世界日益城市化，目前全球有54%的人口居住在城市，而到2050年，該比例將攀升至66%。隨著越來越多的人涌入城市，人們得重新思考城市的交通連接、公共空間、環保方法以及如何管理人流。幸運的是，大量的技術能夠帶來幫助。以智能建筑電網建設為例，平衡電力供需是智慧城市實現的基礎。不妨世界電氣產業巨頭，西門子在這方面是怎么做的。

世界上最先進的建筑物都有“大腦”——一種能夠平衡并調和各種相沖突利益需求的中央神經系統，比如，要能最大限度地降低能耗、并保證住戶舒適度和電網穩定性等。

西門子開發了能夠做到這一點的樓宇自控系統。這個名為“Desigo CC”的系統是首個允許將所有樓宇系統整合到一起上進行直觀操作的管理平臺。來自西門子樓宇科技的Naoufel Ayachi表示：“當前，消防、采暖、通風和氣候控制、照明、錄像監視等建筑物的所有系統，通常仍然是單獨控制的。我們的管理站第一次將所有這些系統整合起來，并實時顯示每一個系統的狀態。因此，工作人員僅需接受一套系統的培訓即可，這也是許多辦公樓、學校、醫院和購物中心以及數座機場紛紛部署DesigoCC的原因之一。”

盡管取得了這樣的成功，但新管理平臺設立的標準僅僅是個開端，因為Desigo已經成為了西門子打造一系列智能樓宇開發項目的核心要素，并為將來在整個城區實現智能化提供幫助。

坐落于奧地利維也納的西門子城：這些新建筑物在設計上極其重視生態環保，并且采用了先進的綠色樓宇科技。

當建筑物與汽車進行通訊時

多年來，能源專家一直在追問，城市電網怎樣才能支持大量的電動汽車。如今，答案已逐漸浮現。在歐盟開展的名為Artemis電力互聯網研究項目的框架內，西門子研究人員已經借助Desigo平臺，展示了如何將電動汽車車隊集成到樓宇管理中。來自西門子中央研究院的Randolf Mock解釋道：“在這個項目中，我們將電動汽車連接至Desigo平臺，并且不僅僅將它們視為用電者，而且也將之視作臨時儲能裝置。就樓宇管理而言，它們可以充當蓄電裝置。譬如，早晨，電動汽車抵達寫字樓，并連接至充電站——但在傍晚員工們回家之前它們不必充滿電。白天這些車輛可以被用作緩沖裝置，譬如，在突然變天烏云密布時，它們反而可以向樓宇輸送電能，從而彌補屋頂光伏發電系統發電量的下降。”

實現這一點的基礎是允許車輛與充電站進行通訊的“能源互聯網”。而在這個例子中，樓宇管理系統從充電站獲得了關于車輛充電需求的信息。然后，它根據這些信息，以及從氣候控制、采暖裝置及其他耗電設備等采集來的數據，來預告第二天的用電需求。Mock解釋道：“需求預告會發送給電網運營商，后者再據此建議保證用電量情況下的固定價格。如果樓宇未能遵循其需求預測，換句話說，如果它耗用的電能太多或太少，那么，它可能要支付罰金。為了避免發生這種情況，Desigo將連接至充電站的電動汽車作為蓄電或供電裝置，從而可以保持整個樓宇的用電需求平穩。”

坐落于奧地利維也納的西門子城：能夠訪問大約1萬個傳感器的西門子樓宇管理系統提供了極高能效的照明、室溫和通風控制。

坐落于奧地利維也納的西門子城：利用高能效產品和創新電力管理技術實現了諸多優勢。

斯圖加特公共圖書館：西門子為消防、安防、配電和照明等系統提供了全面、高效且可靠的解決方案。

德國埃森的蒂森克虜伯公司總部大廈（Thyssen Krupp Quartier）：西門子為這家全球性企業的全新總部大廈提供了一個一體化概念，包括面向電力和安防技術以及樓宇自控的全方位樓宇解決方案。

德國埃森的蒂森克虜伯公司總部大廈：歸功于全方位樓宇解決方案，蒂森克虜伯公司總部大廈的樓宇系統采用了量身定制且易于使用的系統進行管理。

美國智能建筑榜樣

西門子正在研發的智能樓宇解決方案不只是Desigo平臺。美國的一個項目演示了智能樓宇不只是將電動汽車集成到供電系統中的關鍵因素，而且也是實現電網穩定和降低能耗需求的關鍵因素。來自西門子美國研究院的ThomasGrnewald表示：“在美國，有各種類型的所謂‘調峰電廠’，它們每年僅發電數個小時，以避免用電高峰時段電網超負荷。這些電廠的運營成本十分高昂，因此，對廉價解決方案的需求很大。幾年前，我們在加州大學伯克利分校初次嘗試了這樣一種解決方案。”在這個項目中，Grnewald的團隊為一棟建筑物配備了一個“智能能源盒”，它可以在用電高峰時段，有的放矢地降低用電需求。這緩解了整個電網的壓力，從而也節約成本。Grnewald說：“這個智能裝置可以關閉某些特定的耗電設備，例如照明和空調系統。在這個過程中，它考慮了諸如預期電價、天氣預報和能讓員工保持高工作效率的良好室內環境條件的標準值等因素。這既能節約能源，又能節省資金，同時還能為建筑物內的用戶維持適當的舒適度。在用電高峰時段之外的其他時段，這個系統也能降低能耗需求——伯克利分校的這棟建筑物的能耗降低了30%。”

智能能源盒：有了西門子美國研究院開發的這個解決方案，建筑物可以在用電高峰時段，有的放矢地降低用電需求。

在美國科羅拉多州斯普林斯開展的一個項目中，西門子研究人員將這項技術向前推進了一步。Grnewald解釋道：“我們將當地的美國空軍學院的整個建筑綜合體，連接到微型電網中。同伯克利分校的系統一樣，軟件根據電價和天氣數據來管理用電需求，但這個系統還能在多棟建筑物之間分配節電潛力。這種類型的微型電網使用了基于市場的方法來處理數據，并且采用了統一的電力管理系統，在這樣的布置中，它是僅次于建筑物本身的大型獨立裝置。甚至整個城區也可能成為這樣一個智能電網的組成部分，并進行相互通信。這樣一來，便可以利用合作性電力管理方法，挖掘出甚至更大的優化潛力。”

在線建筑物

這些例子表明了智能樓宇在未來所能達到的高度。這樣的建筑物將能夠更加精準地管理其能源需求，并且與其他建筑物相連接，以構成微型電網。這將穩定主電網，補償供電波動，以及降低總的用電需求。

朝著提高建筑物智能程度的目標邁進：西門子美國研究院研究人員Thomas Gruenewald Mock說：“未來的智能樓宇將利用多種類型的臨時儲能裝置來做到這一點，譬如，我先前提到的電動汽車，以及諸如水箱等蓄熱裝置和諸如飛輪等機械裝置。通過我們的Desigo系統可預覽如何管理和智能控制所有這些裝置。”

Ayachi表示：“樓宇的智能控制也將越來越向數字化發展。未來，我們將看到沒有任何基礎設施的云計算解決方案。成本將低很多，這些系統將無需維護，并且幾乎不要求任何工作人員，客戶可以永久性或針對特定時間段預訂系統。客戶還將能通過智能手機輕松進入設置端。”

Grnewald持類似觀點。他說：“未來，用戶將更加廣泛地使用智能手機或其他終端來與建筑物進行通信，并且還能夠設置其個人舒適度參數。然后，樓宇管理系統將能夠在用戶抵達之前，根據用戶的偏好來布置其工位，并在用戶不在辦公室的時候節約用電。”所有這一切綜合起來，似乎樓宇將越來越有能力“聽取”客戶意見并滿足其愿望。