基于AI的技术可降低建筑对环境的影响

建筑等行业仍然无法采取必要的措施来应对气候变化，实施基于人工智能的技术有助于改变这种情况吗？

基于AI的技术可降低建筑对环境的影响

今天，尽管一些部门越来越意识到气候变化是一个现实，但并没有采取激烈和直接的措施来减少其影响。更具体地说，建筑等部门仍然无法采取必要措施应对气候变化。在本文中，我们将讨论一些可能的解决方案，以减少建筑活动对环境的影响。

建筑业对环境的影响

建筑部门是污染最严重的部门之一。在欧洲，建筑物在建造、使用、翻新和拆除过程中产生的二氧化碳排放量占36%，最终总能耗占40%。为了减少建筑业对环境的影响，国家和国际计划已经设计到2050年在新的住宅建筑中实现零净能耗。

然而，主要目标似乎过于雄心勃勃，出现了一些问题。这些计划现实吗？这些类型的建筑目前正在建设中吗？该部门是否拥有实施这些措施的必要工具？

如今，只有少数住宅建筑符合这些要求。其中一个原因可能是，设计和建造低环境影响和零能耗的建筑会导致非常复杂和昂贵的任务，因为它需要在材料、标准和复杂技术方面训练有素的高技能劳动力，这种技术很难学习，其集成可能无法与该行业通常使用的工具一起工作。

从技术、经济和组织的角度来看，这种创新对参与该过程的所有参与者(管理部门、制造商、安装商、推广商、建筑公司、建筑师、工程师和建筑工人本身)来说都是一个重大挑战。

随后，我们将讨论某些趋势，这些趋势可能对该行业开始大规模建造零能耗建筑以及降低环境影响至关重要。

基于人工智能的建筑设计技术

下图显示了最佳规划和设计是如何将建筑物排放的二氧化碳减少50%的。然而，如前所述，设计最佳建筑可能是一项困难且耗时的任务。

当谈到设计一个几乎零能耗和低环境影响的建筑时，我们会看到，由于涉及到许多因素，如其多样性和它们以动态方式相互作用的方式，设计的可能性是无限的。此外，每种设计都有自己的位置、几何形状和环境。

重要的是要记住这是一个多目标的问题。减少碳足迹并实现零净能耗或几乎零能耗就足够了，但它们还必须符合室内环境质量条件(照明、噪音、湿度)，以及符合任何预算并满足所有法规和客户要求等。因此，对于一个人来说，通过传统的方法达到每个变量的最佳值变得非常困难，因此这类问题的解决方案之一是使用基于人工智能的技术。

在Lurtis，我们正在开发AI4e3nvelope，这是一个BIM连接平台，在设计过程中帮助建筑师提出净能耗为零、环境影响小的建筑。这是一个与ABIO研究小组和计算机模拟中心合作的项目。

AI4e3nvelope使用机器学习、启发式优化、能效模拟器和生命周期分析。此外，它被设计成易于使用，它将在非常初步的阶段和设计需要进一步定义的阶段提供设计思想。

这意味着，如果已经定义了建筑的基本几何形状，该工具将(根据上述目标)为不同的建筑系统建议最合适的材料，并为窗户、门和其他元素选择最佳替代方案，包括主动热系统，如通风、冷却和加热。

如果建筑物尚未定义，我们只有地块，这种智能解决方案还会分析和优化地块上建筑物的形状、方向和分布。

对于由该技术产生的每个设计，根据不同的质量目标提供行为的分析和评估:能耗、内部舒适度、环境影响、成本等。