利用人工智能和智能建筑技術(shù)減少碳排放

　　By John Bohlmann

　　在本文中，HawkenQA的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官John Bohlmann深入探討了智能建筑技術(shù)、其工作原理，以及人工智能如何使該技術(shù)成為主流，同時(shí)降低成本，實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)自動(dòng)化，并創(chuàng)建一個(gè)影響碳排放的健康環(huán)境。

　　當(dāng)談到碳排放時(shí)，大多數(shù)人會(huì)想到高峰時(shí)段的交通堵塞和工業(yè)活動(dòng)。許多專家敦促人們?cè)诳紤]如何創(chuàng)建一個(gè)更環(huán)保的世界時(shí)，要把關(guān)注點(diǎn)放在離家更近的地方。然而，很少有人會(huì)想到他們居住或工作的建筑就是專家們所指的建筑。

　　聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)解釋說(shuō)，建筑占全球溫室氣體排放量的三分之一，消耗了全球40%的能源，且該部門是碳排放的最大貢獻(xiàn)者。

　　但，建筑怎么會(huì)對(duì)全球氣候產(chǎn)生如此大的影響呢?答案很簡(jiǎn)單:運(yùn)營(yíng)和建設(shè)。在運(yùn)行中，排放可以是恒定的。這些是由電力使用、供暖、通風(fēng)、空調(diào)(HVAC)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)的。建筑也有“隱含碳”，指的是建筑過(guò)程中產(chǎn)生的碳足跡。碳因素包括從施工設(shè)備的運(yùn)行到供應(yīng)鏈中產(chǎn)生的碳排放，如在采購(gòu)鋼材和混凝土?xí)r。

　　盡管存在這些嚴(yán)重影響，但建筑仍是綠色轉(zhuǎn)型最重要的潛力之一。如今，由機(jī)器學(xué)習(xí)模型或人工智能(AI)支持的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)建了智能建筑——軟件自動(dòng)與建筑的組件集成。暖通空調(diào)、空氣質(zhì)量、溫度、能源使用、占用、停機(jī)時(shí)間、通風(fēng)和許多其他因素可以通過(guò)與監(jiān)控技術(shù)相匹配的傳感器持續(xù)監(jiān)控，并可以自動(dòng)決策以優(yōu)化性能。

　　多年來(lái)，安裝智能建筑平臺(tái)一直充滿挑戰(zhàn)，因?yàn)槊孔�建筑都是不同的。人工智能技術(shù)已經(jīng)解決了這個(gè)問(wèn)題，其可以減少安裝時(shí)間和成本�；�于人工智能的建筑解決方案是朝著減少碳排放的正確方向邁出的一大步，不僅是在美國(guó)，且是在全球范圍內(nèi)。如今，智能建筑平臺(tái)比以往任何時(shí)候都更先進(jìn)、更實(shí)惠、更易于安裝和使用。

　　人工智能建筑技術(shù)如何運(yùn)作

　　減少建筑物的碳排放并不意味著關(guān)燈。這意味著優(yōu)化氣流、電力和水等資源，或者安裝太陽(yáng)能電池板。由于暖通空調(diào)系統(tǒng)耗能巨大，室內(nèi)空氣質(zhì)量技術(shù)對(duì)于低碳足跡至關(guān)重要。室內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)技術(shù)使用人工智能來(lái)智能控制暖通空調(diào)能量平衡，而不會(huì)影響室內(nèi)人員的舒適度和健康。

　　人工智能“學(xué)習(xí)”建筑物居住者的習(xí)慣，并能預(yù)測(cè)何時(shí)增加、穩(wěn)定或減少供暖和空調(diào)系統(tǒng)的使用。此外，這些新系統(tǒng)可以針對(duì)特定空間，僅在需要的房間或公共區(qū)域進(jìn)行更改。同樣的人工智能可以通過(guò)揭示和處理室內(nèi)空氣污染源，如二氧化碳、濕度或高顆粒物，來(lái)優(yōu)化建筑中的空氣質(zhì)量。

　　人工智能還可以改善運(yùn)行和維護(hù)。當(dāng)智能建筑系統(tǒng)與智能設(shè)備或物聯(lián)網(wǎng)(IoT)相結(jié)合時(shí)，人工智能將檢測(cè)設(shè)備中的任何異常。如，如果加熱設(shè)備發(fā)生故障，其將消耗更少或更多的能源，并影響房間的溫度。因此，人工智能可以識(shí)別設(shè)備是否有問(wèn)題，做出調(diào)整，并通知管理人員。智能AI系統(tǒng)還可以管理預(yù)定的HVAC過(guò)濾器更換或其他維護(hù)，并審查和批準(zhǔn)工作訂單。

　　自動(dòng)化流程不僅從等式中消除了人為錯(cuò)誤，且還為建筑業(yè)主節(jié)省了大量的勞動(dòng)力、能源支出和工作成本，這些都是以前手工完成的。

　　商業(yè)案例:領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)該注意什么?

　　建筑行業(yè)減少碳排放的新趨勢(shì)包括使用替代綠色材料或從低碳生產(chǎn)商采購(gòu)材料。此外，建筑師和工程師正在將太陽(yáng)能、風(fēng)能和可再生能源整合到建筑中，以最大限度地提高建筑的運(yùn)行，減少對(duì)電網(wǎng)的影響。

　　另一方面，在施工過(guò)程中，必須通過(guò)創(chuàng)新的通風(fēng)機(jī)制最大限度地利用自然資源，并通過(guò)使用窗戶來(lái)管理溫度。在寒冷的季節(jié)保持陽(yáng)光，在夏季將其阻擋在外。

　　決策者應(yīng)該密切關(guān)注智能建筑的新發(fā)展，因?yàn)槠涮峁┝嗽S多好處。智能建筑可以降低碳排放、提高性能、建立良好的聲譽(yù)，并減少責(zé)任。

　　下一代智能建筑平臺(tái)還可以為房地產(chǎn)經(jīng)理帶來(lái)更好的財(cái)務(wù)成果。綠色建筑的租金和售價(jià)更高，空置率顯著降低。另一方面，智能人工智能技術(shù)可以帶來(lái)直接的經(jīng)濟(jì)節(jié)省。一般來(lái)說(shuō)，企業(yè)每月支付的能源費(fèi)用為每平方英尺1美元，辦公室租金為每平方英尺10美元，員工工資為每平方英尺100美元。

　　但投資于智能人工智能建筑技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者正在改變建筑的經(jīng)濟(jì)等式，同時(shí)增加了顯著的健康和健康價(jià)值，并創(chuàng)造了更好的綠色工作場(chǎng)所。

　　建設(shè)可持續(xù)的未來(lái)

　　根據(jù)美國(guó)能源部(USE)的數(shù)據(jù)，智能建筑技術(shù)可以在住宅建筑中節(jié)能60%以上，在商業(yè)建筑中節(jié)能高達(dá)59%。此外，投資于提供良好室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的人工智能智能建筑技術(shù)，已被證明可以將辦公大樓員工的工作效率和認(rèn)知功能提高10%以上。

　　國(guó)際專業(yè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)Deloitte Insights解釋說(shuō)，智能建筑將實(shí)體資產(chǎn)與連接空間的數(shù)字結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)。該組織解釋說(shuō)，如果沒(méi)有明確的戰(zhàn)略，領(lǐng)導(dǎo)者不應(yīng)該在智能建筑技術(shù)上花錢。在安裝智能建筑技術(shù)之前，決策者應(yīng)該起草一份可靠的商業(yè)案例，概述其收益和節(jié)省、目標(biāo)、修訂和里程碑。

　　此外，智能建筑技術(shù)應(yīng)該考慮技術(shù)需求(節(jié)能)，并考慮人體因素，如健康、舒適度及性能等因素。人工智能無(wú)疑是一種創(chuàng)新顛覆，而數(shù)據(jù)是驅(qū)動(dòng)其原材料。然而，數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)管理是必不可少的。建筑物在收集數(shù)據(jù)時(shí)不應(yīng)事先確定數(shù)據(jù)的用途。最后，選擇一種靈活的技術(shù)，使用戶能夠安裝更新并跟上現(xiàn)代趨勢(shì)，這是至關(guān)重要的。