未來已來：AI 和 IoT 如何改變智能建筑

你可能已經(jīng)聽說過一些流行詞匯，比如AI、IoT和智能建筑。如果你和我一樣，可能會想：“這些技術(shù)對建筑意味著什么？我為什么要關(guān)心？”答案是：這些技術(shù)正在改變商業(yè)建筑的運作方式——而且這種變化已經(jīng)在發(fā)生。

建筑物不再僅僅是四面墻和一個屋頂，某種程度上它們正在演變?yōu)榛钌?、會呼吸的實體。智能建筑利用人工智能（AI）和物聯(lián)網(wǎng)（IoT）來實時決策，優(yōu)化能源使用、安全性等各個方面。接下來，讓我們深入探討這些技術(shù)是如何運作的，以及它們對商業(yè)房地產(chǎn)未來的重要性。

什么是智能建筑？

首先，什么是智能建筑？想象一下，在辦公室或公寓大樓中，燈光、溫度和安全會根據(jù)任何給定時刻發(fā)生的事情自動調(diào)整。目標(biāo)是什么？讓一切運行更順暢、降低成本并節(jié)省能源，同時為內(nèi)部人員創(chuàng)造更好的體驗。

例如，智能辦公室可以在周圍沒有人時調(diào)暗燈光并調(diào)節(jié)恒溫器，從而減少能源浪費?；蛘撸梢愿袘?yīng)到設(shè)備何時即將發(fā)生故障，并在它導(dǎo)致重大問題之前安排維護。

很酷，對吧？但問題是：真正的游戲規(guī)則改變者來自 AI 和 IoT 二者的共同努力，讓這些建筑能夠獨立 “思考”。

那么，物聯(lián)網(wǎng)和人工智能到底是什么？

將 IoT 視為建筑物的感官，就像眼睛和耳朵一樣。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備是建筑物內(nèi)所有連接的小工具和傳感器。其中包括智能恒溫器、照明控制、安全攝像頭等。所有這些設(shè)備都會不斷收集數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在，AI 是解釋所有這些數(shù)據(jù)的大腦。AI 算法分析模式，從中學(xué)習(xí)，然后做出決策。例如，AI 可能會注意到辦公室在下午 6 點之后總是空無一人，并在那時自動開始降低暖氣和調(diào)暗燈光——您無需動動手指。

以下是 AI 和 IoT 在智能建筑中協(xié)同工作的幾種具體方式：

節(jié)能

傳感器會檢測房間何時無人使用，AI 會調(diào)整供暖、制冷和照明以節(jié)省能源。根據(jù)美國環(huán)境保護署 （EPA） 的數(shù)據(jù)，商業(yè)建筑浪費了 30% 的能源，這使得這是一個具有巨大節(jié)約潛力的領(lǐng)域。

未來，越來越多的人將居住在城市。據(jù)聯(lián)合國預(yù)測，到 2050 年，全球城市人口占總?cè)丝诘谋壤仙?68%。這意味著必須更有效地利用現(xiàn)有資源，并且必須減少總體能耗和二氧化碳排放。

建筑可以在解決這一挑戰(zhàn)方面發(fā)揮決定性作用。僅在歐盟，建筑物就占能源消耗的 40% 和 CO2 排放量的 36%。與此同時，歐盟 75% 的現(xiàn)有建筑存量已被評估為能源效率低下。顯然，提高建筑物的能源效率具有巨大的潛力。

預(yù)測性維護

機器相互通信。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備跟蹤電梯和 HVAC 系統(tǒng)等設(shè)備的性能，而 AI 分析這些數(shù)據(jù)以預(yù)測何時會發(fā)生故障。這使維護團隊能夠在小問題變成代價高昂的問題之前解決它們。麥肯錫公司的研究表明，預(yù)測性維護可以減少高達70%的故障，并將維護成本降低高達25%。

石油和天然氣公司很早就采用了高級分析進行預(yù)測性維護。例如，一家石油生產(chǎn)商一直面臨其海上生產(chǎn)平臺上的壓縮機問題。當(dāng)一個出現(xiàn)故障時，該平臺被迫完全停止生產(chǎn)，每天給公司造成 1 到 200 萬美元的損失。多年來，工程師們一直試圖找出故障的根源，但收效甚微。他們懷疑進水液體的溫度或壓力可能是原因，但無法找到任何一個因素與最終故障之間的相關(guān)性。通過分析來自數(shù)百個傳感器的數(shù)據(jù)以及 1000 個不同參數(shù)的信息，高級分析顯示，高壓和高溫以及其他幾個因素與故障相關(guān)。他們開發(fā)的算法可以提前幾周預(yù)測壓縮機會離線。雖然他們無法阻止故障，但該公司通過在現(xiàn)場預(yù)先部署人員和維修設(shè)備，將停機時間從 14 天減少到僅 6 天，每次發(fā)生都節(jié)省了數(shù)百萬美元。

安全增強功能

AI 驅(qū)動的系統(tǒng)可以學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)異常行為。例如，如果安全攝像頭檢測到夜間通常很安靜的區(qū)域有動靜，AI 可以向安檢人員發(fā)送警報、鎖門或觸發(fā)警報。正如Deloitte 所指出的，AI 可以通過更快、更準(zhǔn)確地識別異常來顯著增強大型商業(yè)空間的安全措施。

建筑業(yè)主的巨大好處

如果您是商業(yè)房地產(chǎn)所有者或經(jīng)理，您可能會想，“好吧，這聽起來很花哨，但對我有什么好處？”好問題！

1. 節(jié)省成本

最大的直接好處就是降低成本，尤其是在能源消耗方面。通過優(yōu)化能源使用的智能系統(tǒng)，物業(yè)經(jīng)理可以顯著降低運營成本。例如，國際能源署 （IEA） 報告稱，智能建筑解決方案可以將商業(yè)建筑的能耗降低多達 10% 。

建筑物占全球最終能源消耗的近三分之一，占全球電力需求的 55%。在過去 25 年中，建筑物的電力需求增長特別迅速，占全球用電量總增長的近 60%。在包括中國和印度在內(nèi)的一些快速崛起的經(jīng)濟體中，建筑用電需求在過去十年中平均每年增長 8% 以上。因此，建筑物的節(jié)能潛力巨大。

2. 吸引租戶

租戶，尤其是辦公空間的租戶，現(xiàn)在期望更智能的環(huán)境。仲量聯(lián)行 （Jones Lang LaSalle） 的一項研究強調(diào)，租戶，尤其是年輕、精通技術(shù)的公司，優(yōu)先考慮可持續(xù)和技術(shù)先進的建筑。這些物業(yè)被視為更健康、更高效的工作環(huán)境，使其對租戶更具吸引力。

對于越來越多的公司來說，尋找新的租賃空間，可持續(xù)性現(xiàn)在是首要考慮因素。雖然位置和人才等傳統(tǒng)優(yōu)先事項仍然是一個重要因素，但即使在低迷的寫字樓租賃市場中，低碳、高質(zhì)量空間的建筑也越來越受到追捧。

以西班牙銀行 BBVA 為例。它正計劃搬遷其紐約總部，作為其對可再生能源發(fā)電業(yè)務(wù)承諾的一部分。其位于哈德遜廣場 （Hudson Yards） 曼哈頓西二號的新總部將 100% 的電力來自徑流式水電。該建筑還靠近主要交通樞紐，設(shè)施包括戶外露臺和健身中心。

與此同時，在英國等主要市場，除了綠色認證之外，擁有雄心勃勃的碳目標(biāo)的租戶也越來越多地關(guān)注能源使用強度和電氣化等因素。

3. 可持續(xù)性和合規(guī)性

借助新的可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)和政府法規(guī)，智能建筑可以幫助您保持領(lǐng)先地位。此外，通過滿足 LEED 等綠色認證標(biāo)準(zhǔn)，您的物業(yè)可以對具有環(huán)保意識的租戶和投資者更具吸引力。根據(jù)美國綠色建筑委員會 （USGBC） 的數(shù)據(jù)，與未認證的建筑相比，獲得LEED 認證的建筑平均可節(jié)省 25% 的能源成本 。

當(dāng)然，這不是一個神奇的魔杖解決方案。使用 IoT 設(shè)備和 AI 系統(tǒng)改造舊建筑并不便宜，而且并非每個建筑業(yè)主都擁有立即進行改造的資源。但長期利益（包括財務(wù)和環(huán)境）往往使前期投資變得值得。關(guān)鍵是平衡眼前的成本和未來的節(jié)省。

另一個挑戰(zhàn)是數(shù)據(jù)安全。由于智能建筑會收集大量數(shù)據(jù)（從客流量到室溫的所有內(nèi)容），因此始終存在網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險。保護這些數(shù)據(jù)需要強大的網(wǎng)絡(luò)安全措施，因此您需要在這方面保持警惕。普華永道的網(wǎng)絡(luò)安全專家建議采用分層安全方法來降低智能建筑中的違規(guī)風(fēng)險。

有哪些真實案例？

接下來，讓我們看看一些真實的例子。這些不僅僅是理論上的想法。具有前瞻性的公司已經(jīng)在利用智能建筑技術(shù)來改變我們使用商業(yè)空間的方式。

1. 阿姆斯特丹的 The Edge：

The Edge 通常被譽為世界上最智能的建筑，它使用超過 28000 個物聯(lián)網(wǎng)傳感器來監(jiān)控從光照水平到員工位置的一切。每個工人都使用智能手機應(yīng)用程序來定制他們的工作空間，而 AI 系統(tǒng)會自動調(diào)整能源消耗。它也是最環(huán)保的建筑之一，能源標(biāo)簽為 A++++。

例如，該大樓有一個龐大的數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)，系統(tǒng)性地統(tǒng)計和分析員工如何與建筑物產(chǎn)生互動。中控面板事無巨細地追蹤從能源使用到咖啡機何時需要補充咖啡豆等各個細節(jié)。如果某一天許多員工沒有來上班，大樓內(nèi)的一整個區(qū)域會被關(guān)閉，以此減少供暖、制冷、燈光、清潔等方面的開銷。

2. 紐約市哈德遜廣場

哈德遜廣場是美國歷史上最大的私人房地產(chǎn)開發(fā)項目，它結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)和人工智能系統(tǒng)來跟蹤用水量、優(yōu)化供暖和制冷，甚至管理廢物收集。據(jù) Wired 稱，該項目是一個從頭開始構(gòu)建的“數(shù)據(jù)驅(qū)動的智慧城市”。

例如，哈德遜廣場將利用大數(shù)據(jù)來創(chuàng)新、優(yōu)化、增強和個性化員工、居民和訪客體驗。在先進技術(shù)平臺的支持下，運營經(jīng)理將監(jiān)測交通模式、空氣質(zhì)量、電力需求、溫度和人流并做出反應(yīng)，以在紐約創(chuàng)建最高效的導(dǎo)航、優(yōu)化和環(huán)境協(xié)調(diào)的社區(qū)。

更多案例，參見：案例分享：四大環(huán)保智能建筑建設(shè)項目

建筑中 AI 和 IoT 的未來

那么，下一步是什么？我們將看到更智能的系統(tǒng)，它們集成了太陽能電池板和風(fēng)力渦輪機等可再生能源。AI 將比人類更好地管理能源存儲和分配，使商業(yè)建筑更加節(jié)能。而且，在不遠的將來，這些建筑將能夠以我們尚未想到的方式進行學(xué)習(xí)和適應(yīng)。

問題是：你的建筑能跟上嗎？

AI 和 IoT 正在改變商業(yè)房地產(chǎn)的游戲規(guī)則，且潛力巨大。無論是節(jié)省能源成本、吸引精通技術(shù)的租戶，還是遵守可持續(xù)發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)，智能建筑都是未來。如果你從事商業(yè)房地產(chǎn)，現(xiàn)在是時候開始考慮 AI 和 IoT 如何為您的房產(chǎn)帶來優(yōu)勢——甚至可能讓它們長期面向未來。

11月7日，由千家網(wǎng)聯(lián)合陜西省土木建筑學(xué)會智能建筑與智慧城市專業(yè)委員會、陜西省土木建筑學(xué)會建筑電氣專業(yè)委員會主辦的2024年第25屆CIBIS建筑智能化峰會西安站將在西安萬麗酒店隆重舉辦。屆時，來自中國建筑西北設(shè)計研究院 、西安電子科技大學(xué)、中國電建西北院等業(yè)內(nèi)專家將攜手全球知名智能化品牌企業(yè)，共同探討綠色低碳、健康建筑、智慧樓宇、建筑能效管理等熱點話題，分享如何利用更智慧、更高效、更安全、更低碳的智慧技術(shù)，共同開啟未來美好智慧生活。

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