樓宇管理系統(tǒng)的進化：從有限控制到完全集成的數(shù)字孿生

盡管樓宇管理系統(tǒng)(BMS，Building Management Systems)聽起來似乎是一個新概念，但它卻已經存在了50多年。傳統(tǒng)上，BMS是基于計算機的控制系統(tǒng)，安裝在建筑物中，用于監(jiān)視和調節(jié)其機械和電氣系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可能包括照明、通風、電源、電梯和安全設施等等。

多年來，隨著BMS技術的興起，尤其是在商業(yè)房地產(CRE，Commercial Real Estate)市場中BMS的發(fā)展和演變。本文將要探討的BMS系統(tǒng)有三種不同分類：單集成BMS，部分集成BMS(通過支持IoT的設備)和使用Digital Twin(數(shù)字孿生)的完全BMS。

單集成BMS

單一集成BMS已在CRE行業(yè)中使用了數(shù)十年，以提高運營效率并降低能源成本。但是，由于單一集成BMS提供的互連性有限，中小型CRE建筑物的成本收益最小。這種傳統(tǒng)的BMS包含安裝在建筑物辦公室中的不同子系統(tǒng)。每個人都有自己的IT基礎設施，并且僅授予建筑物管理/設施管理人員訪問這些系統(tǒng)的權限。建筑物中的所有不同子系統(tǒng)，例如HVAC和照明均保持斷開狀態(tài)，并通過人工干預進行單獨管理。

那看起來像什么呢?具有單個BMS的較舊建筑物通常會讓設施人員定期檢查建筑物內的每個系統(tǒng)。管理員要跟蹤每個系統(tǒng)上所有已記錄的數(shù)據(jù)。他們需要正確地手動解釋此數(shù)據(jù)，以便采取相應措施以最佳地操作管理建筑物各系統(tǒng)。

例如，要檢查和維護建筑物的HVAC系統(tǒng)，設施經理必須走到建筑物的每一層，手動記錄濕度讀數(shù)，并每天、每周和季節(jié)性重復這些步驟。另外，需要注意的是，設施人員只能檢查建筑物內存在的子系統(tǒng)。此過程既耗時又昂貴，因為無法實時解決和修改問題修復和系統(tǒng)調整。

BMS系統(tǒng)采用

隨著子系統(tǒng)的發(fā)展和變得越來越復雜，對提高能效和集成度更高的建筑管理解決方案的需求也在增長。幸運的是，用于建筑物的物聯(lián)網(IoT)在2010年左右發(fā)展起來，并迅速成為改變游戲規(guī)則的人。因此，采用了集成的BMS系統(tǒng)，結合了幾個現(xiàn)在可以相互通信的單個子系統(tǒng)。對于企業(yè)而言，這意味著遠程監(jiān)控，基于狀態(tài)的維護和自動人工計劃的興起。通過數(shù)據(jù)收集、分析和自動化控制，這些互連的物聯(lián)網技術對設施管理人員而言非常有價值。

設施管理員現(xiàn)在可以在其移動設備上以電子方式接收通知。這使他們可以更快地對物理子系統(tǒng)甚至現(xiàn)場進行調整，從而對構建子系統(tǒng)進行調整。例如，如果辦公室內的占用率降至零，則設施工作人員將收到關閉該房間所有燈的通知。然后可以遠程進行此更改，從而節(jié)省大量時間和精力。如上圖所示，物聯(lián)網集成BMS的目標與早期階段的目標相同：優(yōu)化建筑物性能，從而節(jié)省資金。

數(shù)字孿生

時至今日，數(shù)字孿生正在改變BMS和CRE行業(yè)。數(shù)字孿生連接了以前完全不同的BMS，以遠程監(jiān)視流程并優(yōu)化工作流程。但是，它們也帶來了新的東西。數(shù)字孿生提供了實時的新見解，為組織提供了最大限度地提高效率和降低成本的新途徑。

數(shù)字孿生通過實時決策以及對租戶體驗的更深入關注，提供了一種先進的建筑管理方法。全面啟用的數(shù)字孿生通過為CRE所有者、居住者和運營商解鎖有意義的見解來解決BMS的局限性。

BMS可以調節(jié)照明以適應低占用率。但是，只有完全啟用的數(shù)字孿生才能提供更深的背景，以說明入住率的下降。數(shù)字孿生可以突出顯示房間的氣流不合標準，從而導致居住者不適，因此很少有人使用。這些技術不僅提供了構建子系統(tǒng)的當前狀態(tài)，而且還通過收集數(shù)據(jù)提供了系統(tǒng)趨勢圖，以影響未來的管理決策。該技術提供實時數(shù)據(jù)、過程和連接的事物之間的交互如何影響諸如照明和HVAC之類的資產。

在COVID-19和更多建筑物重新開放之后，數(shù)字孿生技術在操作和維護方面的重要性現(xiàn)在比以往任何時候都重要。商業(yè)地產公司必須確保在繼續(xù)執(zhí)行日常任務的同時，采取一切措施將建筑物內的病毒風險降至最低。幸運的是，數(shù)字孿生將使商業(yè)地產建筑物更好地維護安全空間。

讓我們看一些重要案例，以維護干凈、健康和無病毒的工作環(huán)境。

通過數(shù)字孿生的建筑物訪問系統(tǒng)的集成，可以實現(xiàn)建筑物的非接觸式進出。通過這種集成，所有租戶都可以通過將其電話用作安全出入的門禁卡來避免與門把手接觸。

此外，通過使用數(shù)字孿生授權的租戶體驗應用程序，建筑物管理團隊可以交流和更新準確的社交距離政策。當有新的政策更新時，該應用程序會立即通過其移動設備通知租戶。

數(shù)字孿生還通過啟用自動清潔時間表來確保建筑物辦公室的最佳清潔實踐。這意味著將更有效地設置公共區(qū)域和最常用的房間，以進行定期清潔。

樓宇管理和智能建筑

考慮到，使用數(shù)字孿生連接的傳感器，工作場所將為防止病毒傳播做好充分的準備。例如，可以使用占用傳感器來執(zhí)行社交距離策略，當空間超過容量時，將為建筑物管理團隊生成通知。這將基于通過占用傳感器收集的數(shù)據(jù)，為建筑物管理團隊提供即時、可操作的見解。此外，這些傳感器可以監(jiān)控濕度、氣流和空氣質量水平，并且可以通過數(shù)字孿生進行調節(jié)至最佳標準。

數(shù)字孿生可實現(xiàn)現(xiàn)在被認為是智能建筑的功能。智能BMS不斷發(fā)展，以最適合CRE行業(yè)中當今的所有者，運營商和居住者的需求。今天，當我們開始想象COVID-19之后的世界并開始轉向辦公室工作時，很明顯，現(xiàn)在是企業(yè)考慮實施數(shù)字孿生技術的最佳時機。這項技術使組織和建筑經理可以在一切不確定的時刻保持彈性并控制環(huán)境。

毫無疑問，整個企業(yè)組織及其運營的情景模型將使建筑運營和租戶體驗的未來變得無縫和安全。