低碳发展视角下的大型现代园区智慧化建设研究

2020-06-29上海建坤信息技术有限责任公司上海200032

建筑科技 2020年6期

陈烈（上海建坤信息技术有限责任公司，上海 200032）

低碳城市（Low-carbon City）是以低碳经济为发展方向、以低碳生活为行为特征、以低碳社会为建设愿景的城市，其目标是实现低排放、高能效、高效率[1]。大型现代园区承载着经济增长和低碳实践的重要功能，是低碳城市的重要组成部分和建设实体。国内外已开展大型园区低碳化路径的研究，可通过产业规划、产业调整、绿色建筑、低碳能源、智能交通等方式来实现园区的低碳化[2-4]，但缺乏以数字化、信息化和智能化为核心的智慧化推动大型现代园区低碳化发展的系统分析[5]。

低碳化和智慧化是大型现代园区发展的两条主线，园区的智慧化既是目标也是手段。作为目标，智慧化是指园区的基础设施和运营服务能人性化、高性价比、便捷、即时地满足用户和企业的各类需求；作为手段，是指基于物联网、大数据、云计算和人工智能等信息技术，为园区安全、生态、绿色、低碳、便捷等目标的实现提供支撑。本文对低碳发展视角下的大型现代园区智慧化建设进行了探索。

1 大型现代园区的发展与特征演变

现代园区是在产业集群战略的背景下发展起来的，通过大量产业关联密切的企业以及相关支撑机构在空间上集聚而形成的，具有强劲、持续竞争的优势，如商务区、科技园区、产业园区、教育园区等[6]。中国共产党第十八次全国代表大会提出了“四化同步”的发展方向，大型园区数量急剧增多、规模迅速扩张、质量持续提升，核心特征趋于多样，运营模式不断演变。大型园区从 20 世纪 80 年代低成本、劳动密集型的 1.0，经 20 世纪 90 年代以产业为主导、构建产业价值链的 2.0，经新千年后以总部经济为代表、依靠内生动力的 3.0，跃升到“互联网+”思维、产城融合的 4.0 阶段。园区 4.0 遵循低碳、绿色、生态、以人为本的原则，大力发展金融服务、生态环保、会展服务、物流服务等高附加值新兴产业。

2 大型低碳园区的实现路径及智慧化需求

低碳发展已是现代大型园区的基本属性。将低碳发展理念贯穿于园区规划、建设、招商和运营全过程，建设路径主要有以下几方面。

（1）引导产业低碳化发展。通过对园区产业定位、规划、升级、转型，重点发展各类“减碳排”产业和“低碳排”产业，创造绿色 GDP。

（2）开展低碳建设运行。主要包括绿色建筑、能源利用、空间布局及交通组织 4 个方面，强调建筑、交通领域内的绿色低碳发展模式，提升可再生能源、新能源和高效能源系统的利用，加强森林、沼泽及湿地等生态系统的“碳汇”效应[7]。

（3）构建低碳管理体系。建设完备的碳足迹管理体系，使园区的低碳水平处于先进位置，包括平台建设、管理制度、技术标准、评价体系、优惠政策和资金支持 6 个方面。

上述 3 个方面都离不开智慧化支撑。产业低碳化发展离不开信息共享和数字资产，开展低碳建设运行离不开节能优化、系统协同，构建低碳管理体系离不开低碳信息的采集处理、评估管理。物联网的“全面感知+智控”技术能获取低碳实践的关键参数，实现低碳指标的分解及优化、低碳模式的建立和低碳成果的量化，根据低碳目标对产业结构、能源技术和减排技术等低碳途径的实施进行管理、调整和控制，为构建低碳示范平台和低碳交易平台提供支撑。现代园区低碳目标的实现路径如图 1 所示。

图1 基于物联网的现代园区低碳路径图

3 上海市两大典型低碳大型园区的低碳绿色实践的智慧化需求

以上海市两大典型大型园区—虹桥商务区和世博园区为例。

（1）虹桥商务区是上海市首批 8 个低碳发展实践区之一和首个三星级国家绿色生态运行城区，虹桥商务区核心区建成的集中供能系统是国内打造的首个大型区域冷热电三联供项目，所有新建商务办公楼 100% 达到绿色建筑设计评价标准，其中 50% 以上建筑按绿色三星级标准设计，园区内所有地标建筑均达到三星级要求。

（2）世博园区后续开发建设秉承“低碳、绿色、节能”的设计理念，制定了低碳生态规划和绿色建筑导则，其中世博央企总部集聚区已建成绿色示范区—100% 按绿色建筑二星级以上标准设计，三星级绿色建筑项目占 84%。

这两个大型低碳建筑群（园区）代表了我国绿色园区的发展方向，两者在业态、形态上有一定的相似性，都定位于总部经济，辐射和带动国内尤其是长三角的高端产业的发展，都是以小街坊、高密度、低高度的绿色建筑群为载体，都具备会展、办公、商务、宾馆、文化设施等产城融合、混合经营特征，都有分布式供能、新能源和可再生能源的产能供能方式。两者有共同的智慧化需求，包括国际一流的信息基础设施、整合开放的公共服务、智能感知的低碳平台、高效便捷的智慧交通、兼容并蓄的智慧贸易等。

4 低碳大型现代园区智慧化建设思路及功能设计

4.1 总体设计思路

两大现代园区的顶层设计框图如图 2 所示。该设计以上节的智慧化需求为根据，以提供高质量服务、营造良好经商环境为出发点，以智慧化推动低碳化发展，从产业支持、低碳建设和基础保障 3 个角度设定信息化运营和服务的功能，形成相应的细化建设内容和相关体系文件，为园区低碳化建设提供全面支撑。

图2 顶层设计架构图

4.2 低碳产业发展系统

4.2.1 智慧商贸

（1）目标。打造商务贸易综合平台。整合商务资讯、贸易指南、物流服务等综合性贸易信息，整合园区内贸易需求、联合物流等信息，实现贸易全环节信息服务功能。

（2）内容。① 提供市场活动信息发布的管理，以及企业服务、产品的展示管理。② 推动与海关、工商、税务等信息的对接，推动贸易信息共享和一体化公共服务。③ 以网上交易平台和常态化国内外先进技术设备展为重点，推动技术进出口交易咨询、交流展示、产权交易、成果转化、综合服务等功能的融合。④ 加强入驻企业间信息协同，促进产业链上下游资源整合。

4.2.2 智慧展务

（1）目标。实现展览、会议、合作、交流和交易等展务功能，提供会展全方位、全体系、全层次配套服务，构建随需而变的高科技智慧会展服务体系。

（2）内容。① 为组委会相关单位、展务部门和参展方提供招展过程的信息沟通、参展支持、信息化管理和谈判跟踪服务。② 实现身份识别、信息推送、展位及展品的访问数据收集与整合分析等智慧会展服务，建立以人脸识别、视频监控等为信息基础的安全联动系统。③ 以开放的公共服务平台整合物流、交通、信用、宾馆、通信、旅游、餐饮、广告、设计等资源，为国际会展中心提供完善的配套服务。④运用高清视频、虚拟现实和电子商务等技术，构建线上会展平台，扩大宣传渠道，增加贸易机会，创新会展模式。

4.2.3 物流管理

（1）目标。建设统一的供应链信息服务窗口，整合陆运、海运、空运等方面的物流资源，集聚大型园区物流与仓储需求，通过物流电子商务推动物流供需信息对接和物流在线交易，实现无缝衔接的多式联运、联合仓储、联合物流配送。

（2）内容。① 通过物流电子商务推动物流供需信息对接和物流在线交易，实现无缝衔接的多式联运、联合仓储、联合物流配送。② 通过远程可视配货交易，实时掌握货物安全、在途状况，实现供应链全程管理。③ 通过电子商务和物流公共服务平台为企业提供实时供需信息和智能决策，实现供应链的高效精准运作。

4.3 大型园区低碳支撑系统

4.3.1 绿色建筑

（1）目标。按照“掌握现状、找出规律、全面监管、有效节能”的指导思想，以绿色建筑群为主要对象，实现多种采集技术组合、多种低碳信息内容融合，建成低碳监管平台，为建设低碳交易平台提供信息支持。

（2）内容。① 建立绿色建筑群的能耗监测信息平台，实现对建筑群实时分项能耗数据全面收集、汇总。② 对绿色建筑“四节一环保”的关键数据进行实时监测，包括对新能源、可再生能源、中水利用、机电设备等运行数据的监测。③ 建立低碳环境监测系统，对空气、噪声、汽车尾气等数据进行监测。④ 建立低碳能效综合服务系统，对园区碳排放水平进行量化分析，为建设低碳交易平台提供信息支持，为区域整体降低能耗、提高能效、成果展示和推广提供支撑。

4.3.2 智能交通

（1）目标。建设“物联感知＋协同管理＋良好体验”的智能交通系统，提高入驻企业、公众的交通通行效率和体验度。

（2）内容。① 采集和融合园区内交通信息资源，提升智能分析处理能力，提供高效道路引导、密集客流疏导、突发应急处置等交通服务。② 整合交通、气象、实时定位等信息，通过多种传媒渠道和发布方法，向园区用户发布实时交通信息服务，提供交通换乘、出行规划等人性化服务。③通过物联网技术、ETC（Electronic Toll Collection ，不停车电子收费系统）、5 G、图像识别、北斗卫星定位等技术创新，打造无接触停车、商业消费关联结费、反向寻车等功能于一体的停车管理服务。

4.3.3 能源管理

（1）目标。以建设低碳园区为出发点，以环境管理与能源管理为基础，聚焦园区内建设项目的全周期管理，实现园区能源的安全、高效、绿色的建设开发，为打造具有示范作用的低碳园区奠定重要的智慧基础。

（2）内容。① 应用智能能源网、智能电网等新技术对园区产能、输能和用能进行高效管理和最优控制。② 实现电、水、气等多种形式的能源的综合调度，满足安全、高效、低碳、舒适等多个目标。③ 全面推进用电、供暖、冷气、用水、燃气的信息采集系统建设，实现能源管理和环境监测的智能化、标准化、可视化。④ 通过对能源消耗信息的实时、准确、全面的采集与智能分析，实现能耗的可视化管理和能源的优化配置。

4.4 园区支撑保障系统

4.4.1 公共安全

（1）目标。为园区建立覆盖各种安全因素的总体监控体系，提高抵御灾难和重大事故的能力，减少灾难打击和重大事故造成的损失，实现“监测、预防、上报、抗灾、救灾、援助”的安全管理保障体系。

（2）内容。① 根据分级、分类、分区安全管理的需要，布设安全信息全方位实时采集系统。② 对涉及安全的各种应急预案进行数字化、系统化管理。③ 实现对突发事件的快速响应、就近处置和及时信息报送。

4.4.2 电子政务

（1）目标。对接城市“一网通办”，提高大型园区管理单位宏观调控、市场监督、社会管理和公共服务职能的效率，优化并提高其行政能力。

（2）内容。① 围绕大型园区建设进程，构建园区建设市场管理信息平台，有效对接市区两级相关系统。② 建设统一电子政务网上平台，实现对商务区内有关行政审批统一受理、协同办理及统一查询反馈，提供自助式企业和居民自助式公共服务平台。③ 搭建企业审批电子工作流程，简化审批环节，增强区域商业环境吸引力，增强园区的核心竞争力。④ 实现入驻企业信息全过程管理，及时跟踪园区租赁情况。