智能建筑提高能源效率的四大挑戰(zhàn)

智能建筑提高能源效率的四大挑戰(zhàn)

技術已經(jīng)使智能建筑實現(xiàn)節(jié)能變得更加容易，但業(yè)主在優(yōu)化項目時仍然面臨一些挑戰(zhàn)。

智能建筑實現(xiàn)節(jié)能需要技術和承諾。雖然技術和技巧已經(jīng)變得更容易獲得，但諸如平衡目標、數(shù)據(jù)管理和獲得利益相關者支持等挑戰(zhàn)仍然存在。不過，隨著時間的推移，這些問題可以由建筑管理員解決。

挑戰(zhàn)一：在保持效率的同時讓居住者感到舒適

建筑管理者必須在節(jié)能和居住者舒適之間取得平衡。慕尼黑應用科學大學2022年的一篇論文發(fā)現(xiàn)，許多建筑管理人員缺乏實時信息，無法讓居住者感到舒適，也無法監(jiān)控建筑運行。雖然管理人員對節(jié)能技術感興趣，但在不知道這些變化會如何影響居住者的情況下，他們不愿意實施這些變化。

研究指出，建筑管理系統(tǒng)(BMS)可以提供這些必要的信息。高科技建筑的業(yè)主和管理者也可以這樣做，使用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)傳感器收集有關節(jié)能技術如何影響居住者舒適度的信息。

密歇根大學的研究人員采用了這一策略，使用熱成像和視頻攝像機，通過捕捉居住者的面部溫度來測量體溫；這些數(shù)據(jù)會進入一個預測模型，將測量到的溫度與用戶通過智能手機應用輸入的首選溫度進行比較；然后，人體自主恒溫器(HEAT)方法可以計算出使人最舒適的溫度，同時最大限度地提高能源效率。研究團隊認為，這項技術可能會導致壁掛式恒溫器的成為過去式。

不過，HEAT尚未商業(yè)化，但該技術獲得許可。

挑戰(zhàn)二：管理智能建筑和節(jié)能技術的投資

證明和管理企業(yè)對智能建筑技術投資的需求。全球科技集團ABB在2022年5月進行的一項調查顯示，制造業(yè)、能源和運輸?shù)刃袠I(yè)97%的工業(yè)企業(yè)正在投資或計劃投資提高能效;89%的人預計在未來五年內增加這些投資。然而，許多企業(yè)對這筆支出表示擔憂;53%的受訪者認為，節(jié)能技術的成本對盈利能力構成中度或重大威脅。同樣，37%的受訪者對過渡到新系統(tǒng)所需的停機時間表示擔憂。建筑管理人員必須做好準備，證明技術升級對高管來說是一項值得的大規(guī)模投資。

Juniper Research 2022年3月的一份市場分析顯示，盡管存在成本問題，但智能建筑的部署預計仍將增加。該企業(yè)預計，到2026年，智能建筑將達到1.15億座，而現(xiàn)今是4500萬座。研究人員發(fā)現(xiàn)，能源效率的提高是預測增長超過150%的驅動力。智能技術的支持者可以引用有關該技術對可持續(xù)性影響的研究，以鼓勵對未來項目的進一步投資，并獲得新的建筑合同。

例如，倡導者可以指出，僅自適應照明控制就可以減少40%的能源消耗，而智能暖通空調系統(tǒng)可以實現(xiàn)高達45%的節(jié)能。建筑管理者可以引用以成本為中心的研究，如智能暖通空調系統(tǒng)如何將能源消耗降低25%以上。Juniper Research的分析還指出，到2026年，商業(yè)建筑將占智能技術支出的90%，因為其規(guī)模更大，因此投資回報率也高于住宅物業(yè)。然而，隨著技術的進步，類似的投資回報率可能會應用于住宅物業(yè)。

挑戰(zhàn)三：能源管理技術帶來的數(shù)據(jù)泛濫

物聯(lián)網(wǎng)傳感器和智能設備可以為建筑運營商提供大量的見解。建筑管理者和業(yè)主可以在預測性維護策略中使用傳感器發(fā)送警報。建筑現(xiàn)場管理人員可以利用連接的傳感器來檢測諸如不必要的設備空轉或危險的操作行為等問題。類似的技術也可以幫助建筑運營商。

但是，如果沒有人為干預，技術并不總是能完全發(fā)揮作用。管理人員必須監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)傳感器和智能設備收集的數(shù)據(jù)，并相應地調整系統(tǒng)。清理和準備數(shù)據(jù)是多步驟過程。而且必須有人核實數(shù)據(jù)，這需要對照第二來源（如公用事業(yè)賬單）檢查租戶的能源使用情況或傳感器數(shù)據(jù)。為智能建筑收集信息并不是一種“一蹴而就”的體驗，但一旦建筑管理人員獲得了可靠的信息，投資就會有回報。

2020年，瑞士聯(lián)邦材料科學與技術實驗室的研究人員宣布了一種自學習供暖系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用過去一年的建筑溫度數(shù)據(jù)和當前天氣信息自動調節(jié)室溫。然后，根據(jù)實時天氣條件預測居住者最舒適的溫度，在基線基礎上節(jié)省25%的能源消耗。

對于建筑管理者而言，將數(shù)據(jù)分析外包給第三方數(shù)據(jù)分析或人工智能提供商，并實施良好的信息衛(wèi)生可能是最簡單的方法?？紤]到此類系統(tǒng)的高昂前期成本，在擴展之前，首先測試那些能夠產生更高ROI的系統(tǒng)可能很有用。

挑戰(zhàn)四：教導居住者支持能源效率

除了讓人們感到舒適外，智能建筑的能源效率還依賴于居住者了解其在優(yōu)化建筑運營中的作用。BMS可能會建議將室內環(huán)境保持在一定的溫度，但居住者仍可能會無視該系統(tǒng)。提高商業(yè)或公共建筑的效率需要行為上的改變，但并不是每個人都會對遵守環(huán)保做法感興趣。

歐盟資助的一個項目的研究人員假設，在人們更加了解自己的能源消費習慣之前，是不會改變自己的行為。他們探索的一個解決方案是創(chuàng)建一個面向兒童及其父母的混合數(shù)字現(xiàn)實游戲。這種游戲化和參與有助于傳達可持續(xù)性的重要性，并使家庭更容易了解和解決他們的特定習慣。

在一家醫(yī)院，行為矯正計劃包括對員工進行能源效率方面的具體培訓，并為每臺設備選擇一名“能源冠軍”。當人們過度使用自動調節(jié)的HVAC系統(tǒng)時，樓宇自動化系統(tǒng)會進行跟蹤，并幫助關鍵員工共享月度能源數(shù)據(jù)。

建筑管理者或業(yè)主可以訂閱一款交互式且易懂的應用，幫助居住者跟蹤能源消耗并設定目標。這些吸引人的工具將幫助人們了解自己對可持續(xù)性的個人影響。

即使擁有最新的技術，智能建筑技術在減少能源使用方面也面臨著一場艱難的戰(zhàn)斗。為決策者設定明確的目標和流程將有助于讓每個人都參與進來。

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