我们的大部分生活，无论是在工作中还是在家里，都发生在四堵墙之间，在建筑物中。我们在这里吃饭、与世界其他地方交流并开展我们的专业项目：所有活动都以某种方式需要一定量的电能和热能作为基础。因此，在欧洲，大约 40% 的能源消耗在建筑中，这一比例甚至高于工业部门，这不足为奇。毫无疑问，考虑到大部分建筑和住房存量是在 1970 年代之前建造的，也就是说，没有特别注意能源效率，这 40% 可以大大减少。

很明显，因此，如果我们想提高能源效率，我们必须将赌注押在能够从能源角度保证卓越性能的建筑物的建设和改进上。一种必然涉及采用创新数字技术的可能性，能够将普通建筑转变为“智能建筑”。

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什么是智能建筑?

但是如何定义智能建筑呢?根据米兰理工大学能源与战略小组的定义，它是“通过监督和控制基础设施以智能和自动化方式管理系统的建筑物，以优化能源消耗、舒适性和安全性。乘员，保证与电气系统的集成”。从本质上讲，这个定义意味着在智能建筑中，所有主要系统(从能源到电信再到安全)都由数字平台和电子传感器提供动力。这意味着，除了对所有系统的参数进行精确检测外，构成建筑物的系统还可以以自动化和集成的方式相互通信，通过监督和控制软件基础设施。由于这种管理方式，建筑物可以更安全、更高效，而且更环保：由于能源和热量的有效管理，能源浪费和有害物质向空气中的排放减少了。

智能建筑有四个关键技术要素：

建筑物的设备和解决方案：即确保居住者安全的系统和技术，例如发电和能效系统以及与安全问题相关的系统和技术。

自动化技术：连接到系统以收集数据的传感器，以及向系统发出由控制和管理平台处理的命令的执行器)。

控制和管理平台：一组计算机系统，旨在收集、处理和分析安装在设施中的传感器获取的数据)

连接性：允许传感器、执行器和控制和管理平台之间通信的一组无线或有线通信协议。

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如何避免建筑物能源浪费？

现如今，环境保护不是可有可无的额外需求，而是必需品。根据研究估计，我们有大约7年的时间来防止温度上升1.5ºC，这足以危及6%的昆虫、8%的植物和4%的脊椎动物的栖息地。

如果气温按照这个速度进一步上升，到2100年气温可能上升4°C，那么许多城镇以及海岛城市会消失。许多国家会面临极度干旱的风险。但就目前而言，世界末日的情景已经足够了。那么这7年内我们能做什么？

据研究表明，建筑物占所有能源消耗的40%，而非住宅建筑平均多使用40%的能源，其在电力方面，它们占消耗量的55%，建筑物使用的所有能源中有30%被浪费了……但是建筑物不会自行建造或运行，所以问题实际上是我们。因此，设施管理部门有责任纠正建筑问题，并避免使用智能技术浪费能源。

而问题的很大一部分是许多建筑物的旧结构，热围护结构很差。这使它们容易受到外界温度的影响。在冬天很难保持空间温暖，在夏天很难保持凉爽。平均而言，暖通空调系统占能源使用量的40%。

因此，在旧楼中，节能必然涉及到改造，以及新技术的应用。例如，新加坡已经翻新了49%的建筑，使它们变得更环保，并希望到2030年达到80%。

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智能科技如何节能？

在智能建筑中，万物互联，系统实时共享信息。这种连接使得从加热到照明等一系列过程的优化和自动化成为可能。让我们来探讨5个智能技术趋势，以促进建筑的可持续性：

智能暖通空调系统

借助智能暖通空调系统，可以根据房间占用率和温度来优化建筑物的供暖/制冷。

例如，波士顿大学开发的系统使用安装在门和天花板上的传感器，以及鱼眼摄像机来计算占用率并自动调节暖通空调系统。

随着时间的推移进行调整的自适应系统可以节省更多的能源和金钱。据研究表明，使用这些解决方案可以降低27%的成本，并为居住者提供更多舒适度。

占用传感器和空间优化

现在大多数人都会采用混合工作系统，许多企业都希望减少他们的物理空间。但这迫使我们优化空间并尽量减少居住者的挫败感。

这就是为什么占用传感器是疫情后设施管理工作的资产。例如，了解入住模式可以让我们优化日程安排和房间布局。

此外，正如我们已经提到的，它们可用于优化暖通空调系统设置、照明，甚至清洁频率。据估计，占用传感器可减少68%的能源浪费，并节省高达60%的能源。

智能电动窗

据数据统计称，75%的百叶窗全天保持相同的姿势。但在朝西的窗户上，窗帘和窗户处理可以防止77%的热量增加。

因此，电动窗上的温度传感器和定时器也是暖通空调节能的宝贵智能技术。例如，可以在夏季最热的时候关闭百叶窗。但智能窗户的潜力仍有待发掘。

遥测与废水处理

除了浪费能源，避免浪费水也很重要。在建筑物的每个部分安装一个简单的遥测系统，并在早晚比较数值，这使得检测泄漏成为可能。

使用湿度传感器来规划花园和绿地的灌溉是酒店、高尔夫球场、足球场等的另一个有趣的选择。

尽管这是一个不太“智能”的选择，但市场上有越来越多的“灰水回收器”设备，通过化学和生物过程，可以在二次水网中重复使用废水。值得记住的是，在新建或翻新的建筑物中，还可以安装污水管网。

智能照明和运动传感器

最后，尽管已经不再是一项新技术，但在工业或办公大楼中，通过运动传感器开关的灯仍然是一种节省电力的好方法。

用于调节灯亮度的亮度传感器，例如，在有自然光时降低或在有雾时增加亮度，也是另一种非常有前途的街道照明智能技术。

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智能建筑技术趋势

随着我们的世界不断发展，构成我们城市景观的建筑也在不断发展。随着技术的进步和对可持续性的日益关注，建筑设计的未来有望实现更智能、更高效、更环保的结构。

物联网设备和系统的集成

物联网(IoT)已成为智能建筑技术的基石，可实现各种设备和系统的无缝集成。未来的建筑将越来越依赖物联网技术来优化能源管理、监控设备性能并提高居住者的舒适度。

关注能源效率和可持续性

能源效率和可持续性将处于未来建筑设计的前沿，人们越来越重视减少能源消耗、排放和浪费。先进的暖通空调系统、智能照明和可再生能源将被整合到建筑设计中，以最大限度地减少对环境的影响并降低运营成本。

改善居住者的健康和福祉

智能建筑技术的未来将优先考虑居住者的健康和福祉，重点是改善室内空气质量、热舒适度和声学。智能传感器和先进的空气过滤系统将有助于监测和控制室内空气质量，而自动遮阳和照明系统将确保最佳舒适度。

人工智能和机器学习的使用

人工智能(AI)和机器学习将在智能建筑技术的发展中发挥重要作用。这些先进技术将实现更高效的建筑管理、预测性维护和能源消耗的实时优化。

越来越多地采用数字孪生

数字孪生是物理建筑的虚拟表示，将在未来的智能建筑技术中将变得更加普遍。这些数字模型将帮助建筑管理人员模拟、分析和优化各种建筑系统和操作，从而提高性能并降低成本。

强调网络安全

随着智能建筑技术变得更加互联，确保网络安全将成为重中之重。未来的建筑将需要实施先进的安全措施来保护敏感数据并维护建筑系统和基础设施的完整性。

远程楼宇管理

远程工作的兴起和技术的进步为远程建筑管理铺平了道路。未来的建筑将配备先进的监控系统，使设施管理人员能够从世界任何地方监督建筑运营。

智能建筑技术与现有基础设施的集成

智能建筑技术的未来将不仅关注新建筑，还将关注用智能系统改造现有建筑。这将使旧建筑能够获得能源效率、可持续性和增强居住者舒适度的好处。

协作工作区

未来建筑的设计将考虑灵活性和协作性。工作空间将具有适应性和可重构性，以适应不断变化的工作方式并促进员工之间的协作。

弹性建筑设计

面对气候变化和自然灾害，弹性建筑设计将变得越来越重要。未来的建筑将采用能够承受极端天气事件、其他环境挑战的材料和系统建造。

结论

未来的建筑将由智能技术、可持续性以及对居住者健康和福祉的关注来定义。通过将物联网设备、人工智能、机器学习和数字孪生集成到建筑设计中，我们可以创建更高效、更有弹性和适应性更强的结构，从而改善我们的生活并为更绿色的地球做出贡献。