低碳城市與智能建筑電氣

楊西

摘 要：工業(yè)社會的到來，給人類帶來的是科學技術方面的革新，機械化與電氣化使生產率大幅提升，人們生活環(huán)境中充滿了新技術與新發(fā)明，人們的生活方式在逐漸發(fā)生改變。致力于人們生活、環(huán)境的改變，更多的先進技術被應用到形式各異的建筑工程、建筑環(huán)境中。該文著力于研究低碳城市與智能建筑電氣，以此為背景分析二者之間存在的內在聯(lián)系，同時也提出智能建筑電氣中建筑設備監(jiān)控以節(jié)能為中心、信息通信以三網融合與物聯(lián)網應用為核心以及安全防范以智能處理為重心的這三個自身特征。

關鍵詞：低碳城市 綠色建筑 智能建筑電氣

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0107-02

2010年在我國上海舉辦的世界博覽會非常成功，其主題是城市，讓生活更美好。這一語句隨之深入人心，新形勢下人們對生活、工作的環(huán)境提出了更高的要求，低碳城市、綠色建筑、智能建筑電氣已然成為城市建設的主要技術力量，在社會的發(fā)展建設中，低碳、智能是一個值得深思的重要的問題。

1 低碳城市的概念

改革開放以來人們的生活水平得到了大幅度的改善，全球總人口在近五十年來呈倍數增長，為了維持人類正常生活，就需要提供更多的可使用資源和能源，而要滿足這樣的需求，地球環(huán)境就要隨著發(fā)生改變，過多的采擷地球資源也會使地球生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞。就目前地球現(xiàn)有的資源、能源來看，不遠的將來就會遇到資源、能源枯竭的問題。不容樂觀的是，地球可再生的資源是非常有限的，社會經濟的不斷發(fā)展以及世界人口的迅速增漲，無疑是對地球資源造成的危機。與此同時，人們生活環(huán)境被排放的化學氣體、各種有毒物質所污染，工業(yè)硫酸煙的排放造成酸雨，日常生活使用的塑料及部分工業(yè)產品會變成不易降解的白色污染，等等。面對如此嚴峻的生活環(huán)境，人們應該重視和審視日常生活行為所帶來的弊端，高消耗達成的經濟增長目標以及先污染后治理的生存模式已經不符合當下的資源形式，著眼于未來人類的生存和發(fā)展，應該想采取適應時代要求的策略。

世界環(huán)境與發(fā)展委員會于1987年就全球重大經濟、社會資源環(huán)境等項目進行了具體的調查，在分析和研究相關數據的基礎上，提出了《我們共同的未來》這一報告，內容中詳細列舉了可持續(xù)發(fā)展的重要意義，在未來的發(fā)展中致力于尋找人口、社會、環(huán)境、資源以及經濟能夠相輔相成發(fā)展的方法，使其能夠滿足當下社會生存環(huán)境的需要，同時要杜絕此項為子孫后代帶來的制約或者弊端。

哥本哈根于2009年年末舉行了聯(lián)合國氣候變化大會，會議中的重要內容就是發(fā)展低碳經濟。這種經濟模式是以低耗能、低污染以及低排放為基礎的，能夠有效實施能源的高效利用、有效開發(fā)清潔能源、實現(xiàn)綠色GDP，低碳經濟的核心思想是能源技術的創(chuàng)新、減排技術的革新、產業(yè)結構發(fā)展理念的轉變、產業(yè)結構的有效革新以及人類生存發(fā)展觀念的延伸。

低碳城市Low-carbon City：發(fā)展模式以及發(fā)展方向以低碳經濟為主，低碳生活是民眾生存的基本理念以及社會行為標準，政府建設城市的最終目標和立足點應該是以低碳社會為主。目前，已經興起全球化的低碳城市建設。國內很多城市針對低碳城市這一社會構建，已經加大執(zhí)行力度，在社會經濟逐漸發(fā)展的過程中能夠使環(huán)境代價最小化，關注和重視人類與大自然的和諧相處。

2 綠色建筑是低碳城市建設的主要構建

建筑行業(yè)的發(fā)展迄今為止可以分為三個歷程：掩蔽建筑、舒適建筑以及健康建筑。掩蔽建筑在三者中屬于低耗能歷程階段，其他兩個階段都是高耗能的。隨著人們生活品質的提高，民眾的思想意識也受到同化，越來越注重的是生態(tài)環(huán)境能夠走可持續(xù)發(fā)展的道路，在低碳城市這一社會概念中，建筑行業(yè)正朝向第四個歷程階段發(fā)展——綠色建筑。

綠色建筑中主要提倡的是使用可再生能源或者是采用未利用的能源，在建筑過程中注重能源的節(jié)約以及建筑材料的循環(huán)使用，使資源得到有效節(jié)約，使建筑過程中對自然環(huán)境產生的危害降到最低。綠色建筑的概念形成于建筑學與生態(tài)學的互相融合，于20世紀60年代美籍意大利建筑師保羅·索勒瑞首次提出。所謂綠色建筑，就是在此建筑的存在周期內使環(huán)境保護達到最大化，有效地節(jié)能、節(jié)水、節(jié)地以及節(jié)材，同時要減少工程污染，使人們生活空間的健康程度得到保證，并且為人類提供適度度高的建筑，最終使建筑與自然能夠共存。

綠色建筑屬于整體性的概念，是有機性的，整體貫穿在建筑規(guī)劃、圖紙設計、工程建設、建筑使用以及建筑維護過程中，使建筑生命周期得到覆蓋。綠色建筑要求在實施過程中能夠與自然環(huán)境相結合，最終使建筑與自然能夠和諧共存，致力于為使用者建造健康且適用的空間，同時保證促進周邊環(huán)境的積極發(fā)展。

綠色建筑在建造過程中主要看重的是能源資源與建筑材料的相互結合與有效節(jié)約，所以在建筑工程中涉及到的能源與建筑材料都應該最大限度的做到節(jié)約。綠色建筑中包含環(huán)保技術、節(jié)能技術以及信息網絡技術，并使之能夠滲透在人類的基礎生活當中，也就是說綠色建筑利用先進的技術以及綠色的理念為人類建造和諧的居住環(huán)境，同時能夠有效解決生態(tài)節(jié)能等問題。這樣看來，綠色建筑已然成為自然環(huán)境中不可或缺的一部分，與自然環(huán)境達成了和諧共存的生態(tài)系統(tǒng)。

綠色建筑與傳統(tǒng)建筑之間是存在一定差別的，綠色建筑的基本理念源于建筑物本身，著重發(fā)展的是人類與自然共存的有機體系，可以被稱之為是多樣化目標優(yōu)化的系統(tǒng)典型案例。綠色建筑的有效實施離不開大量的智能化系統(tǒng)做基礎支撐。建設部仇保興副部長在《中國的能源戰(zhàn)略與綠色建筑前景》中曾經提到：“以智能化推進綠色建筑，節(jié)約能源，降低資源消耗和浪費，減少污染，是建筑智能化發(fā)展的方向和目的，也是綠色建筑發(fā)展的必由之路”。綠色建筑在我國建筑行業(yè)剛剛步入軌道，詳細的課題需要專業(yè)人員進一步去探索。未來我國建筑智能化體系、綠色建筑的發(fā)展歷程中，會擁有更大的市場競爭力，也會使建筑技術水平達到一個新的高點。

3 智能建筑電氣發(fā)展特征

當下人類的生活環(huán)境主要推崇綠色建筑、低碳城市生活，其中智能建筑電氣凸顯出其自身的三個重要特征：建筑設備監(jiān)控以節(jié)能為中心、信息通信以三網融合與物聯(lián)網應用為核心以及安全防范以智能處理為重心。

3.1 建筑設備監(jiān)控以節(jié)能為中心

高效節(jié)能類型的建筑設備應用在建筑電氣工程中，已然成為一種技術規(guī)范性的要求，但是其實質體現(xiàn)出的效果是否節(jié)能是需要進行詳細的數據分析的。所以，在新型建筑以及已有建筑中利用實時監(jiān)測得出的具體數據，能夠及時對建筑工程中設備的運行狀態(tài)及時掌握，對于故障信息能夠進行診斷，對于耗能情況也能夠及時掌握，如果出現(xiàn)不達標的現(xiàn)象可以進行參數等信息的設備調整，使用方式得到改變，彌補能源浪費的漏洞，進一步利用能源消耗的詳細數據制作建筑電氣工程以及建筑設備參數改造的具體設計方案，使建筑工程的能效得以提高。

綠色建筑中使用到的控制設備是能包含很多項目的，例如：

區(qū)域熱、電、冷三聯(lián)供系統(tǒng)控制。

利用峰谷電價差制造的冰蓄冷系統(tǒng)控制。

采用最優(yōu)控制技術，使建筑物能夠利用自然能量來采光、通風，實施室內的照明控制與室內通風空調控制，從最根本的角度實現(xiàn)低能建筑的工程目標。

隨環(huán)境溫度、濕度、照度而自動調節(jié)的智能呼吸墻。

變頻調速裝置對所有泵類設備的最佳能量控制。

自動收集雨水、處理污廢水，提供循環(huán)使用的水處理設備控制系統(tǒng)。

以上列舉出的智能控制系統(tǒng)以及最優(yōu)控制技術等一些應用型的策略已經被建筑行業(yè)所青睞，在綠色建筑中被廣泛的使用。

世界專業(yè)人士現(xiàn)在努力研發(fā)的課題是將水力發(fā)電、風力發(fā)電、太陽能光伏發(fā)電、太陽能光熱發(fā)電以及燃料電池等一些再生能源有效利用，使其與建筑工程中的配電系統(tǒng)或者是城市中的電網能夠和諧共存。以城市中心的有效能源就是發(fā)電系統(tǒng)，而城市的人口需要規(guī)?；恼w系統(tǒng)，但是在以后的發(fā)展過程中城區(qū)中的小規(guī)模建筑物將被網蓋智能微電網，實現(xiàn)規(guī)模化整體發(fā)電系統(tǒng)與小規(guī)?？稍偕行茉吹暮椭C共存，一方面可以提高城市發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性；另一方面能夠提高可再生能源在電網系統(tǒng)中的利用率。

3.2 以三網融合與物聯(lián)網應用為核心的信息服務

當下，人們生活在網絡科技信息時代，社會主旋律也有信息通信所支撐，于社會的經濟發(fā)展來說，這是一種高效的節(jié)能減排手段。隨著通信手段的不斷發(fā)展，人們的生活習慣隨之發(fā)生了巨大的改變，已然形成了最方便的交流與溝通模式。企業(yè)中利用遠程視頻會議就可以將分布各地的管理人員聚集同一個通信系統(tǒng)中，解決企業(yè)經營問題，這一過程中減少的是交通工具的利用，節(jié)省的是時間與能源的消耗，從而也是工作效率的提升，最終實現(xiàn)了減排的具體目標。

最近一些年，通信技術的發(fā)展是非常迅猛的，LTE于IPV 6、移動通信3G網絡之后，但仍然得到了廣泛的使用，普及范圍逐漸在拓寬，EPON與GPON這兩項通信技術是與光通信同期發(fā)展的，這兩種技術的推廣使電話網絡、電視網絡與互聯(lián)網三者實現(xiàn)了完整的融合。所以，當下人們的生活被移動通信所覆蓋，人們更加熱衷于這種無所不能的信息服務技術，這種技術的廣泛使用也是今后強勁的發(fā)展戰(zhàn)略目標。建筑工程當中為了符合低碳城市、綠色建筑的標準，更多是將全光通信與無線通信引用到了建筑物中，使傳統(tǒng)的布線模式徹底被時代淘汰。

隨著科技的不斷發(fā)展，在人們生活中不深入的是物聯(lián)網，它是計算機、無線通信以及RFC三者的結合體，它以分布式智能處理的模式在社會溝通、企業(yè)經營、商業(yè)管理以及生活方式中起到革新與改變作用。物聯(lián)網的特征是可以將大量的事物交由人工智能終端進行自動化的處理，所以就要求在建筑物中密集布置物聯(lián)網的節(jié)點，以實現(xiàn)自動化的處理過程。

3.3 智能處理安全事務

以全球反恐的背景來分析國內的安防工作，是需要進一步提升日常規(guī)范要求的。在建筑工程當中，公共建筑、商業(yè)建筑以及普通建筑設施中的消防與安防工程是最常規(guī)的工程內容，也是非常重要的一部分。國內建筑行業(yè)在不斷發(fā)展，建筑工程的數量不斷在增加，針對一些多功能性的建筑物，流動的人群成為造成危險指數驟增的因素，因此，對于建筑物內與周圍可能出現(xiàn)的突發(fā)事件，是當下智能建筑電氣工程中需要重視并予以杜絕的現(xiàn)象，在建筑物生命周期內要利用先進的科技提升整體消防與安防工作水平。

建筑物中傳統(tǒng)的安防設備是針對視頻系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)而設計的。在當下的環(huán)境中需要提升的是系統(tǒng)設備的整體智能傳感特性。因為在某些現(xiàn)象中探測信息是不能依靠人類的視覺與聽覺就可以妥善處理的，所以智能圖像的分析技術就在時代的需求下誕生?，F(xiàn)在建筑工程中已經利用的有：移動人體分析、面容比對分析、街景分析、區(qū)域防范分析、車輛牌照識別、人流密度分析、人物分離分析、人數統(tǒng)計等。

消防系統(tǒng)中為了能夠提升自動報警系統(tǒng)的效率，需要對火災探測器進行相應的技術革新：首先，革新火災探測器的工作機理，火災信息的采集盡量利用視頻遙感、光纖傳感等先進技術。其次，將CPU植入到傳統(tǒng)的火災探測器中，使系統(tǒng)的智能識別程序得到提升，成功的將傳統(tǒng)火災探測器轉變成智能探測器，使火災自動報警系統(tǒng)的工作效率得到提升，使探測器運行的可靠性隨之提高。消控中心在國家宏觀環(huán)境要求下，其自身的職能發(fā)生了相應的改變，在正常工作狀態(tài)中能夠協(xié)調消防、安防以及物業(yè)開展基本業(yè)務，保持正常的工作設備運行。在突發(fā)事件處理中，則成為應急指揮中心，自動根據事故現(xiàn)象的緊急情況做出預案，進行及時的工作調度。

4 結語

節(jié)能減排是國內政府非常重視的一項工作，低碳城市與綠色建筑就是這一工作計劃具體的實施，也是良好社會環(huán)境的創(chuàng)建，節(jié)能減排工作需要在建筑工程中詳細的落實，經由專業(yè)的技術人員進行落實才能保證資源的再生與利用。以低碳城市為核心，智能建筑電氣的工作人員要熟知自身的技術與社會責任，不斷探索低碳城市、綠色建筑、智能化應用的基礎理論，在原有的理念與技術上創(chuàng)造新的能源價值，使建筑與自然能夠和諧共存。使人們的生活環(huán)境與自然環(huán)境能夠實現(xiàn)有效銜接，使地球資源能夠最大化的得到節(jié)約，智能建筑電氣中盡量節(jié)約材料的應用，為今后的社會發(fā)展以及人類的生活環(huán)境做出一定的貢獻。

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