根据中国建筑节能协会发布的《中国建筑能耗与碳排放研究报告(2021) 》，2019年全国建筑全过程碳排放总量为49.97亿吨二氧化碳，占全国碳排放比重50.6%，其中80%的碳排放产生在建筑使用阶段。
建筑因其各类复杂的系统与运用场景，使用过程中会产生大量的温室气体及废弃物。在开启建筑“碳中和”之路上， “数字孪生”逐渐成为用来衡量和监控建筑碳减排成效的重要技术方法，Akila正是基于这样的背景与初心下创立，我们希望能通过数字孪生技术，优化各类建筑环境下的资源的使用，降低运维碳排放。
今天我们将为您分析不同建筑环境下，数字孪生的应用与优势。
建筑的数字孪生及其作用
数字孪生有五个等级，简单来说，是一个物理实体、流程或系统的动态数字化展现。建筑物的数字孪生就是该建筑及其系统、环境（温度、湿度、空气质量指数）等全方位的数字化展现。
对于建筑而言，数字孪生技术的使用，可以帮助管理者更全面地了解资产的现有状况，并通过模拟现实世界系统的行为，助力管理者做出最佳决策，大大提升建筑性能、优化效率、提高安全性、减少碳足迹。
根据安永(Ernst and Young)的数据，通过减少排放，数字孪生可以将建筑的可持续性和稳定性提高50%。
数字孪生在工业建筑环境的应用
工业建筑（工厂）目前面临的主要问题包括：
工业生产能耗高，尤以电力消耗最为显著。近年来，工业用电不断飙升。2021年上半年，全国工业用电量同比增长16.5%。
工厂的资产数量大、种类多、价值高、使用地点较分散，因此管理难度大，运营和维护的成本高。
此外，因缺少一个集中的可视化监控管理平台，各生产环节未完全形成透明化管理，管理人员无法实时、全面、准确地了解生产状况，缺乏事故预警及反应能力不足。
数字孪生的介入能够很好地帮助工厂解决这些问题。具体而言，数字孪生可以：
- 优化能源管理：
通过数字孪生技术，将电网的使用情况进行可视化展示，实现对电网运行的实时分析和信息溯源，进一步优化用电，实现节能降本目标。
- 优化资产管理：
数字孪生技术能够实时监控资产的性能，并识别其在未来何时需要维修。数字孪生也可以监测机器的状态，对机器进行预测性维护，减少维修成本和停机时间。
- 优化废弃物管理：
Akila数字孪生技术也可以实现工厂废弃物管理的数字化与透明化。通过精确的类别细分，准确量化并记录下工厂所产生的废弃物数量。跟踪整个加工链，优化回收率，并以尽可能低的碳影响来计算和处理所有废弃物。
数字孪生在商业建筑（写字楼、商场）的应用
商业建筑不仅拥有超高碳排放——约占全球碳排放总量的五分之一，其能源使用效率也十分低下——商业建筑使用的能源约三分之一是被浪费掉了。
商业建筑的使用场景涵盖办公、商业、娱乐等，用电量大，其电力消耗占全国总消耗的10%，其中尤以空调、照明、电梯、现代化办公系统等为关键排放源。
为了优化能源管理、减少碳足迹，大部分商业建筑已引入了BMS、EMS、CMMS等建筑系统，但是各个子系统相互独立运行，数据、信息不共享，无法实现综合协同的管理，导致系统运营效率低，无法对建筑能耗进行有效管理。
Akila的数字孪生技术真正的价值在于它打破了单一系统相互之间的信息壁垒、信息孤岛的情况，将所有的信息和数据整合到一个平台中。通过数字孪生技术，实现建筑内的室内空气质量（IAQ）指数、电力、空调、照明、电梯、防火和防盗等设备协同合作，提高建筑运维效率与使用者的舒适度。
医疗建筑场景下的数字孪生
除了优化能源管理、资产管理、保证建筑IAQ以外，医疗建筑的数字孪生还可以精细到对科室内每日挂号统计、人员管理、病例统计等信息的数字化管理；也可实现全院各科室、各部门间的信息（如人员、病历、设备、药品等）共享和联动，助力医院管理者根据就诊人次、病区患者分布的变化进行资源调配，实现对医院资源的统一管理和调配。
公共交通（机场、地铁、火车站）建筑场景下的数字孪生
公共交通基础设施的数字孪生能够实时监控交通流量，将调度运营可视化，提高各站点管理效率，降低运营成本。通过对人/车流量进行多维度、全方面感知，以及人脸识别、行为检测等技术的配合，识别潜在的安全隐患，当发现风险时，能够及时向管理人员发出警告，提前将风险化解，实现出行安全和公共安全。通过模拟外部天气条件或将城市气象与站体感知数据结合起来，数字孪生也可以赋能各类交通站点轻松应对因天气带来的客流量变化。
综上，数字孪生技术在许多建筑环境都有着实用、创新的应用，这些应用将带来更高效、更精准和更安全的解决方案，在为人们的生活带来更多的便利和改善的同时，降低碳排放，开启各建筑环境的“碳中和”、“碳达峰”之路。
