Искусственный интеллект как союзник в архитектурной декарбонизации: от концепции к реализации здания
Долгое время устойчивость в архитектурной сфере была синонимом технологий. Эффективность была напрямую связана с инновационными технологическими устройствами, которые украшали здания гаджетами. Однако сегодня устойчивое развитие все чаще включает в себя различные стратегии, которые также включают признание традиционных технологий и местных материалов как решающих факторов для создания устойчивых и углеродно-нейтральных зданий.
Тем не менее, независимо от используемых технологий и материалов, общим знаменателем является стремление сократить выбросы углекислого газа в нашей архитектуре, что требует изменений в том, как здания проектируются, строятся и эксплуатируются. Другими словами, независимо от того, возвращаются ли они к традиционным методам или используют передовые приложения, эти стратегии направлены на достижение одной и той же цели и, следовательно, одинаково эффективны, несмотря на то, что они сильно различаются.
Искусственный интеллект (ИИ), в частности, произвел революцию в нашем образе жизни на протяжении нескольких десятилетий, начиная с незаметного автоматического управления освещением, безопасностью и другими приборами и заканчивая точными расчетами энергоэффективности зданий. Более того, ИИ выходит за рамки этих приложений и внедряется для более глубокого понимания энергоэффективности конструкции и динамики того, как общество с ней взаимодействует, а также того, как конструкция взаимодействует с окружающей средой.
Применение искусственного интеллекта для декарбонизации архитектуры начинается еще на этапе концептуального проектирования, предоставляя ценные данные для лучшей оптимизации пространства и создания теплового комфорта. На практике искусственный интеллект может сотрудничать с методами пассивного проектирования, чтобы оптимизировать ориентацию здания, размеры окон и затенение, максимизируя естественное освещение и вентиляцию. Таким образом, пассивное проектирование на основе искусственного интеллекта может помочь в создании зданий, которые будут естественно энергоэффективными, снижая потребление энергии и выбросы углекислого газа. Кроме того, алгоритмы искусственного интеллекта могут анализировать и предлагать оптимальный выбор материалов на основе критериев устойчивости, учитывая такие факторы, как выбросы углекислого газа, возможность вторичной переработки, долговечность и энергоэффективность.
Исследования показывают, что на строительную отрасль приходится примерно треть мировых выбросов парниковых газов. В ответ на это реализуются различные стратегии, включая растущую роль искусственного интеллекта (ИИ), чтобы уменьшить выбросы углекислого газа от зданий. ИИ не только влияет на этап концептуального проектирования, но также добивается значительных успехов на этапе строительства. Новые программные приложения тестируются для сокращения выбросов при производстве цемента и стали за счет оптимизации сгорания топлива и уменьшения пропорций клинкера. Кроме того, искусственный интеллект способствует оптимизации бетонных смесей для снижения выбросов углекислого газа и ускорению открытия новых материалов.
Однако, помимо вклада ИИ в декарбонизацию архитектуры в процессах проектирования и строительства, значительный прогресс очевиден в адаптации зданий и повседневной эксплуатации.
Энергоэффективность является решающим моментом, когда речь идет о декарбонизации в архитектуре. По данным Международного энергетического агентства, в 2022 году на поддержание эксплуатации зданий пришлось примерно 26% глобальных выбросов парниковых газов, связанных с энергетикой. В этом контексте призыв компаний, занимающихся искусственным интеллектом, ясен: «Если вы не можете измерить то, что важно , вы не можете внести изменения». Следовательно, предлагается использовать ИИ для картирования исторических закономерностей и повседневных привычек жителей, позволяя активировать или деактивировать устройства. Такой подход вдыхает «жизнь» в здание, делая архитектуру отзывчивой и адаптируемой к окружающей среде.
Благодаря интегрированной системе датчиков можно точно контролировать нагрев и охлаждение в помещении. Также можно регулировать освещение и другие виды деятельности, связанные с энергопотреблением, помогая добиться сокращения годового потребления энергии на 20% и более. Результаты действительно многообещающие; однако крайне важно подчеркнуть, что ИИ в основном работает на основе данных, и если эти данные не собираются правильно — с плохо расположенными или недостаточными датчиками — весь технологический аппарат становится бесполезным.
Помимо этих примеров, применение ИИ в архитектуре распространяется на несколько аспектов. Независимо от способа или этапа его применения, важно учитывать, что это не форма магии, а скорее программное обеспечение, созданное людьми для помощи в принятии решений, которые могут способствовать декарбонизации архитектуры. Мы не спасем планету только с помощью программного обеспечения искусственного интеллекта; однако это может быть фундаментальным инструментом для решения головоломки.
