如何利用AI增強建筑物的能源可視性 | 專家視點

據(jù)統(tǒng)計，在美國，建筑物使用的能源中約有三分之一是被白白浪費，每年因浪費造成的損失高達(dá)1500 億美元。如今，越來越多的建筑物設(shè)施管理人員意識到這一點，并希望確定每一項可用資產(chǎn)，以幫助控制這一成本。眾所周知，現(xiàn)在人工智能 (AI) 已成為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者們尋求提高能源效率的有力工具。再加上凈零建筑計劃，人工智能的進步為設(shè)施管理的變革時代奠定了基礎(chǔ)。

據(jù)國際能源署的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建筑行業(yè)占全球能源消耗的占比高達(dá)驚人的30%，而優(yōu)化能源消耗有助于減少對環(huán)境的影響。人工智能可幫助管理人員做出更好、更明智、更具預(yù)測性的決策，從而促進實現(xiàn)建筑環(huán)境中的各種目標(biāo)。利用人工智能的設(shè)施經(jīng)理在節(jié)能、運營效率和總體成本降低方面看到了切實的好處。

國際能源署的一項研究發(fā)現(xiàn)，人工智能技術(shù)可以節(jié)省相當(dāng)于每年現(xiàn)場建筑能源成本10%以上的成本。另一項針對瑞典斯德哥爾摩 624 所學(xué)校建筑的研究發(fā)現(xiàn)，實施人工智能有助于減少 4% 的供暖能源、15% 的電力消耗、205噸的二氧化碳排放量和 23%的住戶投訴。

人工智能顯然通過邊緣自動化和控制提供了一條提高效率和可持續(xù)性的道路，為建筑運營商提供了管理能源浪費和同時為住戶提供服務(wù)的關(guān)鍵。

2024 年，當(dāng)談到有效利用人工智能來提高建筑物的能源效率并解決缺乏可見性的問題時，人工智能將成為值得信賴的顧問的關(guān)鍵工具。人工智能現(xiàn)在正在簡化解決方案，以幫助優(yōu)化設(shè)施管理人員的時間并增強其為客戶和值得信賴的顧問解決問題的能力。

數(shù)字化勢在必行

提高能源效率的主要障礙之一是不知道從哪里開始制定實現(xiàn)凈零排放建筑的正確路線圖。脫碳的三個步驟——戰(zhàn)略制定、數(shù)字化和脫碳——是組織整體能源效率和脫碳計劃的重要方面。數(shù)字化本身是提高建筑能源效率的關(guān)鍵。如果沒有足夠的數(shù)字化，先進技術(shù)的變革性優(yōu)勢可能會被錯過。

通過使用技術(shù)來收集、分析和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，新的見解可以帶來更明智和優(yōu)化的決策。例如，在前面提到的瑞典研究中，人工智能技術(shù)每天評估大約一百萬個數(shù)據(jù)點，從而大幅節(jié)省熱量和電力。這種數(shù)據(jù)使用可以使系統(tǒng)或流程中以前隱藏或難以察覺的方面變得可見。

數(shù)字化使設(shè)施管理人員能夠確保將技術(shù)無縫集成到數(shù)字化系統(tǒng)中，以實現(xiàn)有效的監(jiān)控和控制。如果沒有數(shù)字化，邁向脫碳的三個關(guān)鍵步驟就會變得更加困難：制定脫碳路線圖、跟蹤隱含碳以及測量和監(jiān)控能源和碳。

在創(chuàng)建脫碳路線圖的初始步驟中，制定建筑所需的工具和數(shù)字解決方案有助于確定碳排放基線，利用技術(shù)評估基線與組織目標(biāo)之間需要彌補的差距并為路線圖提供信息。

數(shù)字化是第二步，可以融入任何設(shè)施的建設(shè)和運營階段。對于任何建筑項目，將建筑信息模型 (BIM) 集成到數(shù)字化系統(tǒng)中，可以對隱含碳進行細(xì)致的跟蹤，從而為可持續(xù)建筑實踐提供至關(guān)重要的見解。設(shè)施經(jīng)理可以利用先進的技術(shù)解決方案實現(xiàn)數(shù)字化和脫碳，例如具有隱含碳功能的 6D BIM 平臺。這些工具可以計算建筑組件的成本和隱含碳，從而可以詳細(xì)分析和報告項目的總碳排放和各個元素的貢獻(xiàn)。通過將 BIM 與隱含碳核算相結(jié)合，設(shè)施經(jīng)理可以積極參與早期設(shè)計討論，評估材料選擇，并評估長期能源影響，以有效支持可持續(xù)建筑實踐。

最后，在第三步中，脫碳通常會監(jiān)督數(shù)字資產(chǎn)的執(zhí)行情況，以提高能源效率，并開始實現(xiàn)設(shè)施管理人員現(xiàn)在必須精確監(jiān)控能源使用情況和碳排放的能力。集中能源供應(yīng)和公用事業(yè)數(shù)據(jù)、了解一次能源使用情況以及實施基于云的分析是通過數(shù)字化實現(xiàn)的關(guān)鍵要素，使設(shè)施管理人員能夠做出數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策，從而促進有效的脫碳。

對于許多現(xiàn)代設(shè)施主管來說，脫碳的最后階段將包括建筑資產(chǎn)的電氣化，以便與綠色電網(wǎng)互動，與 Auto-Grid 等公用事業(yè)合作伙伴簽訂產(chǎn)消合一協(xié)議，以及包括微電網(wǎng)在內(nèi)的現(xiàn)場可再生能源部署，這些部署既能提供脫碳，又能提供關(guān)鍵的建筑彈性。

這三步方法——戰(zhàn)略化、數(shù)字化、脫碳——是一種行之有效的策略，可以幫助設(shè)施管理人員將對凈零碳建筑的渴望轉(zhuǎn)化為實現(xiàn)該目標(biāo)的切實行動。

部署富有洞察力的傳感器

提高能源效率的一個關(guān)鍵障礙是缺乏做出明智決策和獲得具有成本效益的投入所需的工具。利用人工智能需要部署富有洞察力的傳感器和監(jiān)控系統(tǒng)。這些先進的技術(shù)可以實時洞察能源消耗的細(xì)微差別，使設(shè)施管理人員能夠識別效率低下的領(lǐng)域并制定有針對性的改進策略。通過捕獲有關(guān)照明、暖通空調(diào)系統(tǒng)、占用率和其他能源相關(guān)元素的數(shù)據(jù)，人工智能驅(qū)動的傳感器使設(shè)施管理人員能夠做出超越傳統(tǒng)能源管理實踐的明智決策。

此外，人工智能還可以簡化工作流程并增強解決問題的能力，從而極大地造福為客戶提供服務(wù)的值得信賴的顧問。人工智能算法可以分析部署在建筑外圍的強大傳感器收集的大量數(shù)據(jù)，為顧問提供可操作的見解，使他們能夠優(yōu)化時間并更有效地滿足客戶需求。

通過預(yù)測分析實現(xiàn)主動能源優(yōu)化

人工智能算法可以通過分析歷史數(shù)據(jù)和識別模式來預(yù)測未來的能源消耗趨勢。這使設(shè)施管理人員能夠采取措施主動優(yōu)化使用。這種預(yù)測能力可以防止能源浪費，并確保建筑物更有可能達(dá)到峰值效率水平。

人工智能在建筑管理中的重要性不僅限于節(jié)能；它還包括創(chuàng)建智能、響應(yīng)迅速的環(huán)境。人工智能算法可以從居住者的行為中學(xué)習(xí)，調(diào)整照明、溫度和其他環(huán)境因素，以符合偏好和使用模式。這不僅可以提高居住者的舒適度，還可以通過避免空閑期間不必要的消耗來節(jié)省更多能源。

例如，Insight Sensor 等產(chǎn)品可以收集溫度、濕度和聲級等參數(shù)信息，并能準(zhǔn)確確定占用情況并快速調(diào)整。有了它，連接到這些傳感器的人工智能預(yù)測分析算法現(xiàn)在可以在兩分鐘內(nèi)將房間溫度重置為空置占用水平，而不必等待以前可能需要長達(dá) 15 分鐘的運動探測器。

由于建筑行業(yè)受到退休和技術(shù)工人短缺的影響，預(yù)測分析還可以提高運營效率和效果，增強勞動力在設(shè)施管理中的關(guān)鍵作用。雖然人工智能對于脫碳至關(guān)重要，但它也將在解決技術(shù)工人的供應(yīng)鏈危機中發(fā)揮關(guān)鍵作用，為設(shè)施管理技能差距提供獨特的解決方案。

對于人手不足的設(shè)施團隊，數(shù)字優(yōu)先服務(wù)方法可以提供幫助，通過數(shù)字工具和數(shù)據(jù)連接遠(yuǎn)程和現(xiàn)場技術(shù)人員，以有效解決問題并滿足服務(wù)要求。這種方法增強了前線信心并確保了有影響力的結(jié)果。例如，在 2023 年，我們使用 EcoStruxure Building Advisor 任務(wù)與我們的團隊進行協(xié)調(diào)，直接促進了高效的建筑運營，并減少了相當(dāng)于減少約 2200 輛汽車上路的碳排放。

人工智能在設(shè)施管理中的未來

最終，建筑領(lǐng)域的人工智能革命提供了大量可操作的信息。人工智能和分析即將被廣泛采用，標(biāo)志著將人工智能融入建筑環(huán)境結(jié)構(gòu)的重要里程碑。許多人對人工智能在各個行業(yè)采用的速度有多快感到擔(dān)憂，但對于設(shè)施經(jīng)理及其值得信賴的顧問來說，這是一套至關(guān)重要、功能強大的工具，可以幫助他們的建筑進入下一代可持續(xù)發(fā)展。

人工智能的變革潛力巨大。通過部署先進的傳感器、采用預(yù)測分析和建立值得信賴的合作伙伴關(guān)系，商業(yè)房地產(chǎn)行業(yè)可以充分發(fā)揮人工智能的潛力，以減少建筑環(huán)境對環(huán)境的影響。在我們走向全面采用可持續(xù)建筑實踐的道路上，利用人工智能的力量是指引我們走向更環(huán)保、更高效的未來的燈塔。

本文作者：Tyler Haak 是施耐德電氣可持續(xù)發(fā)展與服務(wù)副總裁。

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