智能科技让您的办公楼更环保

实施诸如按需控制通风等智能技术可以减少办公楼的碳足迹,办公楼的碳排放量占全球化石燃料排放量的三分之一以上

Computer generated 3D illustration of five office workers interspersed amongst mostly empty cubicles and desks in a large open space office

部分有人办公的办公室比您想象的消耗更多化石燃料。

Omilaew/Getty Images

混合办公模式已成为常态,导致办公楼部分空置。然而,这些空荡荡的大厅和办公室并没有为我们节省能源,反而继续大量消耗化石燃料并使我们的地球变暖。但是我们可以改变这种居家办公带来的附带损害。

部分有人办公的建筑物根本无法实现预期的能源使用量减少。例如,当建筑物在寒冷气候下空置时,能源使用量的减少幅度不如预期,因为其中没有人办公。为什么?因为建筑设计可以受益于办公人员的热量增加。一旦办公人员离开,暖通空调系统必须更加努力地工作,以弥补热量不足,维持基准温度并为重新使用做好准备。所有这些都意味着更多的能源消耗。

部分办公尤其与当前情况相关,因为疫情高峰过后远程办公变得更加普遍,导致许多办公楼空置或部分有人办公。建筑运营和建造占全球排放量的三分之一以上,这使得基础设施成为节能的良好目标。


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智能技术是重要的答案之一。在全球范围内,我们应该投资于智能建筑技术并采取灵活的策略(例如在部分有人办公期间放宽恒温器温度),以提高能源效率并减少建筑物的碳足迹。智能插头可以帮助减少待机设备的能源消耗并提供远程控制。按需控制通风 (DCV)根据建筑物内的人数而不是假定的满负荷 occupancy 来改变通风,从而在建筑物部分有人办公时减少供暖负荷。根据一个包括我们其中一位成员的团队的研究,放宽恒温器设定值可以显着降低建筑物的能源消耗,尤其是在无人办公时。卡尔顿大学的研究人员还证明,这些技术可能带来的节省从不到 1% 到超过 25% 不等,具体取决于个别技术;根据气候和 occupancy 水平,它们的累积节省可能从 5% 到超过 40% 不等。

减少建筑物的能源消耗可以直接减少人类的碳足迹,即他们每天产生的温室气体量。科学家通常以 CO2e(CO2当量)来报告这种测量值,它代表所有温室气体,以 CO2为单位。减少建筑物的能源使用量可以减少电力和热力的消耗,而电力和热力在世界各地仍然广泛地由化石燃料产生,程度各不相同。因此,减少我们的碳足迹将有助于减缓全球变暖

在建筑物中广泛采用智能技术存在若干障碍。主要挑战包括成本和集成所涉及的技术复杂性。监管和政策限制、办公人员和管理人员的文化抵制、与现有系统的互操作性问题以及对隐私的担忧也构成了重大障碍。解决这些障碍对于充分利用智能技术的潜力来减少能源消耗至关重要。

然而,减少建筑物的能源消耗并不能在每个国家或城市同等地减少我们的碳足迹,因为电力和热力生产的 CO2e 会因其产生方式而异。例如,每千瓦时 (kWh) 的 CO2e 在瑞典为 41 克 (g),而在2023 年的德国为 381 克/千瓦时

最后要考虑的一点是,一些智能技术,包括智能照明和插头,在较温暖的气候下可以产生更高的节省。此外,大型办公楼可以将员工集中到一个区域,并使用诸如在无人房间内放松设定值之类的策略来减少能源消耗,前提是它们具有适当的分区和暖通空调设计。其他策略,例如灵活办公桌和酒店式办公,也可以有效地减少能源消耗。在可能的情况下,资产剥离也可以为减少碳足迹做出重大贡献。

此外,将办公人员集中在较少建筑物中的最大优势之一是可能出售或改造整个建筑物,例如将其改造成住宅。此过程可以显着抵消对新建筑的需求,从而减少相关的环境影响(例如,使用新的混凝土和钢材)。

为了实现最大程度的节省,我们必须在所有建筑物(包括住宅和办公室)中使用智能技术。除了其他节能策略外,这项技术还将通过减少建筑物的能源消耗和 CO2e 排放来缓解全球变暖。如果我们未能采用这些技术,建筑物将继续消耗过多的能源,加剧气候变化并增加运营成本。使用这些措施可能会为科学家、政策制定者和其他利益相关者争取更多时间来提出解决方案或采用可再生能源来延缓或逆转气候变化。

这是一篇观点和分析文章,作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。

法尔扎姆·塞潘塔 是卡尔顿大学的研究员。他是人-建筑互动实验室的成员,他的研究重点是远程办公在交通运输、住宅建筑、办公室以及信息和通信技术等不同领域的能源影响。他专注于脱碳和人-建筑互动,在同行评审期刊和会议上发表了 15 篇以上关于能源优化、办公人员行为、日光和最佳照明、多目标优化和虚拟现实的出版物。

更多作者:法尔扎姆·塞潘塔

威廉·奥布莱恩 是卡尔顿大学土木与环境工程系的正式教授。他是人-建筑互动实验室的首席研究员,该实验室由一个由 15 名研究人员组成的团队组成,他们具有工程、建筑和心理学等不同的背景。他的团队正在为高性能建筑开发以办公人员为中心的设计流程、建筑规范和控制系统。他撰写了 200 多篇关于这些主题的出版物和三本书籍。

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