数字化节能建筑：实现净零排放未来的关键

　　By Aamir Paul

　　建筑物是能源脱碳努力中的无声巨人，消耗着大量能源。根据国际能源署的数据，建筑物约占全球最终能源消耗的三分之一，这使其成为到2050年实现净零排放的减排战略的首选。与此同时，企业面临着越来越大的压力，需要实现可持续发展目标，推动创新，以解决能源消耗和碳减排挑战。如今，随着企业采取行动以符合净零目标和环境法规，解决建筑物对环境的影响的紧迫性从未如此迫切。

　　对建筑和电力管理系统进行现代化改造，以及从化石燃料向电力和可再生能源的过渡，可以大幅减少高达70%的碳排放。在努力满足环境管理和经济可行性要求时，能源效率带来了希望，利用人工智能等尖端技术，可以显著促进能源减少，为脱碳未来铺平道路。

　　数字化的作用

　　数字化利用人工智能和先进的物联网技术，来优化建筑物内的能源效率。传感器和仪表等联网产品，构成了这一数字化转型的支柱。这些工具可以提供实时数据分析和预测算法，以识别能源效率低下的情况，并推荐有针对性的干预措施，以最大限度地减少能源浪费。确定能源浪费发生的位置可以迅速采取纠正措施，以减少效率低下并节省成本。提高能源效率还可以增强建筑物的弹性，降低其对能源供应中断和能源价格波动的脆弱性。

　　通过数字化减少能源浪费的真正潜力在于连接各种建筑系统。智能建筑管理系统(BMS)使用AI算法分析来自传感器、仪表和物联网设备的数据。该软件将从这些互连系统收集的信息处理为单一事实来源，将其转换为推动明智决策的宝贵信息。例如，这些系统可以根据实时占用数据、天气预报和能源定价信号，动态调整暖通空调(HVA)C设置。

　　能源效率还可以成为促进建筑基础设施内可再生能源创新和投资的催化剂。通过数字化减少能源浪费，企业可以最大限度地减少对传统能源的依赖，并为采用可再生替代能源腾出空间。提高能源效率和实现能源多样化的综合方法，对于建筑业主实现长期可持续发展目标，并在快速发展的能源格局中保持竞争力至关重要。

　　数字化改造和棕地重建的潜力

　　预计到2050年，绝大多数(约80%)当今的建筑仍将存在。鉴于我们现有的基础设施有望持久存在，减少其能源消耗将为我们实现碳减排目标提供最大的机会。

　　与涉及新建筑的绿地项目不同，改造侧重于升级和优化现有结构以提高能源效率。升级可以包括改善隔热性能、密封窗户、门和管道周围的缝隙和裂缝、实施计量和先进的楼宇自动化和控制系统以优化能源使用、安装故障检测和诊断系统以详细说明何时使用过剩能源，以及集成太阳能电池板等可再生能源。根据施耐德电气可持续发展研究所的研究，实施这些措施的现有建筑预计可节省20%至30%的碳排放和能源支出，回报期为10年或更短。

　　棕地是指以前开发过但可能被废弃或未得到充分利用的区域，这为推动可持续发展提供了另一个机会。重新开发棕地，以建造节能建筑可加速实现净零排放未来的进程，同时振兴社区并保护宝贵的绿地。通过利用数字技术和先进的建筑管理系统，改造和棕地项目可以减少能源浪费，并促进向更可持续的建筑环境的全面过渡。

　　超越可持续性的益处

　　当企业面临来自监管机构、投资者、消费者和员工的脱碳压力时，其有必要在实现环境效益的同时实现经济节约和监管合规。

　　显而易见的是，降低能源消耗可以直接转化为降低运营成本。而且建筑物还可以提高设备效率和使用寿命，从而降低维护成本。例如，堪萨斯城的Aspiria办公大楼，通过升级建筑控制、效率和舒适技术，每年能源消耗减少了16%，相当于每年节省150多万美元的能源成本。

　　建筑物使用寿命期间的能源支出减少可带来长期节省，抵消节能升级的初始投资。政府和公用事业通常会提供回扣和奖励，帮助降低前期成本并加快投资回报。

　　优化能源消耗符合旨在实现脱碳运营的监管趋势。以美国为例，除了到2030年将排放量减少一半的联邦目标外，新的建筑能效和排放法规、法律法规(如纽约市地方法律97和波士顿的BERDO)也要求业主通过能效措施减少排放。加利福尼亚州凭借《能源法规》第24条第6部分脱颖而出，成为早期领导者，该法规要求建筑物必须配备太阳能和电池储能系统。太阳能光伏是一种可靠的资源，可用于产生本地零排放能源，而电池储能可提高能源灵活性和可靠性。

　　行动推动影响

　　节能数字化是我们在建筑能源消耗方面处理方式的一种范式转变。通过采用现有技术，建筑业主可以履行其可持续发展义务，并获得经济和战略利益。当我们站在全球能源转型的风口时，是时候成为变革的推动者，共同塑造一个更可持续的未来。

　　来源：千家网