通過智能設計，提高建築和基礎設施的能源效率

自第一座智能建築向公衆亮相以來，已經過去了近40年，其承諾了一個高科技的未來——技術、改進的基礎設施和日常生活無縫結合。

從那時起，技術突飛猛進，爲創新的建築設計开闢了新的可能性。本文將討論智能設計如何提高建築和基礎設施的能源效率，並幫助世界實現其淨零承諾。

智能建築

智能建築通過結合內置技術、非常規材料和創新的設計方法來提升居住者的體驗。根據這些元素的使用方式，智能建築可以改善居住者的健康和安全，實現維護的靈活性，並支持提高能源效率。

近年來，人們不斷探索物聯網（(IoT)）連接設備、人工智能和新型智能材料等下一代技術，作爲傳統問題的解決方案，增強新建築和現有建築的所謂“智能”能力。

通過使用信息和通信技術(ICT)，連接建築物的每個部分，實現自動化建築物操作和控制。這優化了整個建築的性能。此外，工程師和建築管理人員可以與智能管理系統進行交互，以做出關鍵決策。

到目前爲止，智能技術滲透率最高的是商業建築和辦公室。但近年來，智能技術在家庭住宅中的應用一直在穩步增長。

通過智能技術提高能源效率

隨着智能技術的興起，人們越來越認識到人類對自然世界的影響。隨着溫室氣體排放影響的證據越來越明顯，以及極端天氣事件的增加，應對氣候變化已成爲一項緊迫的挑战。

在英國和美國等國家，傳統住房的設計並未考慮到能源效率，國內溫室氣體排放已成爲許多專家討論的熱門話題。僅在英國，17%的二氧化碳排放量是由住宅產生的。

建築物的碳足跡取決於多種因素。例如，嵌入碳約佔生命周期排放量的50%，而使用化石燃料供暖是大量家庭排放的原因，尤其是在冬季。此外，不可再生能源也促成了這一點。

智能電表和恆溫器通常用於監控能源使用情況並降低成本。人工智能和機器學習正在增強當前建築管理系統的功能。根據智能能源和地理空間數據生成的建築群3D模型，可以識別建築物內的問題區域。

智能材料的作用

智能材料被定義爲具有多種特性，包括即時性、瞬態性、自驅動性和選擇性。能量交換智能材料包括壓電材料、熱電材料和光伏材料。智能屋頂可以最大限度地減少能源損失。

甚至混凝土本身也可以通過加入地聚合物和回收材料作爲集料來提高能源效率。“智能”混凝土具有自愈性和低碳性，可以減少建築物的隱含碳。

目前，人們非常關注提高各種建築元素的能源效率，其中屋頂尤其受到建築師的關注，因爲由於熱量上升，大量能量通過建築物的屋頂損失掉。研究人員正在探索綠色屋頂、植被屋頂、花園屋頂和冷屋頂系統。

智能屋頂是一項最新的創新，有望通過改變不同溫度下的反射率來顯著降低能源消耗。這些材料作爲透明片材應用，可以根據需要吸收或反射熱量。

利用變色材料提高能源效率

許多其他創新的節能智能材料已經慢慢开始進入市場。今年出現的最有趣的項目之一是使用可以改造現有建築的“變色龍”變色材料。

這種復合材料由塑料、石墨烯、銅箔和其他材料層組成。其可以根據外部溫度改變其紅外顏色，同時改變吸收或發射的熱量。用作外牆，可以減少對暖通空調設備的需求，並降低總體能耗。

該研究背後的團隊表示，將這種先進的智能材料改造到建築物上可能比傳統的隔熱材料更方便。然而，某些組件，尤其是單層石墨烯和金，仍然昂貴，這可能意味着這項技術仍有一段路要走。

通過考慮居住者行爲設計建築來減少能量損失

居住者的活動和建築布局與日常生活中消耗的能源量有很大關系。在設計建築時考慮到這一點，對於提高能源效率和節省居民成本大有幫助。

使用智能傳感器和恆溫器來監控哪些房間使用最多，並相應地調整供暖水平在智能建築設計中非常有用。將產生熱量的房間（例如廚房和浴室）布置在較低層，可以被動地將熱量向上引導到起居和睡眠區域，以進一步降低成本。

總結

隨着世界面臨氣候危機以及廣泛的生活成本危機，能源效率越來越受到建築行業的關注。未來建築的設計應考慮智能功能，以減少熱損失、能源消耗和成本。

雖然智能建築仍處於相對起步階段，但創新技術和智能材料的興起，以及建築和基礎設施建設的新思維方式，意味着未來的建築將更加互聯、節能、並響應居民的需求。

相關推薦：

• BEMS如何管理智能建築中的能源？
• 智能建築能否成爲可持續未來的關鍵？
• 下一代通信協議對智能建築技術的影響
• 無线網狀網絡技術如何爲智能建築提供動力
• 到2031年，智能建築市場規模將達到910億歐元

 CIBIS峰會 

由千家網主辦的2023年第24屆CIBIS建築智能化峰會即將正式拉开帷幕，本屆峰會主題爲“智慧連接，‘築’就未來”， 將攜手全球知名智能化品牌及業內專家，共同探討物聯網、AI、雲計算、大數據、IoT、智慧建築、智能家居、智慧安防等熱點話題與最新技術應用，分享如何利用更知慧、更高效、更安全的智慧連接技術，“築”就未來美好智慧生活。 歡迎建築智能化行業同仁報名參會，分享交流！

報名方式

成都站（10月24日）：https://www.huodongxing.com/event/6715336669000

西安站（10月26日）：https://www.huodongxing.com/event/3715335961700

長沙站（11月09日）：https://www.huodongxing.com/event/7715337579900

上海站（11月21日）：https://www.huodongxing.com/event/9715337959000

北京站（11月23日）：https://www.huodongxing.com/event/3715338464800

更多2023年CIBIS峰會信息，詳見峰會官網：http://summit.qianjia.com/

---

標題：通過智能設計，提高建築和基礎設施的能源效率

地址：https://www.utechfun.com/post/272473.html