如何創(chuàng)建碳中和建筑路線圖?

1980年代后期,建筑發(fā)生了轉(zhuǎn)變,美國(guó)堪薩斯城一位名叫 Bob Berkebile 的謙遜建筑師試圖說(shuō)服美國(guó)建筑師協(xié)會(huì) (AIA) 提高環(huán)保意識(shí)。為了促使建筑師設(shè)計(jì)能夠減少對(duì)環(huán)境影響的建筑物,Berkebile與 AIA 的董事會(huì)聯(lián)系,要求成立一個(gè)委員會(huì)來(lái)研究該行業(yè)如何更好地解決這些問(wèn)題。

董事會(huì)最初拒絕了他,但在 1989 年 5 月的 AIA 大會(huì)上,建筑界的一群后起之秀領(lǐng)導(dǎo)了一場(chǎng)運(yùn)動(dòng),以幫助建立他的愿景。Bob Berkebile最初提出的請(qǐng)求獲得一致同意,因此成立了AIA環(huán)境委員會(huì) (COTE)。在 Berkibile 的帶領(lǐng)下,COTE 迅速發(fā)展成為美國(guó)建筑界的一股強(qiáng)大力量,與美國(guó)環(huán)境保護(hù)署 (EPA) 合作開(kāi)展環(huán)境研究和新的建筑設(shè)計(jì)指南。

此后,美國(guó)的建筑在綠色建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用,鮑勃·伯克比爾 (Bob Berkebile) 的貢獻(xiàn)成為實(shí)施碳中和建筑路線圖的推動(dòng)力。然而,創(chuàng)建碳中和設(shè)計(jì)所涉及的規(guī)劃不僅解決了長(zhǎng)期的社會(huì)問(wèn)題,還涉及提高建筑設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)的成本效率。

碳中和設(shè)計(jì)的興起

碳中和設(shè)計(jì)專門針對(duì)基于碳的能源使用,是可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)子類別。兩者都尋求減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,提高建筑性能,確保更好的安全性,并保護(hù)建筑物居住者的健康。

可持續(xù)設(shè)計(jì)原則包括:

充分利用建筑工地的潛力改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量持續(xù)優(yōu)化運(yùn)維策略最大限度地減少不可再生能源的能源消耗保護(hù)和節(jié)約用水使用環(huán)保和本地采購(gòu)的材料

類似的想法被納入碳中和建筑的設(shè)計(jì)中。

使建筑環(huán)境更環(huán)保的路線圖總是很復(fù)雜,因?yàn)樗鼈兊闹攸c(diǎn)是減少?gòu)慕ㄖ竭\(yùn)營(yíng)的二氧化碳排放。它還涉及有關(guān)建筑和維護(hù)所用材料的提取和運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。此外,必須考慮如何使用這些空間。需要考慮各種工業(yè)、商業(yè)、住宅或機(jī)構(gòu)功能,以及這些建筑如何在其社區(qū)內(nèi)互動(dòng),因?yàn)榈胤揭?guī)劃應(yīng)發(fā)揮突出作用。

減少建筑環(huán)境對(duì)氣候影響的六個(gè)步驟包括:

選擇對(duì)氣候影響最小的能源和材料現(xiàn)場(chǎng)發(fā)電定義明確的目標(biāo)確保在整個(gè)項(xiàng)目中遵循商定的碳減排戰(zhàn)略盡量減少導(dǎo)致氣候變化的能源使用和材料抵消任何剩余的排放

在過(guò)去的幾十年里,這些概念已成為建筑概念化和建造方式的重要組成部分。1960 年代后期出現(xiàn)了與建筑物的自然環(huán)境相得益彰的建筑設(shè)計(jì),但真正的變化只發(fā)生在1970 年代中期的能源危機(jī)期間。這帶來(lái)了建筑規(guī)范的變化,產(chǎn)生了更密封和更好絕緣的設(shè)計(jì),建筑師開(kāi)始將環(huán)境因素納入他們的計(jì)劃。

由此,能源與環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)力(LEED) 等評(píng)級(jí)系統(tǒng)成為設(shè)計(jì)日益高效和健康建筑的框架。LEED 認(rèn)證現(xiàn)在因其領(lǐng)導(dǎo)地位而獲得國(guó)際認(rèn)可,并且可以成為碳中和建筑路線圖的一個(gè)組成部分。

物聯(lián)網(wǎng)與碳中和建筑

設(shè)計(jì)、交付和運(yùn)營(yíng)智能建筑可以幫助業(yè)主執(zhí)行他們的碳中和路線圖。物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 為建筑物業(yè)主、管理者和租戶提供了必要的工具,以確保在建筑物的整個(gè)生命周期內(nèi)始終如一地實(shí)現(xiàn)這些碳中和目標(biāo)。

實(shí)現(xiàn)碳中和的最佳解決方案將技術(shù)與綠色建筑相結(jié)合。碳中和的目標(biāo)將不可避免地涉及智能建筑,因?yàn)閷?duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析有助于識(shí)別廢物并提高效率,同時(shí)減少碳排放。通過(guò)提供一種監(jiān)測(cè)和控制能源使用的方法,以分析為主導(dǎo)的智能技術(shù)可以控制建筑運(yùn)營(yíng)、現(xiàn)場(chǎng)能源生產(chǎn)和電池存儲(chǔ),從而最大限度地提高效益,確保建筑及其系統(tǒng)在其整個(gè)生命周期內(nèi)以最高效率運(yùn)行。

荷蘭跨國(guó)照明公司 Signify 的物聯(lián)網(wǎng)思想領(lǐng)袖喬納森·韋納特 (Jonathan Weinert) 談到了物聯(lián)網(wǎng)如何支持智能電網(wǎng):

在智能電網(wǎng)中,物聯(lián)網(wǎng)可以促進(jìn)將能量從過(guò)剩的節(jié)點(diǎn)立即轉(zhuǎn)移到能量不足的節(jié)點(diǎn),從而使系統(tǒng)更加順暢?;蛘呶锫?lián)網(wǎng)可以確保今天儲(chǔ)存多余的能量,以便系統(tǒng)明天可以使用它。在這兩種情況下,它都使可再生能源變得可行。可變性不再是問(wèn)題。

為了減少氣候影響,應(yīng)在建設(shè)項(xiàng)目早期確定有針對(duì)性的計(jì)劃。即使是最初的草圖也應(yīng)該著眼于如何減少浪費(fèi)。還應(yīng)考慮現(xiàn)有結(jié)構(gòu),著眼于翻新而不是拆除和重建。

物聯(lián)網(wǎng)如何融入碳中和建筑路線圖

利益相關(guān)者在規(guī)劃碳中和建筑時(shí)會(huì)考慮監(jiān)管和財(cái)務(wù)動(dòng)機(jī)。通常,房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商和管理人員傾向于更緊迫地處理直接的財(cái)務(wù)問(wèn)題。但碳中和建筑實(shí)際上可以在建設(shè)和運(yùn)營(yíng)方面顯著節(jié)省,物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)尤其擅長(zhǎng)這一點(diǎn)。智能系統(tǒng)收集并通過(guò)高級(jí)分析轉(zhuǎn)化為洞察力的數(shù)據(jù)有助于制定、驗(yàn)證識(shí)別和調(diào)節(jié)能源使用以最大限度減少浪費(fèi)的策略。

在建筑環(huán)境中實(shí)現(xiàn)碳中和的一些最佳策略包括:

熱電聯(lián)產(chǎn):也稱為熱電聯(lián)產(chǎn) (CHP),熱電聯(lián)產(chǎn)將通過(guò)能源生產(chǎn)產(chǎn)生的熱量用于其他用途。這可能包括太陽(yáng)能電池使用來(lái)自太陽(yáng)的熱量來(lái)制造熱水,同時(shí)還產(chǎn)生電力,智能技術(shù)調(diào)節(jié)最有效的方式。能源存儲(chǔ):當(dāng)將可再生能源的現(xiàn)場(chǎng)能源生產(chǎn)與存儲(chǔ)容量相結(jié)合時(shí),物聯(lián)網(wǎng)在感知環(huán)境變化的同時(shí)收集數(shù)據(jù)的能力有助于減少由需求激增引起的能源變化。燃料電池:雖然這項(xiàng)技術(shù)對(duì)許多人來(lái)說(shuō)仍然成本高昂,但它在利用氫氣或天然氣發(fā)電方面的潛力對(duì)于智能建筑環(huán)境來(lái)說(shuō)看起來(lái)很有希望。綠色資本改進(jìn):投資于提高建筑能源效率的基礎(chǔ)設(shè)施具有提高財(cái)產(chǎn)價(jià)值的額外好處。這可能涉及從在屋頂上安裝太陽(yáng)能電池板到安裝高效、無(wú)油磁軸承冷卻器或冷凝鍋爐的任何事情。減載:這是指降低能源使用以避免供應(yīng)中斷,這是智能建筑擅長(zhǎng)的。抵消:建筑業(yè)主追求碳中和建筑的一種方式是減少其他地方的排放。在其他領(lǐng)域投資能源效率、低碳技術(shù)或可再生能源有助于抵消建筑施工或運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的碳。智能系統(tǒng)可以幫助量化如何實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),同時(shí)涉及第三方驗(yàn)證系統(tǒng),例如歐盟的排放交易系統(tǒng) (ETS) 或聯(lián)合國(guó)清潔發(fā)展機(jī)制 (CDM)。優(yōu)化:利用智能建筑中的可用數(shù)據(jù),持續(xù)自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行,以最大限度地降低能耗。使用可再生能源:智能建筑通過(guò)使用技術(shù)克服綠色能源固有的困難來(lái)促進(jìn)碳中和。由于來(lái)自太陽(yáng)能和風(fēng)能的能量取決于天氣,因此它無(wú)法始終如一地提供能量。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)分析平臺(tái)收集和整理數(shù)據(jù)的能力使設(shè)施能夠根據(jù)電網(wǎng)的波動(dòng)更好地管理其電力。集成智能系統(tǒng)

物聯(lián)網(wǎng)為在建筑物中創(chuàng)造碳中和所做的大部分工作都涉及調(diào)節(jié)能源的多少、去向和時(shí)間,以確保整個(gè)建筑環(huán)境的效率更高。要有效地做到這一點(diǎn),需要一個(gè)架構(gòu)良好且完全集成的系統(tǒng),該系統(tǒng)使用先進(jìn)智能技術(shù)來(lái)利用建筑數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)以效率為中心的自動(dòng)化。那些專門從事物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的智能建筑的主系統(tǒng)集成商可以確保您的系統(tǒng)具有創(chuàng)建碳中和建筑路線圖并實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所需的功能。

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2022-05-30
如何創(chuàng)建碳中和建筑路線圖?
為了減少氣候影響,應(yīng)在建設(shè)項(xiàng)目早期確定有針對(duì)性的計(jì)劃。即使是最初的草圖也應(yīng)該著眼于如何減少浪費(fèi)。

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