Цифровые двойники: трансформация управления объектами для повышения эффективности
Авторский материал
Эффективные технологии цифровых двойников могут кардинально изменить подход владельцев зданий и управляющих компаний к эксплуатации объектов, открывая новую эру умного и устойчивого управления зданиями.
Здания потребляют значительную часть мировой энергии — около 40%. По данным Агентства по охране окружающей среды, 30% этой энергии теряется из-за неэффективного использования. Несмотря на постепенное улучшение энергоэффективности зданий, последние достижения позволили значительно усовершенствовать взаимодействие между управляющими зданиями, их владельцами и самими объектами.
Одной из передовых инноваций в этой сфере является использование цифровых двойников, которые обеспечивают бесшовный переход от строительства к эксплуатации и существенно повышают операционную эффективность.
За последние десятилетия здания стали активно интегрировать цифровые технологии. Однако их полноценное использование в повседневных операциях отстает от темпов технологического прогресса.
Собственники и управляющие компании инвестируют миллионы долларов в современные системы управления зданиями (BMS), энергоэффективные инженерные сети (HVAC, электроснабжение, водопровод и канализация), рассчитывая на их бесперебойную работу. Однако без постоянного мониторинга и контроля эти системы часто не оправдывают ожиданий, что приводит к росту энергозатрат и операционных проблем.
Эволюция цифровых систем в зданиях
Чтобы справиться с этими вызовами, рекомендуется регулярно проводить ретро-комиссионные проверки или энергоаудиты. Эти мероприятия помогают выявить потери энергии, предложить корректирующие меры и рассчитать экономический эффект.
Однако исследования показывают, что 50% принятых мер теряют эффективность в течение восьми лет, что требует проведения нового аудита каждые четыре года. Такой цикл приводит к колебаниям энергопотребления и периодическим сбоям в эксплуатации зданий.
Альтернативный и более устойчивый подход — мониторинговая наладка (Monitoring-Based Commissioning). Этот метод использует непрерывный мониторинг IoT-устройств в зданиях для выявления неэффективностей в реальном времени.
Такой подход позволяет:
Получать оперативные аналитические данные,
Создавать цикл ретро-комиссионных проверок с интервалом каждые 15 минут,
Быстро выявлять неисправности и принимать корректирующие меры.
Совместно с автоматическими системами обнаружения и диагностики неисправностей этот метод позволяет управляющим зданиями получать детализированные задания на устранение проблем, включая рекомендации по ремонту и оценку экономии энергии.
Внедрение мониторинговой наладки
Последним значительным прорывом в сфере управления зданиями стало внедрение цифровых двойников. Цифровой двойник — это трехмерная цифровая модель физического объекта, обеспечивающая детальное понимание всех инженерных систем здания.
Ранее эта технология применялась преимущественно в автомобилестроении и промышленности, но теперь активно используется в строительстве и недвижимости.
Как работают цифровые двойники?
Цифровые двойники помогают владельцам зданий и управляющим компаниям достигать экологических целей за счет выявления потерь энергии и предоставления детальных операционных данных.
Эти системы интегрируют информацию из систем управления зданиями (BMS) и IoT-устройств, связывая их с 3D-моделью на онлайн-платформе.
Преимущества цифровых двойников: ✅ Быстрое выявление неисправностей ✅ Мониторинг данных датчиков в реальном времени ✅ Анализ взаимодействия инженерных систем ✅ Доступ к цифровым паспортам оборудования
Появление цифровых двойников
Компания NV5 внедрила цифровой двойник в 33-этажном многофункциональном здании площадью 140 000 м², содержащем более 20 000 датчиков.
📌 Проблема: Система цифрового двойника выявила, что один из воздухоподготовительных агрегатов (AHU) работал ночью без необходимости, что привело к значительным перерасходам энергии.
📌 Причина: Неправильная интеграция агрегата в систему управления во время строительства.
📌 Решение: Цифровой двойник автоматически обнаружил проблему, уведомил оператора и показал влияние ошибки на 33 других системы здания.
Ранее такая проблема могла оставаться незамеченной месяцами, но с цифровым двойником она была выявлена менее чем за 30 минут, сэкономив более $20 000 на устранении неисправности.
Практический пример: повышение эффективности
Цифровые двойники революционизируют управление зданиями, обеспечивая: ✔ Постоянную оптимизацию работы инженерных систем ✔ Снижение эксплуатационных затрат ✔ Рост прибыли за счет эффективного управления ✔ Повышение комфорта и безопасности для пользователей ✔ Автоматизированное соблюдение экологических норм (выбросы CO₂, энергопотребление и т. д.)
Преимущества цифровых двойников
Внедрение цифровых двойников представляет собой важнейший шаг в эволюции управления зданиями.
Эта технология обеспечивает:
Интеграцию этапов строительства и эксплуатации,
Мгновенный доступ к операционной информации,
Существенное сокращение потерь энергии и эксплуатационных расходов.
С развитием цифровых технологий цифровые двойники станут неотъемлемым элементом умных и устойчивых зданий будущего.
Статья была подготовлена Дэном Колимаром, исполнительным директором группы Building Solutions в NV5. Оригинал статьи на сайте Building Design+Construction.
Итог: Будущее управления зданиями
Получите развернутую консультацию и коммерческое предложение уже сегодня
Остались вопросы?
Я ознакомлен(а) с политикой обработки персональных данных, размещенной на сайте, и даю согласие на обработку персональных данных.