施耐德电气借助BIM 大幅削减公司大楼的能源费用

法国东南部的多芬纳地区（Dauphiné region），从古罗马人统治时期到20世纪初转型为法国重要的工业山谷，历史悠久，传奇甚多。法国阿尔卑斯山的中心地带现在是葡萄酒酿造、蚕丝养殖和米其林星级餐厅的所在地，而在1836年这里出现了一家两兄弟创办的名为施耐德电气（Schneider Electric）的公司，施耐德电气于1891年进入军事装备和电气生产，现已在全球100多个国家开展业务。

施奈德在多芬纳的约5,000名员工正在迎接新的挑战：在格勒诺布尔建造两座新的旗舰大楼时，超出法国2012年《热能法规》规定目标的20％至40％。这两个建筑——一个面积不到11,150平方米，另一个接近26,000平方米——必须容纳2,000多名员工，并需要1.2亿欧元的建设资金。

“这意味着我们必须在为集团制定新的标准时保持创新，”施耐德能源分析营销和渠道总监Olivier Cottet说。这两座新大楼正在博弈LEED白金级地位——可持续发展的最高认证级别。施耐德电气的目标是超过100分（110是最高评分），这一评分迄今为止没有被超越。

为了高效地建造这两座大楼，关键的一个因素是将使用欧特克 Revit 软件创建的建筑信息模型（BIM）和用来控制照明和报警等技术的楼宇自动化软件（也称为“建造管理系统”或BMS） 连接起来。

“我们看到了连接建筑物静态数据的数据库[BIM]和包括所有操作系统[自动化]的动态数据库的巨大优势，”Cottet说。这两个数据库之间的连接需要两个数据集组成一个特定的结构，特别是在BIM方面，而释放其全部潜力则需要在构建工作完成后调整BIM模型。

“事实上，设计阶段使用的BIM与运作中使用的BIM之间还存在着真正的差距，”施耐德电气建筑部门战略与创新总监Bertrand Lack说。“这两者之间有一个施工阶段，正是在这一阶段，当工人在现场工作时，他们会用手头现有的东西来做事。”

在现场进行的任何调整都不会反映在蓝图或数字模型中。这些把“按照设计”的BIM模型调整为“竣工”模型对于确保BIM模型作为物理资产的“数字孪生”体现出来是至关重要的。

施工建设和运作这两个世界经常互相忽视，这一现实问题是该集团正在努力克服的障碍，以便将两个实际上非常相似的领域的哲学和技术理念结合起来。“在我们关于能源绩效的研究项目中，我们意识到许多建筑物的运作上的困难恰恰源于团队之间的组织鸿沟，”Cottet说。“这是一个在等待被发现的珠宝箱。”

施耐德电气与总承包商 GA Smart Building 和工程公司 Artelia密切合作，“在施工前对保证结果的合同”进行了测试，为的是达到数字模型中的能源绩效水平。“不可否认，这非常复杂。我们必须一步一个脚印，”Cottet说。“我们的目标是建立一个能够展示建筑物在交付时的模样的数字孪生。”

随着项目的进展，BIM以固定的预算为团队节省了时间。“它为我们节省了资金，因为它是我们实现降低能耗目标的工具之一，”Cottet说。“我们的不动产部门不可能让我们以建造一座高性能建筑的借口多花100万欧元。”

施耐德电气使用欧特克软件为未来建筑创建操作工具，包括实时收集建筑物信息的监控界面。

由于其中一座建筑物已经完工，施耐德及其合作伙伴用它来了解达到每年平均45千瓦时/平方米这一耗电目标所需的算法和功能。这一结果为正在建设的第二座建筑提供了信息，预计后者将把年耗电量进一步降至37千瓦时/平方米。

相比之下，Skanska研究在2016年末发现，欧洲获认证的办公楼的平均总耗电量为142千瓦时/平方米。施奈德建筑物的性能在格勒诺布尔这样的城市更为显著，该市在一月份的平均温度可能低于零度。

为了实现精确的设施管理，第一座大楼中安装了几千个传感器。“我们的另一项重大任务是从大数据转向智能数据：过多的数据可能导致信息过载，”Cottet说。“因此，我们正在研究如何呈现这些数据，以便我们能够充分利用它们。”

施耐德电气还将太阳能技术纳入这些建筑结构的设计。由于较大的一座新大楼屋顶上有超过4,000平方米的光伏板，它产生的能源将比一年消耗的更多。

此外，物联网（IoT）的整合将为建筑物的温度、照明、空气质量甚至用电提供更大的控制灵活性。有了物联网架构，可以根据多种标准对设备进行控制。“这种灵活性将使能源消耗转移到能源最便宜的时候，这将有助于降低我们的费用，”Lack说。

施耐德电气还在准备与格勒诺布尔市合作开展一个项目，该项目将使社区受益于这种灵活的电力供应。市政府和该公司已经响应了法国未来投资计划（PIA 3）有关项目的呼吁，并申请作为欧盟资助的智能城市。

施奈德创造性的旗舰大楼与BIM模型的完美结合，将有助于创建高效建筑运作和能源绩效的新标准。