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人工智能如何让智能建筑更环保、更可持续

时间:2023-03-15 19:08:34 科技观察

随着首席信息官和其他高管寻找扩大可持续发展计划的方法,人们越来越意识到,计划不能止步于数据中心或办公楼的四堵墙。今天的结构可能包含数十万个消耗能源并增加组织碳足迹的组件。事实上,根据世界资源研究所的数据,建筑物消耗了世界三分之一的能源并产生了四分之一的温室气体排放量(GHG)。此外,业务和IT领导者通常只关注提高数据中心的可持续性和采购更环保的计算系统。然而,他们忽略了技术可以减少碳足迹的关键方式。“人们越来越意识到建筑物和工作空间是可持续发展计划的重要组成部分,”普华永道咨询公司全国房地产业务负责人布赖恩卡洛克说。“了解和管理建筑中的能源使用和嵌入碳在限制范围1和范围2二氧化碳排放方面发挥着重要作用。”可以肯定的是,数字系统——物联网(IoT)、分析软件、人工智能(AI)、机器学习(ML)、3D打印等——使办公楼、数据中心、工厂的建造和改造成为可能,酒店和其他结构,以支持最大的可持续性。“现在可以使用技术来改变我们在建筑物中构建和管理能源系统的方式。我们能够使用数据并推动能源使用和整体可持续性的巨大改进,”卡洛克说。IT在绿色建筑维护中的作用对IT有影响对建筑在推进可持续发展工作中的作用的思考发生了明显的转变。环境、社会和治理(ESG)举措对这一趋势负有部分责任,但同样明显的是,“绿色”理想主义正在转变为务实的现实。对气候变化的担忧与日俱增,人们越来越认识到智能建筑可以显着节省成本。幸运的是,曾经难以安装、管理和使用的传感器和系统现在变得更加简单和强大。世界资源研究所全球能源总监詹妮弗莱克说:“过去,变革背后和周围的动力并不那么大,尽管人们普遍认为这是一件好事。”“现在的技术、经济和思维都更加有利。因此,我们看到人们越来越关注建造和改造建筑物以支持可持续发展的努力,”她指出。事实上,普华永道发现82%的高级管理人员将气候变化和碳减排列为房地产开发的首要问题Carlock说,虽然新的低碳混凝土和更可持续的建筑材料在进步中发挥着关键作用,但最大的收获在于该技术与物理基础设施和分析系统的集成,这些系统可以发现模式并确定改进路径。“包括物联网在内的数字技术的融合改变了游戏规则,”工程公司ThorntonTomasetti的首席和全球可持续发展实践负责人GunnarHubbard说。“智能技术正在影响结构的建造方式和使用方式。”他说,首席信息官、首席技术官和其他人还必须了解如何整合风能和太阳能等替代能源,同时使用软件和系统来整合不同的组件。无论是在数据中心还是高层建筑中。预制和3D打印系统可以进一步减少碳足迹。例如,加拿大公司DIRTT开发了几乎无需现场施工的预制定制系统。模块化组件——包含回收材料并包括运动传感器和其他技术——只需卷入办公室或制造空间并进行部署。该公司表示,其解决方案平均减少了12%的能源消耗,并将总占地面积减少了25%。然而,迄今为止最大的收获是在能源监控领域。Carlock说,随着传统HVAC系统获得数字化和物联网功能,有可能以新的方式深入了解建筑物和空间并了解能源使用情况。通用电气、霍尼韦尔、江森自控和其他公司正在推出可以吸收大量数据并使用机器学习不断调整和适应的系统。“我们看到传感器嵌入地板、墙壁和天花板。机器视觉、热传感器和其他设备可以确定地板甚至地板的一部分的占用负荷,并实时调整照明、加热或冷却”当这些系统与其他智能技术一起使用时,例如电致变色窗(通常称为智能玻璃)可以适应外部和内部条件,从而可以进一步优化气候控制。数据分析如何帮助可持续建筑分析是将一切结合在一起的粘合剂也就不足为奇了。越来越复杂的控制和软件不仅可以管理HVAC和其他数字系统,还可以洞察趋势并将信息输入ESG软件和数据收集框架。例如,英国软件公司CIM的建筑分析平台链接并同步建筑智能系统、机器学习和其他数据点,以查看能源组合、衡量与目标相比的实际性能并了解运营成本(OPEX)的降低情况。此外,随着系统学习模式,它会自动调整系统以最大限度地提高舒适度,同时最大限度地减少碳足迹。IBM的Envizi等其他分析平台可以跟踪能源效率,包括可再生资产与传统能源形式的对比、详细的HVAC性能和整体可持续性分析。许多解决方案包括详细的仪表板和报告,并连接到ESG和可持续性报告系统。有些还提供高级建模、模拟,甚至数字孪生。联合国的一份报告《2020 年全球建筑和施工状况报告》指出,以今天的技术,建筑业有可能实现净零碳排放。该报告还指出,到2030年,创新和改进可能导致隐含碳减少40%。但是,需要更快、更深入地采用。还需要更好的测量系统、更多地使用可再生能源、更多地使用分析和机器学习来减少能源需求并进一步优化建筑物。普华永道的Carlock认为,实现日益雄心勃勃的可持续发展目标并非易事,但却是可行的。他说,首席信息官、首席技术官和其他人必须在制定战略方向、集成系统和软件以及确保各种形式的数据有助于持续获得可持续收益方面发挥核心作用。“我们看到智能建筑领域发生了越来越多的变化,”他总结道。“建筑物的设计和性能方式是可持续发展难题的关键部分。”