人工智慧如何讓智慧建築更環保、更永續

隨著CIO和其他高階主管尋找擴大永續發展措施的方法，人們越來越意識到，這些措施不能止步於資料中心或辦公大樓的四面牆。今天的結構可能包含數十萬個組件，這些組件消耗能源並增加組織的碳足跡。

事實上，根據世界資源研究所的數據，建築物消耗了全球三分之一的能源，產生了四分之一的溫室氣體排放量 (GHG)。此外，業務和 IT 領導者通常只專注於提高資料中心的可持續性和採購更環保的運算系統。然而，他們忽略了科技可以減少碳足跡的關鍵方式。

「人們越來越意識到建築物和工作空間是永續發展計畫的重要組成部分，」普華永道顧問公司全國房地產業務負責人 Bryon Carlock 表示。 「了解和管理建築物中的能源使用和嵌入的碳在限制範圍1 和範圍2 二氧化碳排放方面發揮著重要作用。」

可以肯定的是，數位系統的重大進步——物聯網(IoT)、分析軟體、人工智慧(AI)、機器學習(ML)、3D 列印等——正在使建置和改造成為可能辦公大樓、資料中心、工廠、飯店和其他結構，以支持最大程度的可持續性。

Carlock 說：「現在的技術可以改變我們在建築物內建立和管理能源系統的方式。我們能夠利用數據並推動能源使用和整體永續性的巨大改進」

IT 在綠建築維護中的作用

#對IT 在推動建築永續發展方面的作用的思考正在發生明顯的轉變。環境、社會和公司治理 (ESG) 計劃對這一趨勢負有部分責任，但同樣明顯的是，「綠色」理想主義正在轉變為務實的現實。對氣候變遷的擔憂與日俱增，人們越來越意識到智慧建築可以節省大量成本。幸運的是，曾經難以安裝、管理和使用的感測器和系統變得更加簡單和強大。

世界資源研究所全球能源總監Jennifer Layke 表示：「過去，支持和圍繞變革的勢頭並不大，儘管變革被廣泛認為是一件好事。」 「現在的技術、經濟和思維要有利得多。 因此，我們看到人們越來越關注建造和改造建築物以支持永續發展努力，」她指出。

事實上，普華永道發現，82% 的高階主管將氣候變遷和減碳視為房地產開發和購買的首要問題。 Carlock 說，雖然新型低碳混凝土和更永續的建築材料在進步中發揮關鍵作用，但最大的收益在於技術與實體基礎設施和分析系統的集成，這些系統可以發現模式並確定改進路徑。

「包括物聯網在內的數位技術的融合改變了遊戲規則，」工程公司 Thornton Tomasetti 的永續發展負責人兼全球實踐負責人 Gunnar Hubbard 表示。 「智慧技術正在影響結構的建造方式和使用方式。」他說，CIO、CTO 和其他人還必須了解如何整合風能和太陽能等替代能源，同時採用軟體和系統來整合不同的組件，無論是在數據中心還是高層建築中。

預製和 3D 列印系統可以進一步減少碳足跡。例如，加拿大公司 DIRTT 開發了預先設計的客製化系統，幾乎無需現場施工。模組化組件——包含回收材料並包括運動感測器和其他技術——只需捲入辦公室或製造空間並進行部署。該公司表示，其解決方案可使能源消耗平均減少 12%，整體足跡減少 25%。

然而，目前最大的效益出現在能源監控領域。 Carlock 說，隨著傳統 HVAC 系統獲得數位化和物聯網功能，深入了解建築物和空間並以新方式了解能源使用成為可能。通用電氣、霍尼韋爾、江森自控和其他公司正在推出能夠消化大量數據並使用機器學習不斷調整和適應的系統。

「我們看到感測器嵌入地板、牆壁和天花板。機器視覺、熱感應器和其他設備可以確定樓層甚至部分樓層的佔用負荷，並即時調整照明、加熱或冷卻。 ” 當這些系統與其他智慧技術一起使用時，例如電致變色窗（通常稱為適應外部和內部條件的智慧玻璃），可以進一步優化氣候控制。

數據分析如何幫助永續建築

毫不奇怪，分析是將一切結合在一起的黏合劑。越來越複雜的控制和軟體不僅可以管理 HVAC 和其他數位系統，還可以提供對趨勢的洞察力並將資訊提供給 ESG 軟體和資料收集框架。例如，來自英國軟體公司 CIM 的建築分析平台連結並同步建築智慧系統、機器學習和其他數據點，以便查看能源組合、衡量實際績效與目標的比較並了解營運成本（ 營運支出）減少。此外，隨著系統學習模式，它會自動調整系統以最大限度地提高舒適度，同時最大限度地減少碳足跡。

其他分析平台，如 IBM 的 Envizi，可以追蹤能源效率，包括再生資產如何與傳統形式的能源相比較、詳細的 HVAC 性能和整體永續性分析。許多解決方案包括詳細的儀表板和報告，並連接到 ESG 和永續性報告系統。有些還提供高階建模、模擬，甚至數位孿生。

聯合國報告《2020 年全球建築狀況報告》指出，利用當今的技術，有可能在建築業實現淨零碳排放。報告也指出，到 2030 年，創新和改進可能導致隱含碳減少 40%。然而，需要更快、更深入地採用。還需要更好的測量系統、更多地使用再生能源以及更多地使用分析和機器學習來減少能源需求並進一步優化建築物。

普華永道的Carlock認為，要實現日益雄心勃勃的永續發展目標並不容易，但這是可行的。他說，CIO、CTO 和其他人必須在確定策略方向、整合系統和軟體以及確保各種形式的數據有助於持續的永續性效益方面發揮核心作用。 「我們在智慧建築領域看到了越來越多的變化，」他總結道。 「建築物的設計方式及其表現是永續發展難題的關鍵部分。」

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