1980年代后期，建筑發(fā)生了轉(zhuǎn)變，美國堪薩斯城一位名叫 Bob Berkebile 的謙遜建筑師試圖說服美國建筑師協(xié)會(huì) (AIA) 提高環(huán)保意識(shí)。為了促使建筑師設(shè)計(jì)能夠減少對(duì)環(huán)境影響的建筑物， Berkebile 與 AIA 的董事會(huì)聯(lián)系，要求成立一個(gè)委員會(huì)來研究該行業(yè)如何更好地解決這些問題。

　　董事會(huì)最初拒絕了他，但在 1989 年 5 月的 AIA 大會(huì)上，建筑界的一群后起之秀領(lǐng)導(dǎo)了一場運(yùn)動(dòng)，以幫助建立他的愿景。 Bob Berkebile最初提出的請(qǐng)求獲得一致同意，因此成立了 AIA 環(huán)境委員會(huì) (COTE)。在 Berkibile 的帶領(lǐng)下，COTE 迅速發(fā)展成為美國建筑界的一股強(qiáng)大力量，與美國環(huán)境保護(hù)署 (EPA) 合作開展環(huán)境研究和新的建筑設(shè)計(jì)指南。

　　此后，美國的建筑在綠色建筑設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用，鮑勃·伯克比爾 (Bob Berkebile) 的貢獻(xiàn)成為實(shí)施碳中和建筑路線圖的推動(dòng)力。然而，創(chuàng)建碳中和設(shè)計(jì)所涉及的規(guī)劃不僅解決了長期的社會(huì)問題，還涉及提高建筑設(shè)計(jì)和運(yùn)營的成本效率。

　　碳中和設(shè)計(jì)的興起

　　碳中和設(shè)計(jì)專門針對(duì)基于碳的能源使用，是可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)子類別。兩者都尋求減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，提高建筑性能，確保更好的安全性，并保護(hù)建筑物居住者的健康。

　　可持續(xù)設(shè)計(jì)原則包括：

　　充分利用建筑工地的潛力

　　改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量

　　持續(xù)優(yōu)化運(yùn)維策略

　　最大限度地減少不可再生能源的能源消耗

　　保護(hù)和節(jié)約用水

　　使用環(huán)保和本地采購的材料

　　類似的想法被納入碳中和建筑的設(shè)計(jì)中。

　　使建筑環(huán)境更環(huán)保的路線圖總是很復(fù)雜，因?yàn)樗鼈兊闹攸c(diǎn)是減少從建筑到運(yùn)營的二氧化碳排放。它還涉及有關(guān)建筑和維護(hù)所用材料的提取和運(yùn)輸?shù)膯栴}。此外，必須考慮如何使用這些空間。需要考慮各種工業(yè)、商業(yè)、住宅或機(jī)構(gòu)功能，以及這些建筑如何在其社區(qū)內(nèi)互動(dòng)，因?yàn)榈胤揭?guī)劃應(yīng)發(fā)揮突出作用。

　　減少建筑環(huán)境對(duì)氣候影響的六個(gè)步驟包括：

　　選擇對(duì)氣候影響最小的能源和材料

　　現(xiàn)場發(fā)電

　　定義明確的目標(biāo)

　　確保在整個(gè)項(xiàng)目中遵循商定的碳減排戰(zhàn)略

　　盡量減少導(dǎo)致氣候變化的能源使用和材料

　　抵消任何剩余的排放

　　在過去的幾十年里，這些概念已成為建筑概念化和建造方式的重要組成部分。1960 年代后期出現(xiàn)了與建筑物的自然環(huán)境相得益彰的建筑設(shè)計(jì)，但真正的變化只發(fā)生在1970 年代中期的能源危機(jī)期間。這帶來了建筑規(guī)范的變化，產(chǎn)生了更密封和更好絕緣的設(shè)計(jì)，建筑師開始將環(huán)境因素納入他們的計(jì)劃。

　　由此，能源與環(huán)境設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)力(LEED) 等評(píng)級(jí)系統(tǒng)成為設(shè)計(jì)日益高效和健康建筑的框架。LEED 認(rèn)證現(xiàn)在因其領(lǐng)導(dǎo)地位而獲得國際認(rèn)可，并且可以成為碳中和建筑路線圖的一個(gè)組成部分。

　　物聯(lián)網(wǎng)與碳中和建筑

　　設(shè)計(jì)、交付和運(yùn)營智能建筑可以幫助業(yè)主執(zhí)行他們的碳中和路線圖。物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 為建筑物業(yè)主、管理者和租戶提供了必要的工具，以確保在建筑物的整個(gè)生命周期內(nèi)始終如一地實(shí)現(xiàn)這些碳中和目標(biāo)。

　　實(shí)現(xiàn)碳中和的最佳解決方案將技術(shù)與綠色建筑相結(jié)合。碳中和的目標(biāo)將不可避免地涉及智能建筑，因?yàn)閷?duì)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的分析有助于識(shí)別廢物并提高效率，同時(shí)減少碳排放。通過提供一種監(jiān)測和控制能源使用的方法，以分析為主導(dǎo)的智能技術(shù)可以控制建筑運(yùn)營、現(xiàn)場能源生產(chǎn)和電池存儲(chǔ)，從而最大限度地提高效益，確保建筑及其系統(tǒng)在其整個(gè)生命周期內(nèi)以最高效率運(yùn)行。

　　荷蘭跨國照明公司 Signify 的物聯(lián)網(wǎng)思想領(lǐng)袖喬納森·韋納特 (Jonathan Weinert) 談到了物聯(lián)網(wǎng)如何支持智能電網(wǎng)：

　　在智能電網(wǎng)中，物聯(lián)網(wǎng)可以促進(jìn)將能量從過剩的節(jié)點(diǎn)立即轉(zhuǎn)移到能量不足的節(jié)點(diǎn)，從而使系統(tǒng)更加順暢?；蛘呶锫?lián)網(wǎng)可以確保今天儲(chǔ)存多余的能量，以便系統(tǒng)明天可以使用它。在這兩種情況下，它都使可再生能源變得可行?？勺冃圆辉偈菃栴}。

　　為了減少氣候影響，應(yīng)在建設(shè)項(xiàng)目早期確定有針對(duì)性的計(jì)劃。即使是最初的草圖也應(yīng)該著眼于如何減少浪費(fèi)。還應(yīng)考慮現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，著眼于翻新而不是拆除和重建。

　　物聯(lián)網(wǎng)如何融入碳中和建筑路線圖

　　利益相關(guān)者在規(guī)劃碳中和建筑時(shí)會(huì)考慮監(jiān)管和財(cái)務(wù)動(dòng)機(jī)。通常，房地產(chǎn)開發(fā)商和管理人員傾向于更緊迫地處理直接的財(cái)務(wù)問題。但碳中和建筑實(shí)際上可以在建設(shè)和運(yùn)營方面顯著節(jié)省，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)尤其擅長這一點(diǎn)。智能系統(tǒng)收集并通過高級(jí)分析轉(zhuǎn)化為洞察力的數(shù)據(jù)有助于制定、驗(yàn)證識(shí)別和調(diào)節(jié)能源使用以最大限度減少浪費(fèi)的策略。

　　在建筑環(huán)境中實(shí)現(xiàn)碳中和的一些最佳策略包括：

　　熱電聯(lián)產(chǎn)：也稱為熱電聯(lián)產(chǎn) (CHP)，熱電聯(lián)產(chǎn)將通過能源生產(chǎn)產(chǎn)生的熱量用于其他用途。這可能包括太陽能電池使用來自太陽的熱量來制造熱水，同時(shí)還產(chǎn)生電力，智能技術(shù)調(diào)節(jié)最有效的方式。

　　能源存儲(chǔ)：當(dāng)將可再生能源的現(xiàn)場能源生產(chǎn)與存儲(chǔ)容量相結(jié)合時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)在感知環(huán)境變化的同時(shí)收集數(shù)據(jù)的能力有助于減少由需求激增引起的能源變化。

　　燃料電池：雖然這項(xiàng)技術(shù)對(duì)許多人來說仍然成本高昂，但它在利用氫氣或天然氣發(fā)電方面的潛力對(duì)于智能建筑環(huán)境來說看起來很有希望。

　　綠色資本改進(jìn)：投資于提高建筑能源效率的基礎(chǔ)設(shè)施具有提高財(cái)產(chǎn)價(jià)值的額外好處。這可能涉及從在屋頂上安裝太陽能電池板到安裝高效、無油磁軸承冷卻器或冷凝鍋爐的任何事情。

　　減載：這是指降低能源使用以避免供應(yīng)中斷，這是智能建筑擅長的。

　　抵消：建筑業(yè)主追求碳中和建筑的一種方式是減少其他地方的排放。在其他領(lǐng)域投資能源效率、低碳技術(shù)或可再生能源有助于抵消建筑施工或運(yùn)營過程中產(chǎn)生的碳。智能系統(tǒng)可以幫助量化如何實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，同時(shí)涉及第三方驗(yàn)證系統(tǒng)，例如歐盟的排放交易系統(tǒng) (ETS) 或聯(lián)合國清潔發(fā)展機(jī)制 (CDM)。

　　優(yōu)化：利用智能建筑中的可用數(shù)據(jù)，持續(xù)自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行，以最大限度地降低能耗。

　　使用可再生能源：智能建筑通過使用技術(shù)克服綠色能源固有的困難來促進(jìn)碳中和。由于來自太陽能和風(fēng)能的能量取決于天氣，因此它無法始終如一地提供能量。物聯(lián)網(wǎng)通過分析平臺(tái)收集和整理數(shù)據(jù)的能力使設(shè)施能夠根據(jù)電網(wǎng)的波動(dòng)更好地管理其電力。

　　集成智能系統(tǒng)

　　物聯(lián)網(wǎng)為在建筑物中創(chuàng)造碳中和所做的大部分工作都涉及調(diào)節(jié)能源的多少、去向和時(shí)間，以確保整個(gè)建筑環(huán)境的效率更高。要有效地做到這一點(diǎn)，需要一個(gè)架構(gòu)良好且完全集成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用先進(jìn)智能技術(shù)來利用建筑數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)以效率為中心的自動(dòng)化。那些專門從事物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的智能建筑的主系統(tǒng)集成商可以確保您的系統(tǒng)具有創(chuàng)建碳中和建筑路線圖并實(shí)現(xiàn)目標(biāo)所需的功能。