1980年代后期，建筑发生了转变，美国堪萨斯城一位名叫 Bob Berkebile 的谦逊建筑师试图说服美国建筑师协会 (AIA) 提高环保意识。为了促使建筑师设计能够减少对环境影响的建筑物， Berkebile 与 AIA 的董事会联系，要求成立一个委员会来研究该行业如何更好地解决这些问题。
董事会最初拒绝了他，但在 1989 年 5 月的 AIA 大会上，建筑界的一群后起之秀领导了一场运动，以帮助建立他的愿景。 Bob Berkebile最初提出的请求获得一致同意，因此成立了 AIA 环境委员会 (COTE)。在 Berkibile 的带领下，COTE 迅速发展成为美国建筑界的一股强大力量，与美国环境保护署 (EPA) 合作开展环境研究和新的建筑设计指南。
此后，美国的建筑在绿色建筑设计中发挥着越来越重要的作用，鲍勃·伯克比尔 (Bob Berkebile) 的贡献成为实施碳中和建筑路线图的推动力。然而，创建碳中和设计所涉及的规划不仅解决了长期的社会问题，还涉及提高建筑设计和运营的成本效率。
碳中和设计的兴起
碳中和设计专门针对基于碳的能源使用，是可持续发展的一个子类别。两者都寻求减少对环境的负面影响，提高建筑性能，确保更好的安全性，并保护建筑物居住者的健康。
可持续设计原则包括：
- 充分利用建筑工地的潜力
- 改善室内环境质量
- 持续优化运维策略
- 最大限度地减少不可再生能源的能源消耗
- 保护和节约用水
- 使用环保和本地采购的材料
类似的想法被纳入碳中和建筑的设计中。
使建筑环境更环保的路线图总是很复杂，因为它们的重点是减少从建筑到运营的二氧化碳排放。它还涉及有关建筑和维护所用材料的提取和运输的问题。此外，必须考虑如何使用这些空间。需要考虑各种工业、商业、住宅或机构功能，以及这些建筑如何在其社区内互动，因为地方规划应发挥突出作用。
减少建筑环境对气候影响的六个步骤包括：
- 选择对气候影响最小的能源和材料
- 现场发电
- 定义明确的目标
- 确保在整个项目中遵循商定的碳减排战略
- 尽量减少导致气候变化的能源使用和材料
- 抵消任何剩余的排放
在过去的几十年里，这些概念已成为建筑概念化和建造方式的重要组成部分。1960 年代后期出现了与建筑物的自然环境相得益彰的建筑设计，但真正的变化只发生在1970 年代中期的能源危机期间。这带来了建筑规范的变化，产生了更密封和更好绝缘的设计，建筑师开始将环境因素纳入他们的计划。
由此，能源与环境设计领导力(LEED) 等评级系统成为设计日益高效和健康建筑的框架。LEED 认证现在因其领导地位而获得国际认可，并且可以成为碳中和建筑路线图的一个组成部分。
物联网与碳中和建筑
设计、交付和运营智能建筑可以帮助业主执行他们的碳中和路线图。物联网(IoT) 为建筑物业主、管理者和租户提供了必要的工具，以确保在建筑物的整个生命周期内始终如一地实现这些碳中和目标。
实现碳中和的最佳解决方案将技术与绿色建筑相结合。碳中和的目标将不可避免地涉及智能建筑，因为对物联网数据的分析有助于识别废物并提高效率，同时减少碳排放。通过提供一种监测和控制能源使用的方法，以分析为主导的智能技术可以控制建筑运营、现场能源生产和电池存储，从而最大限度地提高效益，确保建筑及其系统在其整个生命周期内以最高效率运行。
荷兰跨国照明公司 Signify 的物联网思想领袖乔纳森·韦纳特 (Jonathan Weinert) 谈到了物联网如何支持智能电网：
在智能电网中，物联网可以促进将能量从过剩的节点立即转移到能量不足的节点，从而使系统更加顺畅。或者物联网可以确保今天储存多余的能量，以便系统明天可以使用它。在这两种情况下，它都使可再生能源变得可行。可变性不再是问题。
为了减少气候影响，应在建设项目早期确定有针对性的计划。即使是最初的草图也应该着眼于如何减少浪费。还应考虑现有结构，着眼于翻新而不是拆除和重建。
物联网如何融入碳中和建筑路线图
利益相关者在规划碳中和建筑时会考虑监管和财务动机。通常，房地产开发商和管理人员倾向于更紧迫地处理直接的财务问题。但碳中和建筑实际上可以在建设和运营方面显着节省，物联网系统尤其擅长这一点。智能系统收集并通过高级分析转化为洞察力的数据有助于制定、验证识别和调节能源使用以最大限度减少浪费的策略。
在建筑环境中实现碳中和的一些最佳策略包括：
- 热电联产：也称为热电联产 (CHP)，热电联产将通过能源生产产生的热量用于其他用途。这可能包括太阳能电池使用来自太阳的热量来制造热水，同时还产生电力，智能技术调节最有效的方式。
- 能源存储：当将可再生能源的现场能源生产与存储容量相结合时，物联网在感知环境变化的同时收集数据的能力有助于减少由需求激增引起的能源变化。
- 燃料电池：虽然这项技术对许多人来说仍然成本高昂，但它在利用氢气或天然气发电方面的潜力对于智能建筑环境来说看起来很有希望。
- 绿色资本改进：投资于提高建筑能源效率的基础设施具有提高财产价值的额外好处。这可能涉及从在屋顶上安装太阳能电池板到安装高效、无油磁轴承冷却器或冷凝锅炉的任何事情。
- 减载：这是指降低能源使用以避免供应中断，这是智能建筑擅长的。
- 抵消：建筑业主追求碳中和建筑的一种方式是减少其他地方的排放。在其他领域投资能源效率、低碳技术或可再生能源有助于抵消建筑施工或运营过程中产生的碳。智能系统可以帮助量化如何实现这些目标，同时涉及第三方验证系统，例如欧盟的排放交易系统 (ETS) 或联合国清洁发展机制 (CDM)。
- 优化：利用智能建筑中的可用数据，持续自动调整系统运行，以最大限度地降低能耗。
- 使用可再生能源：智能建筑通过使用技术克服绿色能源固有的困难来促进碳中和。由于来自太阳能和风能的能量取决于天气，因此它无法始终如一地提供能量。物联网通过分析平台收集和整理数据的能力使设施能够根据电网的波动更好地管理其电力。
集成智能系统
物联网为在建筑物中创造碳中和所做的大部分工作都涉及调节能源的多少、去向和时间，以确保整个建筑环境的效率更高。要有效地做到这一点，需要一个架构良好且完全集成的系统，该系统使用先进智能技术来利用建筑数据并实现以效率为中心的自动化。那些专门从事物联网驱动的智能建筑的主系统集成商可以确保您的系统具有创建碳中和建筑路线图并实现目标所需的功能。
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