智慧住宅|海外智慧城市探索新模式

编者按
建筑如同城市的细胞，能源则是城市的血液，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，而可再生能源较大的波动性则对能源系统的灵活性提出了比传统能源更高的要求。因此建筑和能源系统是城市实现智慧转型的根本，对实现减排目标和人类的可持续发展至关重要。
承接上期对海外智慧城市建设经验的梳理，《经济参考报·高端智造》本次报道将深入智慧城市建设肌理，聚焦建筑、能源系统的智能技术，以期对中国正在大规模展开的智慧城市建设提供参考。
英国：智慧建筑示范节能未来
□采访人员杨海若伦敦报道
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。 ”