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2022年12月9日 星期五
· 建築和設施管理中的能源效率、性能和保護
使用顛覆性技術在幾分鐘內完成智慧建築和設施管理
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節能、可再生能源，以及能源管理和整體效率遠非綠色建築，以及與之相伴的建築能源性能認證問題。看看能源效率和能源性能如何改變 2022 年，及以後的整體建築格局。
54% 的組織計劃在未來 10 年內至少使一棟建築達到接近零、淨零或能源積極狀態 （2017 年江森自控能源效率指標，2017 年 10 月 12 日）
能源效率和節能是設施管理，和其他管理人員的首要任務。隨著建築物佔全球所有一次能源的近 40%，以及電力消耗的強勁預測成長，智慧建築和建築管理有望進一步受到對能源效率的日益關注，以及越來越多的數據的推動分析、智慧和預測能力，反過來又受到智慧感測器、物聯網(IoT) 和建築物中，智慧技術的日益成長的影響。
能源效率和節能（以及物聯網的影響）的重要性，在 BMS 系統中顯示出來，其中與建築能源管理系統和系統的整合越來越多，這些系統不可避免地具有與能源相關的維度，例如照明系統。
建築能效和能源績效：具有多種驅動因素 的全球優先事項
不僅僅是歐洲等特定地區的情況，節能建築技術支出預計將從 2017 年的 835 億美元，成長到 2026 年的 1119 億美元，以及修訂後的建築能效或 EBPD 和能效指令等監管框架（ EED）是驅動因素之一。
無論是關鍵電力建築的電力管理、中小型建築的能源效率、大型住宅和商業建築的能源管理，還是智慧家居的節能，能源效率和節能已成為全球的重中之重。全球建築能源管理系統市場雖然在變化，但在全球範圍內也在不斷成長，這是有原因的。
58% 的組織預計 2018 年將增加能源效率投資 （江森自控能源效率指標）
我們之前從多個角度解決了能源效率問題，以及能源性能和節能問題：成本節約、生態和永續性、能源管理、工業 4.0 和電力管理、法規、綠色建築認證，應有盡有。讓我們來看看建築和設施管理中能源效率和能源績效的現狀、影響和未來，以及全球日益關注能源效率的各種驅動因素 。
正如 EcoXpert 的 Martin Feder 在我們對 IP、IT 和 OT 融合，以及工業物聯網時代樓宇管理演變的採訪中所說的那樣，我們看到物聯網和智慧在當今整合樓宇管理系統（其中越來越多地充當其他建築系統連接和/或整合的數位中心），能源效率和能源性能是關鍵的 BMS 市場驅動力。
2017 年江森自控能效指標調查：節能建築的演變、計劃、舉措和驅動因素
這也顯示在 EEI 2017 調查（已經是第 11 版）的結果中。2017 年 10 月，江森自控公佈了其 EEI 調查結果（全文為江森自控能源效率指標調查）。來自美國、加拿大和其他 10 個國家/地區的 1,500 多名設施和管理人員，參加了此次活動。
該調查概述了這些國家在能源效率和能源績效方面的投資如何演變，以及 2018 年及以後的主要驅動因素。
2017 年江森自控能效指標調查結果顯示，70% 的組織比前一年更加關注能效，58% 的組織預計 2018 年能效投資將增加。
如前所述，提高能源效率顯然不僅僅與生態、永續性、綠色建築範圍內的建築能源性能和溫室氣體減排有關。
在全球增加對能源效率的關注，和計劃增加投資的首要原因是降低成本。但是，存在地區差異。
77% 的受訪者認為降低成本是推動投資的一個非常重要或極其重要的因素。然而，在美國和加拿大，減少溫室氣體排放和提高能源安全是主要驅動力，分別有 92% 和 91% 的受訪者。在全球內，後兩位司機排名第二和第三，客戶吸引和留存排名第四（美國和加拿大除外，吸引和留住員工排名第四）。
能源效率顯然不僅僅是建築物和設施範圍內的廣泛而多方面的給定，它也是一個背景給定的，取決於地區和監管環境等。
52% 的受訪者表示，他們非常或極有可能在未來 10 年內擁有一個或多個能夠脫離電網運行的設施 （江森自控能源效率指標）
在前面提到的 Navigant Research 對歐洲節能建築技術計劃投資的研究中，我們已經看到，在整個地區的節能建築驅動因素中：在西歐，永續發展範圍內的能源相關目標，和排放相關目標立法被證明是主要驅動力，同時提高效率和減少碳排放的意識，而在東歐，能源效率技術優先事項主要圍繞能源基礎設施的可靠性和效率，而不是能源效率和能源建築物的性能。然而，這裡同樣呼籲建立強有力的機制來提高效率。
推動建築能效投資的政策：不僅僅是法規和政府政策
換句話說：建築物和設施管理的能源效率，是所有地方的關鍵優先事項，主要驅動因素存在差異，但在全球各地，溫室氣體減排正在並將越來越多地成為關鍵驅動因素。
當然，在這個範圍內，政府政策、法規、改造建築物的激勵措施，或我們在一些國家看到的以稅收形式的「懲罰」，以防不符合預測的能源消耗，與永續性和減少溫室氣體的議程齊頭並進，但不僅如此。
此外，有大量的建築性能基準和認證，再次與滿足有關節能、可再生能源和/或能源效率的監管要求的需要重疊，但同時租戶/居住者視角，也與建築業主和建築業主的其他驅動因素和優先事項重疊。
換句話說：在建築節能和設施管理方面，進行更多投資的驅動因素不能很好地相互隔離，因此在解釋和理解節能建築的演變時需要小心。舉個例子：LEED 等關於建築能源性能的認證符合綠色建築的觀點，有助於滿足法規和政策，但當然它們也增加了建築的價值，並響應了租戶不斷變化的需求，他們最終經常支付賬單。
正如妳在新聞稿中看到的，有關 2017 年江森自控能源效率指標(EEI)調查的新聞稿，政府政策仍然很重要，52% 的受訪組織將其列為建築能源效率，投資的一個非常或非常重要的驅動因素。
然而，從更廣泛的推動投資的政策來看，重要的不僅僅是政府政策。此外，對於受訪者來說，政府政策並不被視為（可能）導致對建築物能源效率進行更高投資的所有政策中最有效的。
在所有這些政策的列表中，排名第一的是建築性能基準測試和認證，高達 83% 的受訪者認為非常重要。緊隨其後的是政府在租賃、建築設計和改造方面的領導，這對江森自控調查的 81% 的參與者有利。
更多要點和能效計劃和措施：從暖通空調到可再生能源和蓄電
當被要求確定推動能源改進投資的最有效政策時，83% 的調查參與者認為建築性能基準和認證非常重要或極其重要，緊隨其後的是政府在租賃、建築設計和改造方面的領導層 (81%)。
引用江森自控全球能源和可持續發展副總裁 Clay Nesler 的話，他在 2017 年被 USGBC （發起 LEED 綠色建築認證的美國綠色建築委員會）公認為綠色建築運動的領導者 ：「建築性能的基準測試和認證是投資和改進的重要推動力。能源之星和綠色建築評級系統等項目，提供了一種衡量和比較建築性能的方法，同時為提高效率、健康、舒適度、生產力和其他成果的努力提供認可。」
他們也確實回應了同樣受到同儕壓力等影響的租戶和業主的要求。
你可以在 PDF 文檔中閱讀有關 2017 年江森自控能源效率指標調查結果的更多信息，其中包含 2017 年 EEI 調查的更多數據。
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· 短路與過載：有什麼區別？
過流、過載、短路和接地故障
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在電網和機器運行過程中會出現各種故障。短路和過載是電力系統中最危險的故障。它們改變電路結構，引起配電變化，會帶來能量損失，破壞電力系統的穩定性，影響用電設備的正常運行。這兩種現象雖然有相似之處，但又有所不同。下面，我們將詳細了解短路和過載，並比較它們的區別。
Ayuan
短路和過載的區別
你可以在下面看到短路和過載之間的區別。
定義
短路和過載之間的主要區別在於定義。過載是指用電負載的電流，長期超過其額定值的情況。短路是指兩個或多個導電元件之間的偶然或有意的導電路徑，迫使這些導電元件之間的電位差等於或接近於零。
短路的其他定義：
- 電路中兩點之間不需要的低電阻連接。
- 電路異常。
- 當在電池、電源或電路的正極和負極之間創建電路路徑時，就會發生這種情況。
- 當火線和零線相互接觸時會發生什麼。
- 電路中兩點之間的意外連接，例如連接兩個導體之間間隙的樹枝或動物。
重載的其他定義：
電氣過載是一種過電流，通過導線或電路的電流超過其容量，導致過熱，有火災或損壞設備的危險。
電壓等級
對於流過短路的任何有限電流，短路兩端的電壓為零。在電路圖上，短路由電阻為零的理想導線表示。在過載的情況下，電壓可以非常低，但不是零。
當前水平
短路電流的最大值與電源的大小和容量直接相關，與保護裝置保護的電路負載電流無關。電源容量越大，短路電流越大。過載電流與負載的容量直接相關。這就是短路電流水平遠高於過載電流的原因。短路是額定電流的倍數。過載接近額定電流。
危險
短路比過載更危險。因為現在的水準更高。在高壓應用中，短路是極其危險的。短路時能量傳輸快，過載時能量傳輸慢。
原因
通過仔細的系統和設備設計，以及正確的安裝和維護，電力系統應盡可能避免短路和過載。但是，即使採取了這些預防措施，仍然會發生短路和過載。
短路的原因有：
- 設備中有害蟲和囓齒動物。
- 連接鬆動。
- 電壓浪湧。
- 絕緣劣化。
- 水分、灰塵、混凝土汁液和污染物的積累。
- 金屬或導電物體的侵入，例如魚帶、工具、手提鑽或裝載機。
過載的一些原因是：
1) 過多的消費者負載。
2）電器故障。
3）接線和接地不良。
4）誤用。
保護裝置
必須迅速從電力系統中消除短路和過載。這是電路保護裝置的工作。為了做到這一點，保護裝置必須具有中斷設備位置可以流過的最大電流的能力。
保險絲和斷路器可以保護系統免受過載和短路的影響。熱過載繼電器只能防止過載。電磁斷路器只能保護短路。
後果
當電力系統發生短路時，會發生幾件事——它們都是不好的：
- 在短路位置，可能會發生電弧和燒毀。
- 短路電流從不同的電源流向短路位置。
- 所有承載短路電流的元件都會受到熱應力和機械應力的影響。
- 系統電壓降與短路電流的大小成正比。
超載的後果是：
- 由線路隔離問題引起的剩餘電流會增加功耗。
- 直接接觸損壞的電線可能會導致人身事故。
- 持續過載可能導致短路。
計算
在工業和商業電力系統中，短路電流的計算，對於選擇合適的額定保護裝置和設備相當重要。如今，電力系統承載的功率塊更大，對安全性和可靠性的要求也更高。計算短路時有許多參數需要考慮。因此，短路計算並不容易，必須仔細進行。
保護裝置的反應
保護裝置對短路反應非常迅速。但是，過載保護裝置的開啟時間會延遲。快速脫扣對於短路保護非常重要。
過載會引起熱脫扣，短路會引起保護裝置電磁脫扣。
僅當過載產生的熱量超過預定限值時才應關閉。因此，較小過載的跳閘時間相應地長於較大過載的跳閘時間。短路電流應立即斷開。
資源
短路電流可能來自四個不同的來源：
- 發電機
- 同步電機
- 感應電機
- 電力系統
所有這些都可以將短路電流饋入短路。
過載源可以是任何電氣負載。
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· 城市如何利用技術解決垃圾問題
如何管理超大城市
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| 哥本哈根最近開放的廢物轉化為能源的發電廠兼作滑雪場和遠足小徑。 |
倫敦美國有線電視新聞網業務—
這個世界有一個巨大的廢物問題。根據世界銀行的資料，全球每年產生 20 億噸城市固體廢棄物 —— 相當於吉薩大金字塔的重量，每天在垃圾桶裡。
隨著城市人口的持續成長，一些城市正在努力應對。許多人正在轉向新技術，以提供具有成本效益的解決方案來清理廢棄物。
根據 Allied Market Research 的一份報告，全球廢棄物管理市場因此蓬勃發展，預計到 2025 年將從 2017 年的 3,310 億美元達到 5300 億美元。
致力於應對氣候變化的全球城市網路 C40 Cities 的固體廢棄物總監 Ricardo Cepeda-Márquez 說，立即解決廢棄物問題的城市有最好的機會避免嚴重的長期後果。
未收集的廢棄物可能導致排水管堵塞、洪水和水傳播疾病的傳播。傾倒在垃圾填埋場的有機物 —— 那裡缺乏快速分解的空氣 —— 會產生甲烷氣體，加速氣候變化。
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| 垃圾在挪威奧斯陸的一家光學分揀廠被分離。 |
從廢棄物中產生能量
丹麥哥本哈根最近開設了創新的廢棄物轉化為能源的發電廠，稱為 Copenhill 或 Amager Bakke，其頂部有一個人工滑雪場。
該工廠燃燒廢物而不是化石燃料，每年能夠將 45 萬噸垃圾轉化為能源，為 3 萬戶家庭輸送電力，供暖至 72,000 人。
儘管它仍然會從燃燒中產生二氧化碳排放，但該市計劃安裝一個系統來捕獲焚燒過程中釋放的碳，然後儲存碳或為其找到商業用途。透過開發原本未使用的資源，它還將幫助該市擺脫對化石燃料的依賴。
哥本哈根市長 Frank Jensen 在一封電子郵件中告訴 CNN Business：「我們沒有將廢棄物放在一個大型垃圾填埋場外，而是用這些廢棄物以目前最有效的方式，生產供暖和電力能源。」
他補充說：「高效廢棄物焚燒為哥本哈根 99% 的建築提供地區供暖，因此我們將消除煤炭、石油和石油造成的汙染。」他幫助首都實現到 2025 年成為世界上第一個碳中和城市的目標。
衣索比亞的亞的斯亞貝巴、中國的深圳和越南的河內等城市，正在試驗類似的廢棄物轉化為能源工廠。
但 Cepeda-Márquez 警告說，這項技術有其侷限性。一個城市需要堅實的基礎設施和強大的廢物收集系統，然後才能從其中一個工廠中獲益。他說：「許多全球南方城市的廢棄物管理系統管理不善，預計，有了理想的焚燒爐或廢物轉化為能源的設施，他們所有的問題都會消失。」「但如果你的系統壞了，就沒有技術可以修復它。」
更智慧的系統
其他城市正在從街道層面開始，使用人工智慧和自動化，對可回收物品進行分類，或使用感測器來減少扔掉的數量。
例如，新加坡和韓國首爾在街上安裝了智慧的太陽能垃圾桶。每個都配備了壓實機，使其能夠容納更多的垃圾。一旦垃圾箱裝滿，其感測器就會提醒垃圾收集者。
據聯合國稱，到2050年，68% 的世界人口將居住在城市地區，這給現有的城市基礎設施帶來了壓力。
通常，城市會派出不同的卡車來收集不同型別的廢棄物 —— 例如，一輛卡車收集塑膠進行回收，另一輛卡車收集食物廢棄物。但這需要大量的卡車，這意味著增加成本和更多的交通。
Cepeda-Márquez 說：「在歐洲的許多城市，街道非常狹窄，沒有太多的開放空間供多輛垃圾收集卡車進行巡遊。」
挪威首都奧斯陸，設計了一個巧妙的模式來避免這種情況。自 2012 年以來，城市居民被要求對不同型別的廢棄物使用不同顏色的袋子，卡車沒有單獨收集它們，而是一次性收集所有袋子，並將其帶到光學分揀廠。
含有食物廢物的綠色袋子和含有塑膠廢棄物的藍色袋子，透過複雜的光學讀取技術與其他殘留廢棄物分離，該技術以大約 98% 的精度檢測袋子的顏色。
該市聲稱，增加廢棄物隔離和公眾意識運動產生了積極影響，減少了每個家庭扔掉的數量，並增加了重複使用和回收的數量。2018 年，37% 的家庭廢棄物被回收，高於 2004 年的 10%。