4、物联网与绿色工程赋能智能建筑

物联网与绿色工程赋能智能建筑

1. 引言

随着全球人口的持续增长，世界能源需求也在不断攀升。不加控制的能源消耗无疑会加剧环境破坏，使全球变暖问题愈发严峻。据相关报告显示，到2035年，全球能源需求将达到当前水平的两倍。而在能源消耗中，建筑能耗占比颇高，约为全球能源使用量的33%。

为应对能源需求的持续增长，有两种主要途径：一是增加能源生产；二是提高能源消耗效率，尤其是在建筑领域。可再生能源通过合理管理能源消耗，既能增加生产能力，又能降低需求。能源管理是提高智能建筑能源效率的最佳实践。

物联网（IoT）在建筑能源管理中发挥着重要作用，使建筑变得更加智能。它具有灵活的架构和必要的组件，能够通过传感器和执行器监测和调节建筑的能源消耗参数。智能手机可借助物联网与传感器网络和执行器轻松交互，实现对建筑设备的控制和监测，并将实时数据传输给用户。此外，物联网还可用于提高太阳能发电厂的生产能力，以及提升沼气厂的发电效率。

不同的研究人员采用了各种算法来优化建筑能源管理系统（BEMS）的能源效率，例如使用模糊逻辑优化舒适度指数和能源消耗，同时考虑热舒适度、空气质量舒适度和视觉舒适度等因素，并将用户满意度置于优先位置。物联网架构还采用了多种通信协议，如LoRa、NB - IoT、LTE - M、Sigfox、Zig - Bee、Wi - Fi、Bluetooth、UWB和Wireless USB等，以实现智能建筑各组件之间的数据传输。

2. 智能建筑的能源管理

建筑消耗了大量能源，约占全球总能源需求的40%，其中60%用于建筑的供暖和制冷。为实现可持续发展和控制空气污染，需要对建筑的电气设备进行适当的监测和管理。

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