全球气候变化的影响日益严重，而建筑业是这一问题的主要推动力之一。据估计，建筑物和建筑行业占全球温室气体排放量的约40%。这一比例不仅涵盖了建筑物的直接运营排放，还包括生产建筑材料和建造过程中产生的隐含碳排放。
随着城市化进程的加速，全球对新建筑的需求不断上升，这进一步加剧了建筑物对气候的影响。随着世界各地极端气候事件的频发，建筑行业的碳排放问题变得更加紧迫。这些事件直接威胁到人类的健康和生命，迫使人们意识到建筑物在抵御气候变化中扮演的角色以及对其能源管理的迫切需求。
建筑业的脱碳困境
虽然全球范围内的建筑脱碳共识逐步形成，但在实际操作中，这一过程面临着重大的挑战。首先，建筑业的所有利益相关者，诸如开发商、业主、租户和设施管理者，往往存在不同的激励机制。例如，开发商可能更关注建筑物的初期投资，而忽略后期的运营能效改进；而租户可能希望节省运营费用，但缺乏对非自有建筑物进行投资的动力。
其次，建筑行业是一个相对保守的领域，新技术的采用往往面临来自于成本、风险和复杂性的障碍。尽管近几年技术飞速发展，建筑物的能源管理技术逐渐成熟，但在许多情况下，建筑主和开发商对这些技术的潜力和回报仍持怀疑态度，阻碍了它们的广泛应用。
AI技术创新推动建筑脱碳
尽管面临诸多挑战，近年来新技术的进步为建筑物的脱碳提供了可行的解决方案。先进的建筑能源管理技术不仅可以减少隐含碳排放，还可以显著降低建筑物的运营碳排放。
减少隐含碳的AI技术创新
建筑材料是隐含碳排放的主要来源，尤其是水泥。水泥的生产需要大量的能源，并释放出大量的二氧化碳。如果把水泥行业看作一个国家，其碳排放量将排名全球第四，仅次于中国、美国和印度。为了解决这个问题，越来越多的技术创新者正在致力于减少水泥的碳排放。
英国的Converge公司通过传感器和预测性人工智能，帮助建筑承包商优化混凝土的搅拌和养护过程，从而减少水泥生产中的碳排放。这种创新技术不仅提高了建筑材料的性能，还能减少高达10%的碳排放。
当混凝土结构的内部（核心）和外部（表面）之间存在显着的温差时，就会发生热差。这种现象在养护过程中尤为常见，水泥水化的放热反应会产生热量，从而产生更温暖的芯层。相比之下，表面温度受外部环境条件的影响。如果这些热差没有得到适当的管理，它们会导致热应力，从而导致裂缝，从而损害混凝土的结构完整性。
Converge 的尖端技术通过提供将无线传感器与智能数据分析相结合的综合解决方案，彻底改变了热差管理，不仅可以提供监控，还可以提供 AI 驱动的分析和建议。这些先进的洞察力有助于保持最佳的固化条件，并允许根据需要调整热控制计划。
优化的性能：该系统持续分析来自无线传感器的温度数据，提供有助于微调方法和避免热开裂的见解。这种优化的性能不仅确保了结构安全，而且还提高了项目的整体质量。
可持续建筑：通过保持精确的温度控制，Converge 的解决方案不仅可以保护结构，还可以通过最大限度地减少不必要的能源使用和材料浪费来促进可持续实践。
效率和成本效益：远程监控和响应温度变化的能力减少了对现场劳动力的需求，并降低了因热裂纹而导致代价高昂的返工风险。这种效率转化为项目过程中的显著成本节省。
加拿大的碳升级技术公司（CUT）开发的碳捕集技术，将工业废料转化为补充水泥材料（SCM），从而减少60%的水泥碳排放。这些技术的应用不仅降低了建筑隐含碳，还提高了建筑物的耐久性，延长了其使用寿命，减少了后期维修的频率。
减少运营碳的AI智能管理技术
建筑物运营期间的能源消耗占全球总能源使用量的三分之一左右。提高现有建筑物的能效、减少其运营碳排放至关重要。近年来，智能管理系统和节能技术在建筑物的节能改造中发挥了重要作用。
例如，法国的Metron和亚洲的75F等公司开发了智能管理平台，帮助建筑物运营商实时监控和优化建筑物的能源消耗。这类平台利用物联网（IoT）和人工智能（AI）技术，能够精确分析建筑物的能效，并提出提高能效的具体措施。
应对未来建筑冷却需求的技术解决方案
随着全球气温的上升，建筑物的冷却需求大幅增加。据估计，到2050年，全球的制冷能源需求将增加45%，其中大部分需求来自于发展中国家的经济增长。为了应对这一挑战，节能的冷却技术将变得更加重要。
例如，美国的Aeroseal技术利用气溶胶封堵技术，有效密封建筑物的管道系统和围护结构，减少能源泄漏。研究表明，在住宅建筑中，这项技术能够降低10%-15%的能源开支，而在商业建筑中，气密性改进可减少多达90%的泄漏。这种技术在节约能源方面的效果显著，为建筑行业提供了一个有力的能效提升工具。
支持 AI 的建筑的好处并不止于此。算法还可以使住宅和工作场所更舒适，从而促进居住者的健康和福祉。建筑物中最先进的基于云的 AI 系统可以与应用程序集成，将员工分配到工作站，并将他们的个人偏好传达给 IoT 传感器，这些传感器会预设温度、湿度和照明，以创造理想的工作环境。
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部分素材来源：极客网