智能科技如何保護(hù)建筑物免受自然災(zāi)害的影響

關(guān)鍵要點(diǎn)：

建筑行業(yè)應(yīng)對自然災(zāi)害和極端天氣的緊迫性再怎么強(qiáng)調(diào)也不為過。隨著時(shí)間的推移，這些事件變得越來越頻繁和嚴(yán)重。建筑行業(yè)專業(yè)人士和利益相關(guān)者越早采取行動，他們就能保護(hù)更多的建筑，并挽救更多的生命。

智能建筑技術(shù)為該行業(yè)提供了一條可靠的捷徑?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)可以告知彈性設(shè)計(jì)變更，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施完整性監(jiān)控，并充當(dāng)預(yù)警系統(tǒng)。簡而言之，它可以使建筑物具備應(yīng)對自然災(zāi)害的能力，有助于防止重大損害并保護(hù)不可再生的建筑材料。

自然災(zāi)害日漸頻發(fā)

城市化加劇了氣候變化。隨著城市擴(kuò)張加劇，熱島效應(yīng)擴(kuò)大，鋼鐵、鋁和水泥等材料的生產(chǎn)和使用所產(chǎn)生的隱含碳排放量成倍增加。

根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的一份報(bào)告，建筑和施工行業(yè)占全球溫室氣體排放量的 37%，是迄今為止最大的排放者。雖然該報(bào)告估計(jì)未來幾十年運(yùn)營排放量將從 75% 下降到 50%，但其對隱含碳排放量的預(yù)測并不那么樂觀。

雖然氣候研究人員正在尋求解決方案，但及時(shí)、協(xié)調(diào)的全球應(yīng)對氣候變化的努力不太可能實(shí)現(xiàn)。盡管認(rèn)為氣溫和海平面上升不可避免似乎有些悲觀，但最好謹(jǐn)慎行事。如果目前的趨勢繼續(xù)下去，情況可能會變得非常糟糕。做好最壞的準(zhǔn)備將有助于最大限度地減少財(cái)產(chǎn)和生命損失。

如果情況惡化，城市和農(nóng)村社區(qū)都無法幸免于嚴(yán)重后果。聯(lián)合國 2022 年減少災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)全球評估報(bào)告預(yù)測，到 2030 年，每年將發(fā)生 560 起自然災(zāi)害。平均而言，這相當(dāng)于每天發(fā)生 1.5 次災(zāi)難。

配備能夠抵御災(zāi)害事件的基礎(chǔ)設(shè)施不僅能滿足建筑行業(yè)日益增長的抗災(zāi)需求，還能通過減輕氣候變化的影響解決問題的根源。通過智能解決方案簡化抗災(zāi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)符合每個(gè)人的最佳利益。

使建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)具有抗災(zāi)能力

通過設(shè)計(jì)和材料選擇使建筑物更具彈性是關(guān)鍵。將互聯(lián)網(wǎng)傳感器、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理和用戶友好的儀表板融入開發(fā)和運(yùn)營中，可以幫助人們減輕火山爆發(fā)、野火、颶風(fēng)、洪水、地震、山體滑坡和惡劣天氣造成的損害。

建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和外部值得優(yōu)先考慮。專業(yè)人員可以設(shè)計(jì)通風(fēng)、窗戶、隔熱層和景觀，以應(yīng)對特定地點(diǎn)的自然災(zāi)害。防止洪水或野火進(jìn)入房屋可減輕大部分損害，提高彈性。

正確的施工與彈性設(shè)計(jì)同樣重要。不正確的安裝實(shí)際上會造成致命弱點(diǎn)，使即使是最堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)也變得脆弱。例如，新澆筑的混凝土可能含有無數(shù)的氣泡，如果不加以處理，會對結(jié)構(gòu)完整性產(chǎn)生不利影響。蜂窩狀結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生薄弱點(diǎn)，導(dǎo)致不穩(wěn)定。

承包商可以使用混凝土振動器消除蜂窩狀結(jié)構(gòu)。為了提高準(zhǔn)確性，他們可以將無線自供電傳感器浸入水中，以跟蹤溫度、濕度和強(qiáng)度增加。物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 提供精細(xì)的實(shí)時(shí)洞察，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)完整性監(jiān)測或早期災(zāi)害預(yù)警。

案例展示了優(yōu)質(zhì)設(shè)計(jì)的價(jià)值

2025 年 1 月，美國一場極具破壞性的火災(zāi)，被稱為 Palisades Fire，蔓延至洛杉磯縣的圣莫尼卡山脈。它最終摧毀了 16,000 多座建筑，其中包括建筑師 Greg Chasen 六個(gè)月前完成房屋建造的街區(qū)中的 120 棟房屋。

在燒毀的殘骸中矗立著一座完好無損的建筑。Chasen 的建筑之所以幸存下來，是因?yàn)樗褂昧朔阑鹁坝^。雙層玻璃窗將火勢擋在外面，即使鄰居的汽車爆炸并打破了外層玻璃。至關(guān)重要的是，Chasen 沒有使用通風(fēng)設(shè)備，因?yàn)槲蓓斎肟跒橛酄a進(jìn)入建筑物提供了一條便捷的途徑。

Kimiko Barret 是獨(dú)立非營利組織 Headwaters Economics 的野生動物研究和政策分析師。她擁有林業(yè)與保護(hù)科學(xué)博士學(xué)位，這為她從事農(nóng)村社區(qū)發(fā)展和氣候變化適應(yīng)工作提供了指導(dǎo)。

談到洛杉磯山火，巴雷特表示，在火災(zāi)發(fā)生前數(shù)英里飄散的余燼是造成破壞性結(jié)構(gòu)火災(zāi)的主要原因，在這種情況下，這些余燼占結(jié)構(gòu)損失的 90%。

建筑商可以利用物聯(lián)網(wǎng)生成的洞察進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)。遙感技術(shù)可以收集有關(guān)自然災(zāi)害的頻率、范圍和嚴(yán)重程度以及災(zāi)后基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)完整性的數(shù)據(jù)。研究人員可以利用這些信息創(chuàng)建數(shù)字孿生或模擬模型，實(shí)現(xiàn)精細(xì)的增強(qiáng)。

智能技術(shù)可以成倍地提高防御能力

利益相關(guān)者應(yīng)該考慮整個(gè)社區(qū)和城市街區(qū)。承包商越多地使用智能建筑技術(shù)來推進(jìn)建筑和施工行業(yè)的自然災(zāi)害防御，整個(gè)住宅、商業(yè)建筑和基礎(chǔ)設(shè)施的彈性就越大。

建筑業(yè)主和智能技術(shù)集成商的下一步：

集成物聯(lián)網(wǎng)以提高災(zāi)害恢復(fù)能力。在建筑物內(nèi)部署傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度、濕度、地震活動和洪水水位。

優(yōu)先考慮彈性建筑材料。目前市場上有許多產(chǎn)品可以保護(hù)您的建筑物免受自然災(zāi)害的影響，例如防火景觀、加固窗戶和先進(jìn)的隔熱材料以減輕損害。

投資建筑健康監(jiān)測。雖然初始成本可能過高，但利用無線自供電傳感器來評估和預(yù)測基礎(chǔ)設(shè)施的弱點(diǎn)可以節(jié)省長期成本。

采用數(shù)字孿生技術(shù)。數(shù)據(jù)驅(qū)動的仿真模型可以幫助設(shè)施團(tuán)隊(duì)優(yōu)化建筑性能和災(zāi)害響應(yīng)策略。

促進(jìn)彈性政策和協(xié)作。與市政當(dāng)局、建筑師和技術(shù)提供商合作，幫助創(chuàng)建智能、抗災(zāi)的社區(qū)。

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