人工智能如何让智能建筑更环保、更可持续

随着首席信息官(CIO)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大楼的四面墙壁。今天的结构可以包含成千上万的组件，消耗能源并增加一个组织的碳足迹。

事实上，根据世界资源研究所的数据，建筑消耗了全球三分之一的能源，产生了全球四分之一的温室气体排放(GHGs)。更重要的是，商业和IT领导者通常只专注于提高数据中心的可持续性和采购更环保的计算系统。然而，他们忽视了技术可以减少碳足迹的关键方法。

普华永道咨询公司全国房地产业务负责人Bryon Carlock表示:“人们越来越意识到建筑和工作空间是可持续发展计划的重要组成部分。”“理解和管理建筑的能源使用和嵌入碳在限制范围1和范围2的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——的重大进步，使建造和改造办公楼、数据中心、工厂、酒店和其他结构成为可能，以支持最大限度的可持续发展。

Carlock说:“现有的技术可以改变我们在建筑物内建造和管理能源系统的方式。我们能够利用数据，推动能源使用和整体可持续性的巨大改善。”

IT在绿色建筑维护中的作用

信息技术在推动建筑可持续发展方面的作用正在发生明显的转变。环境、社会和公司治理(ESG)项目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。人们对气候变化的担忧越来越多，人们也越来越认识到智能建筑可以带来巨大的成本节约。幸运的是，曾经难以安装、管理和使用的传感器和系统已经变得更加简单和强大。

世界资源研究所全球能源主任Jennifer Layke说:“过去，尽管人们普遍认为这是一件好事，但支持和围绕变革的势头并不强劲。”“现在的技术、经济和思想都要有利得多。因此，我们看到越来越多的人关注建筑的建造和改造，以支持可持续发展的努力。”

事实上，普华永道发现，82%的高管将气候变化和碳减排视为房地产开发和购买的首要问题。Carlock说，虽然新型的低碳混凝土和更可持续的建筑材料在进步中发挥了关键作用，但最大的收获围绕着技术与物理基础设施和分析系统的集成，可以发现模式和确定改善的路径。

“包括物联网在内的数字技术的融合是游戏规则的改变者，”工程公司Thornton Tomasetti负责可持续发展的全球实践领袖贡纳尔·哈伯德(Gunnar Hubbard)说。“智能技术正在影响建筑的建造和使用方式。”他表示，无论是在数据中心还是高层建筑中，首席信息官(cio)、首席技术官(cto)等人也必须了解如何整合风能和太阳能等替代能源，同时采用软件和系统来整合不同的组件。

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已经开发了预先设计的定制系统，实际上消除了现场施工。模块化组件——包括回收材料，包括运动传感器和其他技术——被简单地卷进办公室或制造空间并部署。该公司表示，其解决方案平均降低了12%的能源消耗和25%的总足迹。

然而，目前最大的进步出现在能源监测领域。Carlock说，随着传统的暖通空调系统获得数字化和物联网能力，人们有可能深入研究建筑和空间，以新的方式理解能源使用。通用电气(GE)、霍尼韦尔(Honeywell)、江森自控(Johnson Controls)等公司正在引入能够消化大量数据并使用机器学习来不断调整和适应的系统。

“我们看到传感器嵌入在地板、墙壁和天花板上。机器视觉、热传感器和其他设备可以确定地板甚至部分地板的占用负荷，并实时调整照明、供暖或制冷。”当这些系统与其他智能技术结合使用时，比如电致变色窗户(通常被称为智能玻璃，能够适应外部和内部条件)，就有可能进一步优化气候控制。

数据分析如何帮助可持续建筑

毫不奇怪，分析是将所有东西粘合在一起的粘合剂。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，并将信息提供给ESG软件和数据收集框架。例如，来自英国软件公司CIM的一个建筑分析平台连接和同步建筑智能系统、机器学习和其他数据点，从而可以查看能源组合，衡量与目标相比的实际性能，并了解运营成本(OPEX)的降低。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，同时减少碳足迹。

其他分析平台，如IBM的Envizi，可以跟踪能源效率，包括可再生能源与传统能源的对比，详细的暖通空调性能和整体的可持续性分析。许多解决方案包括详细的仪表板和报告，并连接到ESG和可持续发展报告系统。有些还提供先进的建模、模拟，甚至数字孪生。

联合国的一份报告《2020年全球建筑和建设状况报告》指出，利用当今的技术，建筑行业实现净零碳排放是可能的。报告还指出，到2030年，创新和改进可能会使隐含碳减少40%。然而，更快更深入的采用是必需的。我们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，进一步优化建筑。

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不容易，但这是可行的。他说，CIO、CTO等必须在确定战略方向、整合系统和软件、确保各种形式的数据有助于持续的可持续发展方面发挥核心作用。“我们在智能建筑领域看到了越来越多的运动，”他总结道。“建筑如何设计和它们的表现是可持续发展难题的关键部分。”

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