物联网与人工智能如何提升设施管理的意识与表现?
当今社会科学技术不断发展,企业的所有领域和部门都在不断发展,所使用的工具也在不断演变,新技术也在 不断引入,目的就是为了提高工作效率,提升业绩。
而每一次表现的提升,都会伴随着传感器使用的增加。收集、分析数据,并做出实时改变。电动汽车有数以百 计的传感器,飞机有数以万计的传感器,这些传感器收集的数据,被用来不断提高汽车的运行性能和乘客的舒 适度。 我们的建筑呢?
大多数建筑都是按照早已过时的标准修建的。例如,ASHRAE 对建筑通风的要求 50 多年来都没有太大的变化 (Janssen, n.d.),而且这些标准都没有考虑到,建筑是一个 "活的有机体",会随着人员进出、外部天气和污染程 度的变化而不断发生变化,其需求也在变化。
大多数设备使用的通信传输协议(Modbus 和 Bacnet)都是 30 多年前发明的(RTA, n.d.),您认为您的电动汽车 上有多少设备是 30 年前的?您能想象您的 IT 部门在使用 1970 年开发的服务器或笔记本电脑吗?
不断发展的设施管理
哈佛大学的约瑟夫·艾伦博士表示“大楼物业经理对你健康的影响,比你的私人医生还要大”(Allen,n.d.)。 这 是一个无可争议的说法,因为我们大多数人每天会在办公室度过 8-10 小时,其中 80-90% 的时间都在室内。
这就引出了一个所有设施管理经理都要扪心自问的问题:
你是把更多时间放在基础设备设施上,还是放在了企业员工上?在大多数设施管理人员内心深处的答案是,他 们更加关注基础设备设施。而这,正是我们需要迅速改变的地方。 但是,没有合适工具,设施管理又如何能真正提供帮助呢?
我经常向我所接触过的设施管理团队提出以下问题,有多少问题能得到坚定地“YES”回答呢?
- 您知道此刻您办公室的甲醛含量吗? - 您知道此刻您办公室的 PM2.5 含量吗?
- 大楼里上班的员工知道他们的工作空间是否是百分之百安全吗?
- 您的大楼是否能实时调节(开启或关闭设备)所有这些环境参数?
- 您是否知道在任何时间点,您办公室各个不同区域的人数情况?
- 您的办公室是否可以根据大楼的使用情况,调整通风、空调和照明系统?
- 您的大楼是否了解室外温度、空气污染等情况,并自动调整室内设备设施以保持完美的室内舒适度,保护其基 础设施?
最后,如果您对所有这些问题都没有回答“YES”,那么我们需要做什么才能是实现优质房地产资产的转变,踏出 第一步呢?实现设备实时调整,创建健康建筑空间,同时大幅降低能源消耗?
了解当前情况
解决问题的第一步是了解问题,为了在建筑物中做到这一点,就像在汽车或飞机中一样,传感器将是我们最好 的朋友。
根据我们想要实现的目标,我们需要了解几个参数:
- 空气质量和气温舒适度:健康建筑首先要知道我们呼吸的空气是健康的,要做到这一点,我们需要安装 空气质量传感器,它能够让我们了解环境情况,例如:空气中的颗粒污染物(PM2.5)、挥发性有机化合 物、CO2、温度和湿度等。 - 占用情况:我们至少需要知道某个区域是否有人正在使用,另一个更好的选择是了解该区域有多少人。 - 光照强度:了解外部光线是否充足,可以帮助我们做出正确的节能决策,并让我们知道目前的光照强度 对空间使用者的眼睛健康是否合适。因为根据需要执行工作的不同,所需的光照强度也不同。
还可以添加其他传感设备(水质、噪音水平等),但这些都要留到第二步再做。
这些传感器已经为我们提供了有关空间健康状况的重要信息,还能告诉我们问题可能出在哪里,让我们来看几个例子:
空间利用
图 1:办公室各区域使用情况实时展示 图 2:办公室各区域使用情况统计
上述两张图片已经为我们提供了很多有价值的信息,并发现了一些存在的问题和提高能源使用效率的机 会:
图 1 显示办公室内有 3 个区域无人使用,我们能否自动改变这些区域的灯光强度或者关闭灯光?我们的空调和新 风系统是否仍然在为这些无人区域提供服务?在减少能源消耗的同时,能做些什么来帮助我们保持室内空间的 完美健康状态?
图 2 显示,所监控的办公区域,员工使用空间的时长,只占正常工作时长的 50%,这样的空间使用率可以接受 吗?如果我们对该区域所有暖通空调、照明设备采取一些改进措施,能否实现在这 50%工作时间内的能源节 约?该区域无人使用时,灯是否亮着?
办公室某个区域目前的空气质量如何?
图 3:传感器监测到的空气质量 图 4:其他空气质量参数 图 3 显示当前各项空气质量参数都很完美,并且该区域有人使用,图 3 和图 4 还显示了该区域所有室内空气质 量的历史信息,包括工作时间和非工作时间。 进一步分析二氧化碳水平,我们可以看到,在当前设置下,该区域的二氧化碳水平 100% 符合客户要求(没有红 色柱状条),只是偶尔会出现“黄色”。
该区域空气质量处于完美水平期间,我们是否可以适时减少或关闭新风系统?关闭新风系统将帮助我们减少对 空调系统调节温度的需求,帮助我们保护和延长空气过滤系统、新风系统、空调系统的使用寿命。不仅减少能 源消耗,减少环境影响、还可以减少设备采购成本、维护成本、人员成本等等…… 听上去挺简单的!
下一项我们需要整合的设备是电表,它不仅能帮助我们了解能源使用情况,还能帮助我们了解这些能源是如何 使用的: 图 5: 办公室不同设备的耗电量 一旦我们掌握了所有这些信息,数据的魔力就开始了,我们可以将所有这些信息结合起来,帮助我们真正了解 如何改进我们的设备设施,以及如何进入下一步: 自动化。
我们如何整合这些信息?
让我们来看几个例子 首先我们深入的研究一下,图 1 右上角的 CEO 办公室:
能源消耗详情
让我们先来看看能源消耗的详细情况:
图 6:能源消耗分析
这份快速分析报告,会告诉我们很多值得思考的事情: 1. 我们可以看到,此时此刻,空调、电灯和插座都处于开 启状态,它们都在消耗能源,但这个空间已经有 1 个多 小时没人使用了。这是否意味着,我们已经在空调和照 明上浪费了 1 个小时的能源呢?很可能是的。
2. 这一排饼图显示,空调在 90% 的时间内是开启的,电灯 在 96% 的时间内是开启的,插座在工作时间内几乎一直 在用电,但我们的 CEO 似乎只有 35% 的时间在使用这个 空间,我们是否能在剩下的 65% 的时间内节约一些能源 呢?
3. 由于我们的电表功率传感器测量的是电量的消耗,因此 我们可以很快看到上述情况如何转化为节能情况。
新风系统详情
回过头来,我们还可以从上面的菜单中检查新风系统运行的详细信息:
图 7:新风系统分析 根据收集到的数据进行快速分析,我们就能了解到新风运行中一些非常有价值的信息:
1. 首先,系统会告诉我们该区域的室内空气质量是完美的,并且该区域目前无人使用,因此该区域目前不 需要新风,所以我们可以直接关闭新风系统,除非情况发生变化。
2. 我们可以看到所有主要参数(二氧化碳、湿度、化学物质和颗粒物水平)都在我们的目标数值范围内, 因此关闭新风不会影响健康。
3. 此外,系统还会监测室内室外参数,例如,我们可以看到室外温度比室内目标温度高 15 度,这意味着需 要将送入的新风温度降低 15 度,这会给空调系统带来了额外的压力。目前的问题是,对于一个无人使用 的、空气质量完美的室内空间,我们需要这样做吗?没错,答案是否定的。
4. 我们还可以看到对空气过滤基础设施的影响。在这种情况下,影响很小。因为室内和室外之间的 PM 数 值差异不大。
5. 图片底部信息显示系统自动分析结果,新风系统每天开启 12 小时,空间使用仅有 3 个半小时,根据设定 的空气质量参数,新风系统每天只需工作 1 小时多一点就可以满足设定目标。这样就可以节约 90% 以上 的能源消耗!
ESG,最终衡量指标
ESG 正在成为一项强制性指标。不理想的 ESG 分数将 影响企业从银行获得贷款、与供应商和客户的合 作,并使企业受到处罚。通过使用上述工具,“设施 管理”成为实现 ESG 环境指标满分,唯一的、最适 合的途径。
菜单的最后一项,我们可以随时调取每个区域和每 个点位的实时 ESG 分数:
图 8 显示,在实施自动化之前,我们在这些能耗领 域就存在问题,尤其是 HVAC 空调和照明领域。因此 我们可以快速地识别并开始关注对我们的 ESG 报告 和能源消耗影响较大的能耗领域。
图 8:ESG 报告(实时报告)
结论:为公司增加价值
所有这些信息改变了设施管理团队控制基础设备设施的方式。无须依据死板的设备参数调节设备运行,而是从 员工需求角度出发,更加人性化管理设备的运行,利用预测算法、机器学习、环境报警和设备自动化运行来创 造完美的工作环境,同时大幅降低设备能源消耗。从而减少对设备设施的关注,将重点聚焦在员工身上,因为 无论何种企业,员工才是最有价值的资产。
通过所有这些行为,设施管理部门将改善工作环境和工作条件,并逐步降低成本,从而为公司做出直接、真 实、可衡量的贡献: - 提升员工工作效率。 - 提升员工续约率。 - 提升人才引进效率。 - 提升员工忠诚度。 - 构筑抵御病假和缺勤出现的第一道防线 - 提高 ESG 评分,节省巨额罚金,能够以更低成本获得融资。 - 降低整体房产地产运营成本,对公司的 EBIT(息税前利润)产生直接影响。
在下一次的文章中,我们将开始深入探讨自动化,以及如何将所有这些知识转化为真正的节能和对企业的影 响,以及设施管理如何在租赁谈判和空间设计中发挥重要的作用。
关于 Nevegy
Nevegy 是一家环境科技公司,致力于开发科技解决方案,通过提高可持续性和使用者福祉来提高房地产资产价 值。 确保健康的室内环境,同时通过自动化、物联网和人工智能算法降低整体能耗,降低能源成本,帮助客户 达成 ESG 目标。
参考文献
Janssen, J. E. (n.d.). ASHRAE - The history of ven4la4on and temperature control. Retrieved from ASHRAE Journals: h%20History/The-History-of-VenMlaMon-and-Temperature-Control.pdf RTA. (n.d.). RTA - History of Modbus. Retrieved from RTA - History of Modbus: hAllen, D. J. (n.d.). An interview with Dr. Joseph Allen - LinkedIn. Retrieved from Wikipeda: h
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