Future of society

安全建筑

建筑大楼是现代生活的支柱,为人们的生活、工作和日常娱乐提供了稳定的环境。但其4个关键因素——极端的天气情况、城市化趋势、网络威胁和新兴的建筑技术——凸显了提高建筑安全的紧迫性,以更好地保护建筑物内人员的安康福祉。

建筑物所面临的环境日益严酷

对安全的需求是人类最基本的需求之一(42),建筑物的存在就是为了给人们提供一个安全的避难场所,以抵御环境的影响。然而,环境变得越来越恶劣。气候变化导致了愈发频繁的极端天气,城市化进程也加剧了建筑火灾发生的频率,而数字化则加速了网络安全威胁的蔓延。与此同时,不断涌现的建筑领域新技术也带来了新的安全隐患。

极端天气正在频繁发生。以美国为例,1910年至2024年间,极端降雨量最高的十个年份中有九个都出现在1995年之后(43)。全球范围内, 2023年发生了170起洪水灾害,是1990年代平均发生水平的两倍(44)。此外,飓风强度也显著增强,过去30年间美国地区尤为明显(45)

城市化进程加剧了建筑物火灾发生的频率。随着一个地区居住和工作的人口增加,建筑物发生火灾的情况将变得日益严重——这一趋势在美国已然显现。过去十年间,非住宅建筑火灾数量增长了27%,与火灾相关的死亡人数则增加了83%(46)

建筑物的数字化也加大了其遭受网络攻击的风险。Kaspersky报告称,用于管理智能的楼宇自动化系统的计算机,有近40%遭受过恶意的网络攻击(47)。一个惊人的例子说明了看似微不足道的物联网设备可能造成的巨大危害:一家赌场的大厅水族馆中的智能温度计遭到了黑客攻击,导致其高端客户数据库被入侵(48)

最后,新技术会带来新的安全风险。例如,用于冷却机和热泵的新型制冷剂,尽管其全球变暖潜能值较低,但可能具有可燃性或毒性。用于储能的锂离子电池存在 “热失控” 风险,既会导致电池过热的过程、有毒气体释放,并可引起燃烧。2023年,英国记录的与锂离子电池相关的火灾数量增加了46%(49)

确保建筑设计与运营中的安全

在设计和运营过程中,安全考量变得越来越重要,以确保建筑物能继续为占用人提供安全保障的环境。

采取主动措施保护建筑物免受极端气候影响比事后修复更为经济、有效。在洪水易发地区,建筑物会越来越多地采用混凝土或 PVC 砖等防水材料,而不是石膏板和胶合板。降水量大的地区建筑物将采用加固型屋顶和排水沟。在森林火灾风险较高的区域,建筑物将采用防火材料、百叶窗和喷水灭火系统。在飓风多发地区,建筑物则将按照抗风设计标准来建造,以承受更强的风荷载(50)

建筑火灾发生的可能性和严重性在日益增加,这将推高消防安全的标准。先进的防火材料,如膨胀型涂料和复合材料,将提升防火隔离效果。采用互联传感器和人工智能的火灾探测系统将提升实时监控和响应能力。火灾和烟雾在通风管道中的蔓延情况将越来越受控于电动风阀,因为机械风阀已不再满足需求。消防系统将会随着水雾技术和环保型灭火剂的广泛应用而不断发展(51)

日益加剧的网络安全威胁,加上 "欧洲网络弹性法案" 等较为严格的监管规定,将会加速在楼宇自动化和控制系统中采用安全通信协议的进程。采用基于 TLS 加密技术和基于证书认证等技术的协议,可确保设备与系统之间通信的安全性和防篡改性。

最后,面对与新型建筑技术相关的风险,需要制定有针对性的风险缓解策略。使用全球变暖潜能值(GWP)较低的制冷剂如 R-290 (丙烷) 和 R-717 (氨) 的机械设备房需要配备特殊的气体传感器。同样,存放锂离子电池的房间将配备传感器,用于检测氢气及其他有害气体,如乙烯、丙烯、甲烷和一氧化碳(52)