物聯(lián)網(wǎng)+人工智能，對(duì)建筑的能源效率影響有多大？

　　建筑的價(jià)值在很大程度上受到建筑物能源效率的影響。在物聯(lián)網(wǎng)的幫助下，能源優(yōu)化正在成為減少能源使用的最有效方法之一，從而增加財(cái)產(chǎn)價(jià)值并減少二氧化碳排放。

　　世界變得越來(lái)越聰明——汽車自動(dòng)駕駛、無(wú)人機(jī)培育蘋果樹，身體傳感器監(jiān)測(cè)人體健康狀況，以及許多其他智能物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。然而，一個(gè)對(duì)智能解決方案適應(yīng)速度相當(dāng)緩慢的行業(yè)領(lǐng)域是建筑領(lǐng)域，盡管建筑的能源效率是一個(gè)熱門話題——有充分的理由:

　　總的來(lái)說(shuō)，歐盟的建筑占能源消耗的40%和溫室氣體排放的36%，這根本是不可持續(xù)的

　　如今，歐洲75%的建筑都不是節(jié)能建筑，據(jù)預(yù)測(cè)，到2050年，其中95%的建筑仍將在使用，這意味著，尤其是在能源危機(jī)時(shí)期，業(yè)主們會(huì)浪費(fèi)很多金錢

　　為實(shí)現(xiàn)歐盟到2030年減排55%的總體目標(biāo)，建筑行業(yè)需要將自己的排放量減少60%，這是非?？量痰囊?/p>

　　歐洲正在經(jīng)歷一場(chǎng)能源危機(jī)，許多公用事業(yè)企業(yè)為了滿足需求，正在退回到化石能源生產(chǎn)。呼吁采取行動(dòng)的呼聲非常強(qiáng)烈，但資金、時(shí)間和資源都是有限的。最重要的問題是在哪里投資。

　　在哪里投資——鋼鐵和混凝土還是物聯(lián)網(wǎng)和人工智能?

　　簡(jiǎn)短的回答是:兩者都有!

　　解決上述挑戰(zhàn)的明顯方法是提高建筑隔熱性、更換窗戶、用熱泵和太陽(yáng)能電池板取代化石供暖系統(tǒng)。顯然，這是需要做的事情，但面對(duì)實(shí)現(xiàn)吧，這不可能一蹴而就。目前歐洲建筑存量的能源更新率為1%，而目前存在的全球大部分建筑存量到2050年仍將存在。如果建筑行業(yè)要在2030年之前減少60%的碳排放，那么歐洲建筑存量的能源更新率需要翻一番——考慮到建筑材料的采購(gòu)成本和該行業(yè)資源的稀缺性，這是一個(gè)相當(dāng)大的挑戰(zhàn)。

　　對(duì)于許多行業(yè)來(lái)說(shuō)，數(shù)字化提供了另一種應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的方式。收集與建筑物的室內(nèi)氣候、建筑物外的天氣狀況、能源消耗和供暖系統(tǒng)性能相關(guān)的各種數(shù)據(jù)，并分析和可視化這些數(shù)據(jù)，可以對(duì)建筑物的能源性能產(chǎn)生有價(jià)值的見解，進(jìn)一步引導(dǎo)供暖和制冷系統(tǒng)優(yōu)化建筑物的能源消耗，并最大限度地減少碳排放。

　　在這種方法中，價(jià)值不是通過建筑隔熱和更換窗戶來(lái)創(chuàng)造的，而是通過利用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能引擎來(lái)收集和處理建筑數(shù)據(jù)。技術(shù)已經(jīng)具備，與機(jī)械施工相比，所需的投資要小得多，而且可以更快地取得成果。但我們也要明確一點(diǎn)：智能建筑解決方案是與建筑能源改造相輔相成的，并不是替換!

　　但現(xiàn)實(shí)是，建筑行業(yè)在數(shù)字化方面有點(diǎn)落后。數(shù)據(jù)的收集和可視化不僅可以用來(lái)降低能源消耗，還可以支持有關(guān)投資地點(diǎn)和原因的決策。時(shí)至今日，一個(gè)組織的80-90%的數(shù)據(jù)是非結(jié)構(gòu)化的。優(yōu)化能源效率所需的數(shù)據(jù)點(diǎn)，如濕度、溫度、電力消耗、建筑基礎(chǔ)設(shè)施等數(shù)據(jù)，通常是可用的，且是結(jié)構(gòu)化的。

　　與此同時(shí)，只有少數(shù)人知道或記得，智能建筑的開創(chuàng)性工作要追溯到1977年——這一年，西屋電氣的年輕工程師James Southerland建造了其ECHO IV(電子計(jì)算家庭操作員)計(jì)算機(jī)。除了證明控制面板可以控制鬧鐘和電視，其還可以遠(yuǎn)程控制恒溫器——在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上非常具有前瞻性!

　　回到現(xiàn)今，反思一下建筑能源管理的商業(yè)價(jià)值。

　　金錢萬(wàn)能——能源管理的商業(yè)利益

　　數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的能源消耗減少將非常明顯地降低能源成本。著眼于更大的多租戶建筑，當(dāng)然取決于具體情況，每年降低10%-15%的能源成本是很容易實(shí)現(xiàn)的，特別是通過降低和更動(dòng)態(tài)地適應(yīng)供暖系統(tǒng)的供應(yīng)溫度。這是經(jīng)典的唾手可得的果實(shí)!

　　另一個(gè)關(guān)鍵方面，也許更值得監(jiān)控，是加熱系統(tǒng)技術(shù)故障的早期檢測(cè)。典型的問題是溫度傳感器或閥門伺服電機(jī)故障。除了不必要的能源成本外，還可以避免后續(xù)維修或更換成本。遠(yuǎn)程檢測(cè)和分析有助于最大限度地減少服務(wù)人員的現(xiàn)場(chǎng)訪問，使其能夠在第一次訪問時(shí)解決問題。

　　從業(yè)主的角度來(lái)看，財(cái)產(chǎn)價(jià)值顯然是至關(guān)重要的。投資基金正從能源效率的角度優(yōu)化其房地產(chǎn)資產(chǎn)組合。雖然能源效率極低的建筑有成為擱淺資產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，但對(duì)能源管理和優(yōu)化的投資可以顯著提高物業(yè)價(jià)值。

　　如所看到的，投資于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的建筑能源管理可以在短時(shí)間內(nèi)以有限的投資產(chǎn)生巨大的商業(yè)價(jià)值。這不會(huì)消除對(duì)建筑能源改造的需求，但可以迅速提高能源效率。收集到的數(shù)據(jù)將進(jìn)一步提供在何處投資改造，以實(shí)現(xiàn)投資回報(bào)最大化的見解。

　　結(jié)論與展望

　　自1977年James Southerland建造ECHO IV家用電腦以來(lái)，智能建筑能源管理已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，建筑領(lǐng)域有明顯的潛力從數(shù)字化落后發(fā)展成為創(chuàng)新熱點(diǎn)。

　　虛擬傳感器的概念允許聚合和組合來(lái)自各種來(lái)源的數(shù)據(jù)，而無(wú)需在每個(gè)位置安裝物理傳感器。

　　在來(lái)自物理和虛擬傳感器的加速數(shù)據(jù)流的支持下，創(chuàng)建建筑的全面數(shù)字孿生變得越來(lái)越現(xiàn)實(shí)。數(shù)字孿生不僅代表建筑的物理結(jié)構(gòu)，還代表所有活躍的操作技術(shù)和建筑使用情況。能源效率只是建筑管理的眾多方面之一。

　　機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能建筑的開端，這些建筑可以自我控制，并不斷學(xué)習(xí)新的模式來(lái)自我優(yōu)化運(yùn)營(yíng)。

　　建筑自動(dòng)化的成功有許多促成因素，從人工智能系統(tǒng)到傳感器和執(zhí)行器，最后，但并非最不重要的是物聯(lián)網(wǎng)連接。在這一行業(yè)領(lǐng)域，成功的關(guān)鍵還在于生態(tài)系統(tǒng)中的共同價(jià)值創(chuàng)造，從而將智能建筑變成現(xiàn)實(shí)。

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