利用数据驱动方法和工具加速建筑领域气候风险管理的策略

为何更智能的数据对建筑安全至关重要

世界各地的住宅、办公楼和学校已经在承受气候变化的影响，从危险的高温热浪到洪水与风暴。本文探讨了从简单统计到人工智能和城市数字孪生等新型数据工具，如何帮助我们识别最易受损的建筑并采取应对措施。通过梳理数百项研究，作者展示了这些工具在哪些方面表现良好、存在哪些不足，以及需要做出哪些改变，以便在气候变暖的背景下，无论富国还是穷国的人们，都能居住在更安全、更舒适的建筑中。

气候如何威胁我们的居住场所

气候变化对建筑来说并非抽象的未来问题：它已经在提高温度、推高海平面并加剧风暴与洪水。这些变化不仅威胁混凝土与钢结构，也威胁建筑内的人群：公寓过热、住宅被淹、热浪期间停电，都会带来严重的健康与经济代价。要减少这些伤害，决策者需要知道哪些灾害最可能发生、哪些建筑与社区暴露在风险之下，以及谁最难以应对。文章认为，统称为DDMTs（数据驱动方法与工具）的技术，现在已成为及时、细致且可靠地回答这些问题的核心手段。

现代数据工具能为建筑做什么

作者回顾了从数万篇论文中筛选出的61项关键研究，考察DDMTs在气候风险管理的三个阶段——危险与脆弱性分析、总体风险评估与应对规划——中的应用。早期工具包括比较建筑材料环境影响的生命周期评估，以及将天气与能耗或健康结果联系起来的基础统计模型。现代工具引入了详细的建筑能耗模拟和将建筑与周边环境关联的制图系统。更先进的工具叠加了人工智能、机器学习、数字孪生和传感器网络，使研究者能够预测未来气候下的过热、洪水损害或能源需求，并测试诸如遮阳、改良保温或加固屋顶等变化如何降低这些风险。

这些工具的不足之处

尽管进展迅速，文章揭示了若干重大缺口。大部分研究仍侧重于风险的物理层面——能耗、温度和结构损伤——而较少关注社会经济上谁最脆弱。使用先进工具研究社会脆弱性的研究（如能源贫困或低收入家庭的高温风险）很少见，尤其是在气候威胁往往更大的发展中国家。许多模型只处理单一灾害，而现实事件常常是复合的，例如热浪、停电与空气质量恶化同时发生。关于建筑与家庭的高质量数据常常缺失或被封存，严格的隐私规则也使得安全使用详细信息变得困难。复杂的软件、高昂的成本与有限的技术能力也使许多城市与社区无法获得先进工具。

用数据做得更好的机会

研究也强调了一些令人鼓舞的趋势。来自卫星、气象站、智能电表、建筑传感器与开放政府数据集的大量新信息流正在变得可用。同时，计算能力更便宜、开源软件更普及，使运行复杂模型与共享结果更容易。联合国项目到高校主导的项目等国际努力正在为气候脆弱地区创建共享数据门户和工具。作者通过优劣势分析提出若干策略，例如改进培训、简化工具、推动开放数据标准、构建研究者、政府与行业之间的伙伴关系，以及利用资金和政策支持降低成本并建立对数据驱动决策的信任。

这对日常生活意味着什么

简而言之，文章的结论是，聪明地使用数据可以在气候变暖的世界里显著提高建筑与城市的安全性，但前提是这些工具必须更易获得、更具社会敏感性并更好地整合。结合不同方法——如详尽的地图、建筑模拟与机器学习——可以为规划者提供更清晰的图景，指出热浪或洪水将冲击最严重的区域、哪些建筑需要升级，以及哪些群体需要额外保护。然而，如果没有关于人们居住状况的更好数据、专家之间更强的协作、明确的信息共享规则以及对较贫困地区的专门支持，这些强大工具的益处将难均衡分配。若能采纳所建议的策略，数据驱动方法有望为各地社区带来更凉爽的住居、更安全的街区以及更公平的气候风险防护。

引用: Charafeddine, M., Brijesh, M., Krushna, M. et al. Strategies to accelerate climate risk management in the building sector using data-driven methods and tools. Commun. Sustain. 1, 59 (2026). https://doi.org/10.1038/s44458-026-00067-1

关键词: 气候风险管理, 数据驱动建筑, 人工智能, 城市高温与洪涝, 建筑韧性