數(shù)字化節(jié)能建筑：實現(xiàn)凈零排放未來的關(guān)鍵

By Aamir Paul

建筑物是能源脫碳努力中的無聲巨人，消耗著大量能源。根據(jù)國際能源署的數(shù)據(jù)，建筑物約占全球最終能源消耗的三分之一，這使其成為到2050年實現(xiàn)凈零排放的減排戰(zhàn)略的首選。與此同時，企業(yè)面臨著越來越大的壓力，需要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，推動創(chuàng)新，以解決能源消耗和碳減排挑戰(zhàn)。如今，隨著企業(yè)采取行動以符合凈零目標(biāo)和環(huán)境法規(guī)，解決建筑物對環(huán)境的影響的緊迫性從未如此迫切。

對建筑和電力管理系統(tǒng)進行現(xiàn)代化改造，以及從化石燃料向電力和可再生能源的過渡，可以大幅減少高達70%的碳排放。在努力滿足環(huán)境管理和經(jīng)濟可行性要求時，能源效率帶來了希望，利用人工智能等尖端技術(shù)，可以顯著促進能源減少，為脫碳未來鋪平道路。

數(shù)字化的作用

數(shù)字化利用人工智能和先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，來優(yōu)化建筑物內(nèi)的能源效率。傳感器和儀表等聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，構(gòu)成了這一數(shù)字化轉(zhuǎn)型的支柱。這些工具可以提供實時數(shù)據(jù)分析和預(yù)測算法，以識別能源效率低下的情況，并推薦有針對性的干預(yù)措施，以最大限度地減少能源浪費。確定能源浪費發(fā)生的位置可以迅速采取糾正措施，以減少效率低下并節(jié)省成本。提高能源效率還可以增強建筑物的彈性，降低其對能源供應(yīng)中斷和能源價格波動的脆弱性。

通過數(shù)字化減少能源浪費的真正潛力在于連接各種建筑系統(tǒng)。智能建筑管理系統(tǒng)(BMS)使用AI算法分析來自傳感器、儀表和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)。該軟件將從這些互連系統(tǒng)收集的信息處理為單一事實來源，將其轉(zhuǎn)換為推動明智決策的寶貴信息。例如，這些系統(tǒng)可以根據(jù)實時占用數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報和能源定價信號，動態(tài)調(diào)整暖通空調(diào)（HVA）C設(shè)置。

能源效率還可以成為促進建筑基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)可再生能源創(chuàng)新和投資的催化劑。通過數(shù)字化減少能源浪費，企業(yè)可以最大限度地減少對傳統(tǒng)能源的依賴，并為采用可再生替代能源騰出空間。提高能源效率和實現(xiàn)能源多樣化的綜合方法，對于建筑業(yè)主實現(xiàn)長期可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，并在快速發(fā)展的能源格局中保持競爭力至關(guān)重要。

數(shù)字化改造和棕地重建的潛力

預(yù)計到2050年，絕大多數(shù)（約80%）當(dāng)今的建筑仍將存在。鑒于我們現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施有望持久存在，減少其能源消耗將為我們實現(xiàn)碳減排目標(biāo)提供最大的機會。

與涉及新建筑的綠地項目不同，改造側(cè)重于升級和優(yōu)化現(xiàn)有結(jié)構(gòu)以提高能源效率。升級可以包括改善隔熱性能、密封窗戶、門和管道周圍的縫隙和裂縫、實施計量和先進的樓宇自動化和控制系統(tǒng)以優(yōu)化能源使用、安裝故障檢測和診斷系統(tǒng)以詳細說明何時使用過剩能源，以及集成太陽能電池板等可再生能源。根據(jù)施耐德電氣可持續(xù)發(fā)展研究所的研究，實施這些措施的現(xiàn)有建筑預(yù)計可節(jié)省20%至30%的碳排放和能源支出，回報期為10年或更短。

棕地是指以前開發(fā)過但可能被廢棄或未得到充分利用的區(qū)域，這為推動可持續(xù)發(fā)展提供了另一個機會。重新開發(fā)棕地，以建造節(jié)能建筑可加速實現(xiàn)凈零排放未來的進程，同時振興社區(qū)并保護寶貴的綠地。通過利用數(shù)字技術(shù)和先進的建筑管理系統(tǒng)，改造和棕地項目可以減少能源浪費，并促進向更可持續(xù)的建筑環(huán)境的全面過渡。

超越可持續(xù)性的益處

當(dāng)企業(yè)面臨來自監(jiān)管機構(gòu)、投資者、消費者和員工的脫碳壓力時，其有必要在實現(xiàn)環(huán)境效益的同時實現(xiàn)經(jīng)濟節(jié)約和監(jiān)管合規(guī)。

顯而易見的是，降低能源消耗可以直接轉(zhuǎn)化為降低運營成本。而且建筑物還可以提高設(shè)備效率和使用壽命，從而降低維護成本。例如，堪薩斯城的Aspiria辦公大樓，通過升級建筑控制、效率和舒適技術(shù)，每年能源消耗減少了16%，相當(dāng)于每年節(jié)省150多萬美元的能源成本。

建筑物使用壽命期間的能源支出減少可帶來長期節(jié)省，抵消節(jié)能升級的初始投資。政府和公用事業(yè)通常會提供回扣和獎勵，幫助降低前期成本并加快投資回報。

優(yōu)化能源消耗符合旨在實現(xiàn)脫碳運營的監(jiān)管趨勢。以美國為例，除了到2030年將排放量減少一半的聯(lián)邦目標(biāo)外，新的建筑能效和排放法規(guī)、法律法規(guī)（如紐約市地方法律97和波士頓的BERDO）也要求業(yè)主通過能效措施減少排放。加利福尼亞州憑借《能源法規(guī)》第24條第6部分脫穎而出，成為早期領(lǐng)導(dǎo)者，該法規(guī)要求建筑物必須配備太陽能和電池儲能系統(tǒng)。太陽能光伏是一種可靠的資源，可用于產(chǎn)生本地零排放能源，而電池儲能可提高能源靈活性和可靠性。

行動推動影響

節(jié)能數(shù)字化是我們在建筑能源消耗方面處理方式的一種范式轉(zhuǎn)變。通過采用現(xiàn)有技術(shù)，建筑業(yè)主可以履行其可持續(xù)發(fā)展義務(wù)，并獲得經(jīng)濟和戰(zhàn)略利益。當(dāng)我們站在全球能源轉(zhuǎn)型的風(fēng)口時，是時候成為變革的推動者，共同塑造一個更可持續(xù)的未來。

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