智能建筑协同效益和关键绩效指标

正如关于智能就绪指标 (SRI) 的最终报告中所报告的,智能建筑是能够感知、解释、沟通并积极响应居住者需求和外部条件的建筑。智能技术的更广泛实施有望以具有成本效益的方式产生能源节约,并通过调整室内环境条件提高室内舒适度。此外,在分布式可再生能源发电占很大比例的未来能源系统中,智能建筑将成为高效需求侧能源灵活性的基石。

欧洲议会于 2018 年 4 月 17 日批准的修订后的 EPBD 促进了楼宇自动化和技术楼宇系统电子监控的实施,支持电动交通并引入了 SRI,用于评估楼宇的技术准备情况和与楼宇交互的能力居住者和电网。SRI 的目的是提高人们对更智能的建筑技术和功能的好处的认识,并使这些好处对建筑用户、业主、租户和智能服务提供商更加明显。

依托智能建筑创新社区 (SBIC) 的培育和巩固,H2020 SmartBuilt4EU (SB4EU) 项目旨在支持智能建筑技术发挥其全部潜力,并消除阻碍能源绩效改善的障碍的建筑物。该项目中执行的一项任务旨在定义主要的协同效益和关键绩效指标 (KPI),这将增加 SRI 的价值,从而为智能建筑定义有效的商业案例。一旦通过广泛的文献回顾确定了一组初步的此类协同效益和 KPI,就会对智能建筑专家进行调查,以收集反馈并验证选定的指标。这次协商的结果导致了下文介绍的清单。

关键绩效指标

智能就绪服务以多种方式影响建筑物、其用户和能源网。SRI 最终报告定义了一组七个影响类别:能源效率、维护和故障预测、舒适性、便利性、健康和福祉、给居住者的信息以及电网和存储的灵活性。协同效益和 KPI 分析已根据这些影响类别进行了划分。

能源效率

此类别是指智能就绪技术对建筑能源性能的影响,例如更好地控制室温设置所带来的节约。选定的指标是:

  • 一次能源消耗:它表示在使用能源载体的供应链中消耗的任何转换之前的能量。
  • 能源需求和消耗:是指提供给最终用户的所有能源。
  • 可再生能源 (RES) 的能量自供程度:在特定时期内,可再生能源在现场产生的能量与能源消耗的比率。
  • 负荷覆盖系数:代表当地生产的电力所覆盖的电能需求的比率。

维护和故障预测

自动故障检测和诊断有可能改善技术建筑系统的操作和维护活动。例如,机械通风系统中的过滤器结垢检测可降低风扇的电力消耗,并允许更好地进行维护干预。H2020 EEnvest 项目旨在降低建筑能效投资的风险,提供了两个指标:

  • 降低能源绩效差距:与导致能源绩效差距的项目条件相比,建筑运营存在一些低效率。这种差距可以通过监控系统来缩小。
  • 降低维护和更换成本:智能就绪服务降低了维护和更换成本,因为它们可以防止或检测故障和故障。

舒适

居住者的舒适度是指对物理环境的有意识和无意识的感知,包括热、声和视觉的舒适度。智能服务在使建筑室内条件适应居住者需求方面发挥着重要作用。主要指标有:

  • 预测平均投票 (PMV):热舒适度可以通过该指数来评估,该指数预测一组建筑物居住者在从 -3 到 +3 的热感觉标度上分配的投票的平均值。
  • 不满意预测百分比 (PPD):与 PMV 相关,该指数建立了对热不满意居住者百分比的定量预测。
  • 日光系数(DF):关于视觉舒适度,该指标描述了外部与内部光照水平的比率,以百分比表示。百分比越高,室内空间中可用的自然光就越多。
  • 声压级:该指标根据测量或模拟的居住环境内的室内 A 计权声压级来评估室内声学舒适度。

健康和福祉

智能就绪服务会影响居住者的福祉和健康。例如,与传统控制相比,智能控制旨在更好地检测较差的室内空气质量,从而保证更健康的室内环境。

  • CO2浓度:CO2浓度是判断室内环境质量(IEQ)的常用指标。标准 EN 16798-2:2019 设定了四种不同 IEQ 类别的 CO2 浓度限值。
  • 通风率:与 CO2 生成率相关,通风率保证可以获得适当的 IEQ。

能源灵活性和存储

在间歇性可再生能源份额不断增长的电网中,智能技术旨在及时改变建筑能源需求,以更好地匹配能源供应。这一类别不仅适用于电网,还包括其他能源载体,例如区域供热和冷却电网。

  • 年度错配率:需求与当地可再生能源供应之间的年度差异。
  • 负载匹配指数:指负载与现场发电的匹配度。
  • 电网相互作用指数:描述平均电网压力,使用一年内电网相互作用的标准偏差。

给居住者的信息

此类别是指建筑物及其系统向居住者或设施管理人员提供有关建筑物运行和行为的信息的能力。室内空气质量、可再生能源生产和存储容量等信息。

  • 消费者参与:研究表明,对居住者的频繁反馈可以导致家庭的最终能源消耗减少 5% 到 10%,从而支持居住者行为的改变。

方便

该类别旨在收集那些对居住者“让生活更轻松”的影响。它可以定义为促进用户生活的能力,即用户访问服务的难易程度。由于缺乏关于该主题的文献参考,这一类别在指标方面是最难评估的,但更好地识别该类别中智能服务的共同利益的特征是:

 

  • 能够与始终更新的建筑服务进行交互,而无需用户处理。
  • 适应用户不断变化的需求的特性和功能。
  • 能够从单点或至少以统一的方法(用户体验)访问信息和控制。
  • 向用户报告/汇总监控数据和建议。

结论

作为 H2020 SmartBuilt4EU 项目中进行的文献和项目审查活动的结果,显示了与智能建筑相关的大多数相关协同效益和 KPI。接下来的步骤是在 KPI 识别方面对最困难的类别进行更深入的分析,例如未找到足够共识的便利性、向居住者提供的信息以及维护和故障预测。选定的 KPI 将与量化方法相结合。这些活动的结果以及参考文献将被收集到项目可交付成果 3.1 中,预计今年 9 月。更多信息可以在 SmartBuilt4EU 网站上找到。

文章来自 https://www.buildup.eu/en/node/61263

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发布时间:2021-05-20