Skip to main content

По мнению экспертов в области технологий, цифровые двойники зданий и городов могут стать важным инструментом в борьбе с изменением климата.

Эти виртуальные реплики — компьютерные модели, которые используют живые данные для создания симуляций реальных объектов и систем — могут снизить энергопотребление зданий в эксплуатации, утверждают сторонники.

Они делают это, анализируя ряд источников данных, от систем отопления и кондиционирования воздуха до графиков сотрудников и местных схем движения транспорта. Выявляя неэффективность этих систем, цифровые двойники могут предложить более энергоэффективные подходы.

Цифровые двойники также могут снизить углеродный след новых зданий и сооружений за счет оптимизации энергоэффективности процесса строительства, а также путем отслеживания и контроля цепочек поставок материалов и продуктов для сокращения воплощенного углерода.

«Я думаю, что в мире городов, зданий и инфраструктуры главным стимулом для внедрения цифровых двойников является декарбонизация», — сказал Майкл Янсен, основатель и генеральный директор компании CityZenith, производящей программное обеспечение для цифровых двойников.

«Цифровые двойники могут помочь на нескольких этапах в процессе перехода здания от углеродно-положительного к углеродно-нейтральному», — сказал он Dezeen.

В соответствии с Парижским соглашением по климату 2015 года, чтобы глобальное потепление оставалось в пределах 1,5 градусов Цельсия от доиндустриальных уровней, мировая экономика должна стать нулевой к 2050 году. Это означает прекращение всех выбросов парниковых газов или устранение неизбежных выбросов за счет компенсаций, улавливающих углерод из атмосферы.

Правительство Великобритании инвестирует в цифровых двойников

Разработчики программного обеспечения и технические предприниматели предсказывают, что это приведет к огромному распространению технологий цифровых двойников, поскольку правительства и коммерческие организации сталкиваются с растущим давлением с целью уменьшить свой вклад в изменение климата.

Правительство Великобритании уже инвестирует. В сотрудничестве с Центром цифровой Британии, созданным в сотрудничестве с Кембриджским университетом, он запустил программу National Digital Twin для создания экосистемы, которая объединяет цифровых двойников во всех компаниях, позволяя им более легко обмениваться данными.

Центр Digital Built Britain при поддержке правительства Великобритании создает экосистему подключенных цифровых двойников.

Сара Хейс, руководитель программы по связям с общественностью, считает, что технология цифровых двойников может сыграть решающую роль в оказании помощи городам в достижении нулевых выбросов углерода.

«[Digital twins] может помочь нам понять влияние решений и действий », — сказала она Dezeen.

«Если бы у нас были цифровые двойники 20 или 30 лет назад, столкнулись бы мы с таким климатическим кризисом сейчас?» она сказала. «Стали бы мы так же инвестировать в нефть и газ, если бы тогда у нас была вся информация о последствиях?»

«Речь идет о том, чтобы собрать эту информацию воедино, чтобы лучше понять общую картину; я думаю, что цифровые двойники — это путь к этому».

Снижение энергопотребления и выбросов углерода

В исследовании, опубликованном в сентябре 2020 года, прогнозировалось, что к 2026 году рынок цифровых двойников вырастет с 3,1 миллиарда долларов до 48,2 миллиарда долларов.

Эта технология чаще всего используется в производстве, здравоохранении и логистике. Например, BMW и Tesla интегрировали цифровых двойников в разработку автомобилей, медицинские исследователи используют их для моделирования воздействия различных методов лечения, а курьерская служба DHL использует их для оптимизации операций на своих складах.

Архитекторы и дизайнеры также экспериментируют с цифровыми двойниками. Эта технология используется для тестирования производительности первого в мире моста, напечатанного на 3D-принтере, чтобы данные можно было использовать для будущих итераций конструкции, в то время как Foster + Partners использовала собаку-робота для получения данных для цифрового двойника строящееся здание.

В недавнем отчете компании EY, предоставляющей профессиональные услуги, было обнаружено, что цифровые двойники могут помочь сократить выбросы парниковых газов и углеродный след существующего здания до 50 процентов, а также сократить расходы до 35 процентов.

В отчете упоминаются тематические исследования, в том числе Технологический университет Наньян в Сингапуре, который протестировал использование цифровых двойников для сокращения энергопотребления, потребления воды, выбросов углерода и отходов в своем кампусе, состоящем из более чем 200 зданий.

Используя данные за пятилетний период, технология смогла предложить изменения в эксплуатации зданий, что привело к экономии энергии на 31 процент и сокращению выбросов углерода на 9,6 килотонн.

Умное управление зданием

SmartWorldPro от CityZenith — это один из различных пакетов программного обеспечения для цифровых двойников, который предлагает возможности для сокращения выбросов углерода за счет эффективного управления зданием.

Разработанный специально для сектора строительства и недвижимости, он может использоваться для управления как существующими зданиями, так и строящимися объектами.

Программное обеспечение цифрового двойника Smartworldpro от CityzenithПрограммные пакеты цифровых двойников, такие как SmartWorldPro от CityZenith, предлагают возможности для сокращения выбросов углерода.

В рамках недавней кампании под названием «Чистые города — чистое будущее» CityZenith предлагает бесплатное программное обеспечение для ряда городов с обещанием, что оно поможет им достичь нулевого уровня к 2050 году.

В рамках пилотного проекта технология будет использоваться для сокращения эксплуатационных расходов и выбросов углерода на Brooklyn Navy Yard в Нью-Йорке.

«Технология цифровых двойников может сыграть центральную роль в декарбонизации нашей искусственной среды», — написал Янсен в недавней статье для Всемирного экономического форума.

«Владельцы зданий, градостроители и правительства могут использовать цифровых двойников для отслеживания, управления и минимизации выбросов как от новых, так и от старых зданий, а также во время строительства», — сказал он. «[They] также может прогнозировать транспортный поток или контролировать температуру в отдельной комнате ».

Brooklyn Navy Yard будет использовать Smartworldpro для создания цифрового двойникаCityzenith покажет, как цифровые близнецы могут помочь сократить выбросы углерода с помощью проекта на Бруклинской военно-морской верфи.

Шотландская компания Integrated Environmental Solutions (IES), еще один поставщик цифровых двойников, специализирующийся на искусственной среде, также доказала, что эту технологию можно использовать для уменьшения углеродного следа на более широкой территории.

Цифровой двойник, созданный на основе программного обеспечения IES Virtual Environment, был использован для оптимизации местной ветроэнергетики на Эдей, одном из Оркнейских островов, что позволило всему сообществу снизить свои потребности в энергии на 76 процентов при окупаемости менее шести лет. Сообщество надеется, что изменения позволят им полностью исключить потребление ископаемого топлива на острове.

Прослеживаемость как услуга

Обезуглероживание цепочек поставок материалов и изделий, используемых в строительстве, — более сложный процесс, поскольку он может включать получение данных из глобальной сети производителей и поставщиков, некоторые из которых могут не захотеть делиться своими данными.

Одной из компаний, которая решает эту задачу, является Circulor, которая создала обширную сеть источников, позволяющих получать подробную информацию о цепочках поставок. Он предлагает это ряду компаний в рамках бизнес-модели, которую он называет «прослеживаемость как услуга».

Circulor работал с такими производителями, как автомобильные бренды Volvo и Mercedes, аэрокосмической компанией Boeing и производителем аккумуляторов для электромобилей CATL, чтобы обеспечить прозрачность и эффективность своего производства, но теперь переходит в строительный сектор.

«Я думаю, что мы собираемся увидеть больше спецификаций для устойчивого строительства, и для этого вам понадобится отслеживаемость, о которой мы говорим здесь», — сказал Дуглас Джонсон-Поенсген, генеральный директор и соучредитель Circulor.

«Люди захотят узнать, действительно ли их зеленая сталь зеленая», — сказал он Dezeen.

Здания с электронными паспортами

Технологии — основа деятельности Circulor. Компания использует цифровых двойников параллельно с технологией блокчейн, как способ отслеживания источника материалов без какой-либо возможности коррупции.

Согласно Johnson-Poensgen, этот процесс по своей сути более сложен, чем система «мешок и бирка», где материалы просто отслеживаются от начала до конца. Многие материалы претерпевают несколько преобразований в процессе, поэтому проследить эти сложные сети можно только с помощью цифровых двойников.

Circulor использует цифровых двойников для отслеживания цепочек поставокCirculor использует цифровых двойников и технологию блокчейн для отслеживания сложных сетей цепочек поставок.

«Задача намного сложнее, чем отслеживание еды или бриллианта, — сказал он, — потому что цифровое представление товара должно соответствовать каждому этапу его преобразования».

«Но идея состоит в том, что вы отслеживаете наиболее загрязняющие компоненты, чтобы быть уверенными в том, что они производятся с максимальной устойчивостью», — сказал он. «Затем вы создаете« цифровой паспорт »для здания, который включает в себя все ингредиенты, которые использовались при производстве каждого из его компонентов».

«Тогда у вас есть что-то, что вы можете использовать в качестве основы, например, для более экологичного ремонта этого здания».

Оставить комментарий