智能科技如何保护建筑物免受自然灾害的影响

关键要点：

建筑行业应对自然灾害和极端天气的紧迫性再怎么强调也不为过。随着时间的推移，这些事件变得越来越频繁和严重。建筑行业专业人士和利益相关者越早采取行动，他们就能保护更多的建筑，并挽救更多的生命。

智能建筑技术为该行业提供了一条可靠的捷径。互联网技术可以告知弹性设计变更，实现基础设施完整性监控，并充当预警系统。简而言之，它可以使建筑物具备应对自然灾害的能力，有助于防止重大损害并保护不可再生的建筑材料。

自然灾害日渐频发

城市化加剧了气候变化。随着城市扩张加剧，热岛效应扩大，钢铁、铝和水泥等材料的生产和使用所产生的隐含碳排放量成倍增加。

根据联合国环境规划署的一份报告，建筑和施工行业占全球温室气体排放量的 37%，是迄今为止最大的排放者。虽然该报告估计未来几十年运营排放量将从 75% 下降到 50%，但其对隐含碳排放量的预测并不那么乐观。

虽然气候研究人员正在寻求解决方案，但及时、协调的全球应对气候变化的努力不太可能实现。尽管认为气温和海平面上升不可避免似乎有些悲观，但最好谨慎行事。如果目前的趋势继续下去，情况可能会变得非常糟糕。做好最坏的准备将有助于最大限度地减少财产和生命损失。

如果情况恶化，城市和农村社区都无法幸免于严重后果。联合国 2022 年减少灾害风险全球评估报告预测，到 2030 年，每年将发生 560 起自然灾害。平均而言，这相当于每天发生 1.5 次灾难。

配备能够抵御灾害事件的基础设施不仅能满足建筑行业日益增长的抗灾需求，还能通过减轻气候变化的影响解决问题的根源。通过智能解决方案简化抗灾基础设施建设符合每个人的最佳利益。

使建筑围护结构具有抗灾能力

通过设计和材料选择使建筑物更具弹性是关键。将互联网传感器、实时数据处理和用户友好的仪表板融入开发和运营中，可以帮助人们减轻火山爆发、野火、飓风、洪水、地震、山体滑坡和恶劣天气造成的损害。

建筑围护结构和外部值得优先考虑。专业人员可以设计通风、窗户、隔热层和景观，以应对特定地点的自然灾害。防止洪水或野火进入房屋可减轻大部分损害，提高弹性。

正确的施工与弹性设计同样重要。不正确的安装实际上会造成致命弱点，使即使是最坚固的结构也变得脆弱。例如，新浇筑的混凝土可能含有无数的气泡，如果不加以处理，会对结构完整性产生不利影响。蜂窝状结构会产生薄弱点，导致不稳定。

承包商可以使用混凝土振动器消除蜂窝状结构。为了提高准确性，他们可以将无线自供电传感器浸入水中，以跟踪温度、湿度和强度增加。物联网 (IoT) 提供精细的实时洞察，从而实现结构完整性监测或早期灾害预警。

案例展示了优质设计的价值

2025 年 1 月，美国一场极具破坏性的火灾，被称为 Palisades Fire，蔓延至洛杉矶县的圣莫尼卡山脉。它最终摧毁了 16,000 多座建筑，其中包括建筑师 Greg Chasen 六个月前完成房屋建造的街区中的 120 栋房屋。

在烧毁的残骸中矗立着一座完好无损的建筑。Chasen 的建筑之所以幸存下来，是因为他使用了防火景观。双层玻璃窗将火势挡在外面，即使邻居的汽车爆炸并打破了外层玻璃。至关重要的是，Chasen 没有使用通风设备，因为屋顶入口为余烬进入建筑物提供了一条便捷的途径。

Kimiko Barret 是独立非营利组织 Headwaters Economics 的野生动物研究和政策分析师。她拥有林业与保护科学博士学位，这为她从事农村社区发展和气候变化适应工作提供了指导。

谈到洛杉矶山火，巴雷特表示，在火灾发生前数英里飘散的余烬是造成破坏性结构火灾的主要原因，在这种情况下，这些余烬占结构损失的 90%。

建筑商可以利用物联网生成的洞察进一步完善设计。遥感技术可以收集有关自然灾害的频率、范围和严重程度以及灾后基础设施的结构完整性的数据。研究人员可以利用这些信息创建数字孪生或模拟模型，实现精细的增强。

智能技术可以成倍地提高防御能力

利益相关者应该考虑整个社区和城市街区。承包商越多地使用智能建筑技术来推进建筑和施工行业的自然灾害防御，整个住宅、商业建筑和基础设施的弹性就越大。

建筑业主和智能技术集成商的下一步：

集成物联网以提高灾害恢复能力。在建筑物内部署传感器，实时监测温度、湿度、地震活动和洪水水位。

优先考虑弹性建筑材料。目前市场上有许多产品可以保护您的建筑物免受自然灾害的影响，例如防火景观、加固窗户和先进的隔热材料以减轻损害。

投资建筑健康监测。虽然初始成本可能过高，但利用无线自供电传感器来评估和预测基础设施的弱点可以节省长期成本。

采用数字孪生技术。数据驱动的仿真模型可以帮助设施团队优化建筑性能和灾害响应策略。

促进弹性政策和协作。与市政当局、建筑师和技术提供商合作，帮助创建智能、抗灾的社区。

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