“1班组注意,系统显示26层生活水池液位过低,即刻派人去现场检查一下。”近日,在深圳市罗湖区国贸大厦智慧运营中控室里,物业运营人员紧盯75寸中控大屏,通过中建三局打造的数字运维管理平台实时监测空调、照明等设备的运转数据,时不时呼叫人手进行现场复核。
中建三局为深圳国贸大厦量身定制的数字运维管理平台上线一个月以来,已经实现大厦空调、照明、电梯等设备综合能耗降低18%,节省近350个人工巡检工时,提升机房运维效率80%。
再度携手 为旧楼换“新芯”
深圳国贸大厦由深物业集团主导建设,中建三局负责施工,于1982年4月破土动工,高160.5米,是中国建成最早的综合性超高层楼宇,曾被誉为“华夏第一高楼”。大厦创下数个“第一”:中国最早实行招标的建筑工程;拥有国内最高的旋转餐厅,并在长达十年时间内一直占据“全国第一高楼”的位置。大厦建设过程中,中建三局在国内率先大面积运用滑模施工,创造了“三天一层楼”的建设速度。1984年3月15日,新华社向全球发布《三天建设一层楼 深圳国际贸易中心大厦建设速度达世界先进水平》通稿,在当时引起轰动并被国内媒体广泛转载。“三天一层楼”的“深圳速度”从此成为标志性事件,被载入深圳经济特区建设和中国建设的历史,成为改革开放的代名词。
2022年12月底,深圳市罗湖区政府将国贸大厦列入深港深度融合发展的“百万空间”存量优质楼宇,计划将其打造为服务港澳人才生活的重要一站。但大厦已投用三十多年,存在设备老旧、智能化水平不足、巡检运维效率不高等问题,为此深物业集团决定对大厦进行数字化改造升级。与此同时,中建三局也正在积极推动建筑业科技革新,在深圳、湖北等地住建部门指导下发起了智能建造产业联盟,探索智慧建筑解决方案。依托中国证券南方信息中心等项目的实践,中建三局已经在软件、硬件、集成方面培育了成熟的智慧建筑服务能力。
于是,“三天一层楼”的“深圳速度”诞生四十年后,国贸大厦建设方与施工方再次携手,为这座老建筑带来“数字新生”。
数字孪生 全息复刻大厦全貌
为更好地给大厦“巡诊把脉”,提升数字改造与日常监测的效率,项目团队在20世纪80年代项目手绘蓝图的基础上,利用光学扫描和AI智能画图技术搭建数字孪生场景,在“云端”建立起一比一高精度还原的大厦全息影像数据模型。该模型包含建筑外观、项目地形、大楼A座和B座内部结构以及配套设施的场景还原,并支持拆解、分层。“如果将建筑比作人体,这个模型就让国贸大厦的人体结构每一处细节都清晰可见!”中建三局一公司深圳国贸大厦数字化改造项目经理黄根介绍。
为实现数据模型与建筑实体的精准映射,必须做好309个控制设备、4589个监测点位以及150余个接口间的协调运作。为此,项目团队依托中建三局的昆仑智联物联网平台,将不同类型设备和接口产生的数据统一格式,实现数据在建筑实体和数据模型间顺畅流转。“这就像人体的神经感应系统,将大厦各项设备、各个角落的情况实时反馈至管理平台,让管理人员可以随时查看。”黄根表示。
动态检测 能耗降低18%
作为三十多年前投用的大型公共建筑,深圳国贸大厦的机电设备均为定频运行、无法变频控制,照明灯具未设计智能开关,空调系统开关和加减机完全依赖人工……这些年代久远建筑的通病,使得系列设备能耗运转已达上限。为摸清大厦的建筑能耗及碳排放“家底”,中建三局项目团队为大厦量身定制智慧能源管理系统,动态联动项目团队建立的碳排放因子数据库,通过智能电力监测设备自动核算碳排放量,实现能耗精准检测。在此基础上,技术团队对各项设备设立能耗定额标准,实现建筑碳排监测、核算、报告全过程管理。
为进一步提升能源使用效率,项目团队还联动中建三局绿色低碳技术研究院制定优化方案,结合不同时段的能耗数据,建立能耗对比模型,根据人流数量变化对空调系统、配电室、照明系统进行智能调控,预计降低整体能耗18%以上,每年节省约55万度电、减少碳排放549吨。项目研发总监曾宪坤表示,国贸大厦为老旧建筑节能改造树立了范例,将为同类型工程的能耗平衡与优化提供经验借鉴。
AI智慧巡检 打造无人机房
改造过程中,团队采取“带压开孔”作业方案,以无线部署的方式推进改造,在保障大厦商业功能照常运转的条件下,完成管道压力、温度、流量计等智能物联网设备安装,对原有楼宇自动化系统进行改造升级,实现预测预警和智能应急功能。
“改造前,巡检人员每隔2小时就要在大厦走一圈,靠眼看、耳听、鼻闻、手摸来检查设备。数据也只能靠人工抄表,人工操作下的误差不可避免。”国贸物业人员陈师傅回忆。如今改造完成,他只需用一块平板电脑,便可“云端漫步”在空调机场、配电室等区域,点击相关界面就能完成对整座大楼的巡检任务……巡检人员的工作强度显著降低,机房更是实现了无人值守。
“数据多跑路,维保少跑腿。”是项目软件工程师黄勇航的追求。针对人工巡检效率低的问题,项目打造全自动运行“无人机房”,将人工智能、物联网、建筑信息模型和扩展现实技术等相结合,以AI“无人巡检”替代人工巡检,每天24小时自动进行综合态势、安全管理、能源监测、设备管理监测。无人机房可自动生成数据趋势图及报表,并在出现异常的数秒内完成系统预警和故障点锁定,可将运维效率提升80%。
伫立在深圳国贸大厦前,黄根难掩自豪地说:“一如40年前,老一辈中建三局人在这里用滑模技术开创国内超高层建设先河,如今我们又将国贸大厦打造为新时期智能建筑的代表作,让这座老建筑变得更‘聪明伶俐’。无论什么时候,中建三局人引领建筑业进步的争先追求始终如一。”(中建三局供稿)