设计完美结合在一起,充分利用了每一千瓦可以利用的能源。”

水晶大厦的智慧性体现在控制整个大厦的能源管理系统。该系统通过收集户外的天气信息以及大厦内部3500个数据点的所有信息,可对大厦的供暖、空调、通风、照明、热泵、热水、储水、火警等所有能源和机械系统进行智能控制。大厦所有能源和水的消耗数据都在大厦内部的展览中实时呈现,每15分钟更新一次。

具体而言,大厦地下有总长17公里,包括199条管道的地源热泵系统,满足了大厦所有的供暖需求和大部分的制冷需求。在夏天需要降低室温时,系统可以将热能排入地下,到了冬天,再将热能从地下抽上来为大厦供暖。这意味着大厦使用了100%的天然热源而不会产生任何的供暖费用。

照明方面,覆盖大厦表面的高性能太阳能玻璃经过特殊设计后可以吸纳70%的自然光,但只保留30%的太阳能以防止房间内过热。而且建筑中几乎每个空间都有自然光,这意味着只需要极少的人造光。大厦的控制系统可以自动调节每盏灯,提供舒适的亮度水平而不浪费电力。大厦楼顶上还有覆盖了屋顶三分之二的光伏电池组,它们可以收集阳光利用太阳能发电,以满足大厦20%的用电需求。

大厦的能源管理系统可以感知室内和室外条件,然后为建筑的每个部分控制最合适且节能的通风环境。温度适中时,采用自然通风,窗户自动打开。在低温或高温下,窗户会关闭,机械通风系统会取而代之。夜间也可以使用自然通风,减少第二天的制冷需求。

水晶大厦还实现了水资源的循环利用。雨水可以收集到大厦地下30立方米的储存罐中,采用过滤和紫外线消毒等高水平处理后,可用于整个地区的灌溉和厕所冲洗。回收水资源已经满足了建筑中所有厕所冲洗用水的需求。此外,建筑中大约80%的热水是通过屋顶的太阳能和地源热泵的组合加热。

西门子基础设施和城市部门首席执行官罗兰·布施表示:“全球各大城市都在进行投资,以改善其供水、电网、运输系统和建筑基础设施,仅我们可发现的市场规模就达到3000亿欧元。在这个不断增长的市场中,水晶大厦成了我们重要的展示台。”

水晶大厦只是伦敦智慧建筑建设的一个案例。作为全球国际大都市之一,伦敦建设智慧城市的步伐还在加速。早在2010年,伦敦数据商店就用开放的数据平台,为建设智慧城市奠定了坚实的基础。伦敦市长萨迪克·汗还在2018年发布了伦敦智慧城市路线图,力图把伦敦建设成为世界上最智慧的城市。

伦敦政府相信,智慧城市的互联未来始于智慧建筑,是城市实现真正转型的根本。传统建筑物消耗了世界30%的能源,并贡献了全球40%的碳排放量,智能建筑对实现英国政府制定的减排目标和人类的可持续发展至关重要。

调查机构Technavio最新的报告认为,智能建筑领域35%的增长将来自欧洲地区。欧洲智能建筑市场的增长受到用户对提高建筑物能源效率、舒适度和运营能力的意识增强所推动。其中,英国和德国是欧洲智能建筑的主要市场。

近年来,随着互联网宽带发展和居家数字技术新产品的不断涌现,德国智慧住宅在追求居家生活更加安全、舒适的同时,将节能环保列为重点发展目标。

巴特瑙海姆是德国黑森州一个只有3万多人口的小城。去年8月底,在这个小城的南部,一座新型的能源中心宣告落成,这是德国规模最大的利用“地源热泵”区域供暖制冷项目的核心设施。该项目以零排放的方式为400套住宅、约1000名居民提供生活热水和冷、暖气。

在专家看来,巴特瑙海姆南部地区通过地表热能来创新地供热和制冷是一个“灯塔”式的项目。它借助土壤-空气热交换装置,从地下1.5米至3米处吸收热量到达地表后,通过几公里长的管网将热能输送到每个建筑物,市政公用事业机构在各建筑物中安装的高效热泵就可以将10摄氏度到55摄氏度的生活热水,以及不超过35摄氏度的地暖供水提供给各家各户。

在夏季,该系统就会以制冷的方式运行,建筑物可以自然冷却,从而无需使用空调。记者在德国曾亲身体验过这样的“生态绿屋”:当室外温度高达37摄氏度时,室内没有任何空调设备,仅靠加速空气循环的新风系统,室温就可以保持在23摄氏度左右。当人走进这样的“生态绿屋”,马上就感受到非常舒适的凉爽。

要达到这样理想的效果,除了低能耗的冷却系统外,建筑节能设计是必不可少的。现在越来越多的德国城市

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