基于AI的技術可降低建筑對環境的影響
?建筑等行業仍然無法采取必要的措施來應對氣候變化,實施基于人工智能的技術有助于改變這種情況嗎?
今天,盡管一些部門越來越意識到氣候變化是一個現實,但并沒有采取激烈和直接的措施來減少其影響。更具體地說,建筑等部門仍然無法采取必要措施應對氣候變化。在本文中,我們將討論一些可能的解決方案,以減少建筑活動對環境的影響。
建筑業對環境的影響
建筑部門是污染最嚴重的部門之一。在歐洲,建筑物在建造、使用、翻新和拆除過程中產生的二氧化碳排放量占36%,最終總能耗占40%。為了減少建筑業對環境的影響,國家和國際計劃已經設計到2050年在新的住宅建筑中實現零凈能耗。
然而,主要目標似乎過于雄心勃勃,出現了一些問題。這些計劃現實嗎?這些類型的建筑目前正在建設中嗎?該部門是否擁有實施這些措施的必要工具?
如今,只有少數住宅建筑符合這些要求。其中一個原因可能是,設計和建造低環境影響和零能耗的建筑會導致非常復雜和昂貴的任務,因為它需要在材料、標準和復雜技術方面訓練有素的高技能勞動力,這種技術很難學習,其集成可能無法與該行業通常使用的工具一起工作。
從技術、經濟和組織的角度來看,這種創新對參與該過程的所有參與者(管理部門、制造商、安裝商、推廣商、建筑公司、建筑師、工程師和建筑工人本身)來說都是一個重大挑戰。
隨后,我們將討論某些趨勢,這些趨勢可能對該行業開始大規模建造零能耗建筑以及降低環境影響至關重要。
基于人工智能的建筑設計技術
下圖顯示了最佳規劃和設計是如何將建筑物排放的二氧化碳減少50%的。然而,如前所述,設計最佳建筑可能是一項困難且耗時的任務。
當談到設計一個幾乎零能耗和低環境影響的建筑時,我們會看到,由于涉及到許多因素,如其多樣性和它們以動態方式相互作用的方式,設計的可能性是無限的。此外,每種設計都有自己的位置、幾何形狀和環境。
重要的是要記住這是一個多目標的問題。減少碳足跡并實現零凈能耗或幾乎零能耗就足夠了,但它們還必須符合室內環境質量條件(照明、噪音、濕度),以及符合任何預算并滿足所有法規和客戶要求等。因此,對于一個人來說,通過傳統的方法達到每個變量的最佳值變得非常困難,因此這類問題的解決方案之一是使用基于人工智能的技術。
在Lurtis,我們正在開發AI4e3nvelope,這是一個BIM連接平臺,在設計過程中幫助建筑師提出凈能耗為零、環境影響小的建筑。這是一個與ABIO研究小組和計算機模擬中心合作的項目。
AI4e3nvelope使用機器學習、啟發式優化、能效模擬器和生命周期分析。此外,它被設計成易于使用,它將在非常初步的階段和設計需要進一步定義的階段提供設計思想。
這意味著,如果已經定義了建筑的基本幾何形狀,該工具將(根據上述目標)為不同的建筑系統建議最合適的材料,并為窗戶、門和其他元素選擇最佳替代方案,包括主動熱系統,如通風、冷卻和加熱。
如果建筑物尚未定義,我們只有地塊,這種智能解決方案還會分析和優化地塊上建筑物的形狀、方向和分布。
對于由該技術產生的每個設計,根據不同的質量目標提供行為的分析和評估:能耗、內部舒適度、環境影響、成本等。
場外建設和其他趨勢
為了減少施工對環境的影響,除了有一個好的設計外,進行好的規劃和更好地控制廢料也是必不可少的。因此,我們認為影響最大的趨勢之一是工業化建筑。
此外,還有更多的趨勢和新的方法正在被研究和應用,如使用天然和可回收的建筑材料,修復建筑物的新方法作為少建的替代方案,等等。
現在是所有代理人采取堅定措施應對氣候變化的時候了。Lurtis公司已經通過開發這項技術使這成為可能,那么你將采取什么步驟呢??