在全球?qū)μ岣呖沙掷m(xù)性、減少浪費(fèi)和更有效地利用資源的需求的推動(dòng)下，智能建筑技術(shù)正在快速發(fā)展。 智能建筑利用物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的技術(shù)進(jìn)步來有效地管理資產(chǎn)、資源和服務(wù)，改善建筑運(yùn)營(yíng)、能源消耗和資源管理以及整體居民體驗(yàn)。

由于建筑物占全球二氧化碳排放量的 38% 和美國(guó)能源消耗的 40%，因此改造建筑物的能源消耗和可持續(xù)性對(duì)于實(shí)現(xiàn)全球氣候目標(biāo)至關(guān)重要。 拜登政府已經(jīng)明確了這一優(yōu)先事項(xiàng)，他在 1 月份宣布了建筑性能標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟，這是 33 個(gè)州和地方政府之間的首個(gè)合作伙伴關(guān)系，致力于提供更清潔、更健康和更節(jié)能的建筑。

雖然優(yōu)化建筑部門的能源消耗是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，但它可以從最小的層面開始：為物聯(lián)網(wǎng)提供動(dòng)力的微型芯片。智能建筑將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入眾多領(lǐng)域——從數(shù)字化人流和空間利用到重建供水網(wǎng)絡(luò)。智能建筑的最大機(jī)遇之一是徹底改變能源消耗，從智能能源分配系統(tǒng)和智能 HVAC 設(shè)備開始。

智能能源分配系統(tǒng)

傳統(tǒng)的能量分配系統(tǒng)是以單向方式建立的，能量預(yù)計(jì)會(huì)從發(fā)電機(jī)流入負(fù)載。在這些系統(tǒng)中，發(fā)電廠產(chǎn)生能量并將其儲(chǔ)存到城市中心。對(duì)于太陽能和風(fēng)能等可再生能源，能源分布圖現(xiàn)在完全不同;能量分配系統(tǒng)現(xiàn)在需要允許全方位的能量流動(dòng)。以前只消耗能源的建筑物現(xiàn)在可以集成屋頂太陽能電池板，產(chǎn)生多余的能量并將其返回到電網(wǎng)中。智能能源分配系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了這種全方位的能量流動(dòng)，并允許可再生分布式能源的整合，將能量?jī)?chǔ)存回電網(wǎng)。

這不僅通過提高系統(tǒng)效率來降低能源消耗，而且還解鎖了分布式能源發(fā)電模式。建筑成為能源生產(chǎn)者而不是消費(fèi)者，從而實(shí)現(xiàn)向綠色能源的轉(zhuǎn)變。傳感器和無線物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步為智能電網(wǎng)轉(zhuǎn)型奠定了基礎(chǔ)，智能建筑在實(shí)現(xiàn)更環(huán)保、更互聯(lián)的電網(wǎng)方面發(fā)揮著重要作用，從而塑造更可持續(xù)的未來。

智能暖通空調(diào)系統(tǒng)

智能 HVAC 系統(tǒng)是智能建筑的另一個(gè)激動(dòng)人心的發(fā)展，它與能源效率、空氣質(zhì)量和居民舒適度息息相關(guān)。在美國(guó)，城市、州、公用事業(yè)和非營(yíng)利組織正在加大力度使建筑部門電氣化，其中用于空間供暖、熱水、烹飪和其他用途的化石燃料燃燒占美國(guó)溫室氣體總量的 13%。溫室氣體)排放。

隨著 COVID-19 大流行推動(dòng)空氣質(zhì)量和凈化技術(shù)的重大發(fā)展，供應(yīng)商正在尋求縮短 HVAC 升級(jí)周期。經(jīng)銷商和分銷商正在有機(jī)地朝著為其 HVAC 設(shè)備添加更新、更智能的技術(shù)的方向發(fā)展。在數(shù)字化時(shí)代，建筑居民現(xiàn)在希望對(duì)其建筑物中每個(gè)房間和區(qū)域的 HVAC 設(shè)置進(jìn)行精細(xì)控制。這就是物聯(lián)網(wǎng)介入的地方，為建筑物內(nèi)的舒適體驗(yàn)增添了新的深度。借助電動(dòng)通風(fēng)口和阻尼器，以及與手機(jī)和平板電腦的無線連接，居民只需輕掃幾下即可設(shè)置溫度以及二氧化碳、濕度和空氣質(zhì)量設(shè)置。樓宇管理人員還可以利用物聯(lián)網(wǎng)連接自動(dòng)檢測(cè)房間占用情況并相應(yīng)減少該空間的能源使用，從而優(yōu)化整個(gè)建筑的能源使用。

監(jiān)測(cè)建筑健康

監(jiān)控建筑健康是另一個(gè)智能建筑增長(zhǎng)領(lǐng)域。 除了傳統(tǒng)的溫度和濕度傳感器之外，更多的環(huán)境傳感器被添加到建筑物中。 這些傳感器可用于實(shí)現(xiàn)更好的氣流和室外空氣交換的智能風(fēng)門、用于預(yù)測(cè)性維護(hù)的連接設(shè)備、用于泄漏檢測(cè)的流量計(jì)、用于空氣顆粒檢測(cè)的氣體傳感器等等。 火災(zāi)和煙霧檢測(cè)一直是連接的，但我們看到更多的無線連接使用遠(yuǎn)程無線和藍(lán)牙來創(chuàng)建安裝程序界面。 所有三個(gè)應(yīng)用程序——能源管理、建筑健康監(jiān)測(cè)和消防安全——都在增加更多的連接性和數(shù)字化能力。

可靠性和網(wǎng)絡(luò)安全的重要性

考慮到所有好處，智能建筑仍然存在一些挑戰(zhàn)，需要熟練的工程技術(shù)和解決問題的能力。主要挑戰(zhàn)在于技術(shù)：如此復(fù)雜的無線網(wǎng)絡(luò)需要極其可靠和穩(wěn)定。雖然當(dāng)今可用的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)功能齊全，但供應(yīng)商和制造商需要確保其產(chǎn)品的可靠性，以實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)在建筑環(huán)境中的真正潛力。

集成無線網(wǎng)絡(luò)也會(huì)使建筑物面臨網(wǎng)絡(luò)漏洞。為了應(yīng)對(duì)此類威脅，芯片供應(yīng)商和產(chǎn)品制造商一直在加強(qiáng)他們的網(wǎng)絡(luò)安全游戲。在開發(fā)和分發(fā)智能解決方案時(shí)繼續(xù)關(guān)注安全性對(duì)于改變建筑行業(yè)至關(guān)重要。

更智能、更環(huán)保的未來

使這些機(jī)會(huì)令人興奮的是，智能建筑不僅限于全新的結(jié)構(gòu);建筑物也可以使用智能技術(shù)進(jìn)行改造。在現(xiàn)有系統(tǒng)中簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)無線連接的能力簡(jiǎn)化了采用，并可以加速無線通信在建筑物中的整體采用。

公共和私營(yíng)部門都致力于改善建筑部門的能源使用，我們可以預(yù)期未來幾年將成為智能建筑采用的基礎(chǔ)。在對(duì)減少所有部門的二氧化碳排放和最大限度地提高能源效率和消耗至關(guān)重要的十年中，技術(shù)進(jìn)步和物聯(lián)網(wǎng)在建筑物中的使用可以引領(lǐng)個(gè)人和群體層面促進(jìn)可持續(xù)性和提高生活質(zhì)量的方式。