AIベースのテクノロジーで建物の環境への影響を軽減

建設などのセクターは、気候変動と戦うために必要な措置をまだ講じることができません。AI ベースのテクノロジーの導入は、この状況を変えるのに役立つでしょうか?

今日、一部のセクターでは気候変動が現実であるという認識が高まっていますが、その影響を軽減するための抜本的かつ直接的な対策は講じられていません。より具体的に言えば、建設などのセクターは依然として気候変動と戦うために必要な措置を講じることができていない。この記事では、建設活動による環境への影響を軽減するために考えられる解決策について説明します。

建設業界が環境に及ぼす影響

建設部門は最も汚染の多い部門の 1 つです。ヨーロッパでは、建物の建設、使用、改修、解体が CO2 排出量の 36%、総エネルギー消費量の 40% を占めています。建設業界の環境への影響を軽減するために、国内および国際的な計画は、2050 年までに新築住宅の正味エネルギー消費量ゼロを達成するように設計されています。

しかし、主な目標は野心的すぎるようで、いくつかの問題が発生します。これらの計画は現実的ですか?この種の建物は現在建設中ですか?その部門はこれらの対策を実行するために必要なツールを持っていますか?

現在、これらの要件を満たす住宅建築はほんの一握りです。その理由の 1 つは、環境への影響が低く、ゼロエネルギーの建物の設計と建設が非常に複雑で費用のかかる作業になることであると考えられます。これは、材料、標準、および複雑なテクノロジーの訓練を受けた高度なスキルを持つ労働力が必要であり、これらの技術を習得するのが非常に難しく、その統合が機能しない可能性があるからです。業界で通常使用されるツールを使用します。

技術的、経済的、組織的な観点から見ると、このイノベーションは、プロセスに関与するすべての関係者 (経営陣、メーカー、設置業者、プロモーター、建設会社、建築家、エンジニア、建設労働者自身にとって大きな課題です）。

次に、業界が大規模なゼロエネルギービルの建設を開始し、環境への影響を削減するために重要と考えられる特定の傾向について説明します。

AI ベースの建築設計技術

下の図は、最適な計画と設計によって建物の二酸化炭素排出量を 50% % 削減できることを示しています。の。ただし、前述したように、可能な限り最高の建物を設計することは難しく、時間のかかる作業となる場合があります。

エネルギー消費がほぼゼロで環境への影響が少ない建物を設計する場合、その多様性やそれらがダイナミックに相互作用する方法など、多くの要因が関係するため、なんとも、デザインの可能性は無限大です。さらに、各設計には独自の位置、形状、環境があります。

これは複数の目的の問題であることを覚えておくことが重要です。二酸化炭素排出量を削減し、正味エネルギー消費量をゼロまたはほぼゼロにするだけで十分ですが、室内環境の品質条件 (照明、騒音、湿度) に準拠し、あらゆる予算に適合し、すべての規制や顧客の要件を満たす必要もあります。したがって、従来の方法では人間が各変数の最適値に到達することが非常に困難になるため、このような問題に対する解決策の 1 つは、人工知能ベースのテクノロジーを使用することです。

Lurtis では、建築家が設計プロセス中に正味エネルギー消費がゼロで環境への影響が少ない建物を提案できるようにする BIM 接続プラットフォーム、AI4e3nvelope を開発しています。これはABIO研究グループとコンピュータシミュレーションセンターとの共同プロジェクトです。

AI4e3nvelope は、機械学習、ヒューリスティック最適化、エネルギー効率シミュレーター、ライフサイクル分析を使用します。さらに、使いやすいように設計されており、非常に初期段階や、設計のさらなる定義が必要な段階で設計アイデアを提供します。

これは、建物の基本的な形状が定義されている場合、ツールが (上記の目標に基づいて) さまざまな建物システムや窓に最適な材料を提案することを意味します。ドアやその他の要素（換気、冷却、暖房などのアクティブな熱システムを含む）。

建物がまだ定義されておらず、敷地だけがある場合、このスマート ソリューションは、敷地上の建物の形状、方向、分布も分析して最適化します。

このテクノロジーによって生成された各デザインについて、エネルギー消費、室内の快適さ、環境への影響、コストなどのさまざまな品質目標に従って動作の分析と評価が提供されます。

オフサイト建設とその他の傾向

建設による環境への影響を軽減するには、優れた設計に加えて、適切な計画を立て、廃棄物の管理を改善する必要があります。それも必要不可欠です。したがって、最も大きな影響を与えるトレンドの 1 つは工業化された建設であると私たちは考えています。

さらに、天然およびリサイクル可能な建築材料の使用、築年数の浅い代替として建物を修復する新しい方法など、より多くの傾向と新しい方法が研究され、適用されています。

今こそ、すべての関係者が気候変動と闘うために確固たる措置を講じるべき時です。 Lurtis はこの技術を開発することでこれを可能にしましたが、どのようなステップを踏みますか?

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