建筑行业目前并不可持续,占能源相关二氧化碳排放量高达37%。
要实现2030年脱碳目标,必须对现有建筑进行升级改造。
借助最新数字技术,现有建筑可以变得更加可持续。
从可持续发展角度看,建筑是一个问题。建筑行业占能源相关二氧化碳排放量高达37%和现有建筑存量的一半仍将在2050年投入使用。要实现2030年脱碳目标,我们必须加大力度升级现有建筑。这是一项艰巨的任务,但幸运的是,我们拥有最佳解决方案:数字化。
或许您听说过“数字成熟度”这一术语。它衡量建筑或资产组合在多大程度上具备应用数字能力以降低能耗、碳强度和运营成本的准备程度,而这一点至关重要。缺乏数字成熟度的建筑正走向被淘汰之路。更重要的是,它们隐藏着减损其业主、运营方和使用者所拥有价值的潜在风险。数字化可以成为避免这一风险并实现大规模脱碳的关键缺失环节。它能够引导并补充对资本设备和清洁能源的相关投资。
我们所处的位置与应当达到的位置
有人可能指出,建筑行业已在大力投资设备升级,这是积极的,但建筑翻新的速度需要大幅加快以实现脱碳目标。若不提高数字成熟度,基于资本设备的升级在相同成本下所带来的脱碳效益将会减少。数字化自动化与控制可提供洞察,以更好地引导投资,实现最大影响。
脱碳解决方案组成部分:
1. 采购100%清洁电力。
2. 电气化燃烧过程或实现燃料来源脱碳。
3. 通过资本投资提高能效。
4. 通过运营改进提高能效。
那么为何选择数字化?
现代建筑系统包含数千或数百万个物理设备和数字组件。建筑内的每个空间都需要根据其用途进行精确的环境调节,并理想地将能耗降至最低。手动完成这一任务几乎不可能,而引入数字化通常比传统的资本密集型改造更快、更便宜,还能优化室内气候。试想一下,即使是一个小部件的故障也可能对整个系统产生多米诺骨牌效应。借助数字化,一旦诊断出问题,即可迅速大规模实施运营调整。系统重新编程和定向物理干预可以解决小型根源性问题,并以低成本快速实施。
以数字优先的策略优化现有建筑设备,带来的益处不仅限于脱碳,还包括减少故障、延长设备寿命,以及——最重要的是——改善整体使用体验。这些空间将更加健康、安全、可靠且更具韧性,最终提高其使用者的生产力。
例如,埃森哲已在全球25多个地点部署了3000多个分表计量表,展示了如何在统一的全球平台上实现能源管理,并应用于各类租赁办公场所。
从运营角度看,数字解决方案的实施对运营的干扰相对较小并且广泛适用于各类建筑类型。关于数字与电气技术的估算表明,其可使现有建筑的二氧化碳排放量减少高达70%,且全球潜在改造市场规模将在2035年前达到每年1万亿美元。
为何数字成熟度至关重要
建筑在交付时并非100%优化。随着时间推移,它们会发生演变、变化和性能衰减,从而影响其效率。在任何资产组合中,建筑的数字成熟度都会存在较大差异。数字成熟度较高的建筑可通过数据驱动的诊断和优化实时优化,将实际运行状况与最优状态进行比较。数字成熟度还能够在企业层面实现建筑洞察与优化,并有潜力统一和集中化建筑控制与管理。
例如,Arup位于伦敦的新办公空间包含广泛的集成数字系统,以支持低碳运营。此外,还带来其他益处,例如良好的空气质量、为员工提供与热舒适偏好相匹配的灵活工位,以及优化会议室的使用。

一旦确定了数字成熟度水平,就可以——并且应当——提高。这始于测量,因为无法改进你所不了解的事物。接下来的步骤是利用基于云的分析工具监测能源和碳排放使用情况。随后,您即可使用建筑与电力管理解决方案、检查空间利用率,并通过人工智能驱动的预测性维护优化设备性能——所有这些都将提升您建筑的性能。
如果您是新建建筑(而非翻新改造),数字化可从一开始就介入,例如使用建筑信息模型(BIM)等数字孪生解决方案。对于现有建筑,所有主要设备都应被监测和控制,并更换闭环控制和气动控制。此外,本地化系统应通过网关、接口和API实现互操作。物联网边缘设备可以实现运营信息采集,并将其提供给先进的基于规则的分析工具和人工智能。
数字成熟度可进一步扩大监测范围并增强效益。西门子利用基于云的Smart Building Suite,为其一家客户的200多个站点部署了全球公用事业(能源和水资源)监测及碳排放报告解决方案。这种数据透明度是客户实现运营效率与效益、同时减少排放并提高可再生能源占比的基础。
解锁脱碳的数字关键
通过运用先进分析、自动化和控制系统,建筑可以优化能源使用、减少碳排放并提升运营效率。投资数字技术可加速脱碳,并带来额外效益,包括改善居住者舒适度、提高生产力、增强韧性并节省成本。采用数字优先策略,使建筑业主、运营方和使用者能够打造我们所需的可持续、有韧性的未来。
例如,施耐德电气IntenCity采用EcoStruxure™解决方案和端到端数字架构。IntenCity是一座智能建筑,在支持世界级创新和员工福祉的同时,每平方米每年仅耗电37千瓦时,比现有欧洲建筑效率高10倍。
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