建筑智能化與節(jié)能設計研究

穆久東

江蘇科海智能系統(tǒng)有限公司 江蘇 鎮(zhèn)江 212000

引言

建筑設計作為影響建筑質量和環(huán)境保護的重要內容，如果設計人員能夠采取有效措施進行智能化、節(jié)能化的設計，就能夠促進建筑業(yè)的發(fā)展。為了進一步創(chuàng)造一個友好的社會格局，我們應該從建筑設計入手，通過節(jié)能和智能手段實現(xiàn)綠色建筑的建設，最大限度地減少建筑能耗，使符合環(huán)保理念的建筑同時發(fā)揮實用價值[1]。

1 建筑智能化與節(jié)能設計目的

建筑智能化與節(jié)能化設計是建筑業(yè)未來發(fā)展的主要趨勢。因此，無論是從項目管理還是系統(tǒng)安裝上都應融入智能化思維。實現(xiàn)智能化發(fā)展的根本原因在于緊跟時代潮流，提高建筑物的信息化水平。根據(jù)過往安裝空氣調節(jié)、供水及排水系統(tǒng)的經(jīng)驗，我們可以看到單靠人手難以管理及控制系統(tǒng)的運作。因此，如果進行智能化設計，充分利用智能技術和計算機設備，對建筑物的各種信息系統(tǒng)進行綜合管理，不僅可以提高建筑物的安全性，而且可以減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。所以早在1980年，中國開始關注智能建筑設計，這在智能管理中有三個原因。首先，建設項目往往是復雜的，容易受到人為因素的影響，造成延誤，使建設人員和技術人員需要承擔更大的責任。一旦從智能管理工具中移除，不僅會增加項目管理的負擔，還會導致項目內容無法有效實施。二是建設項目具有長期性，從項目開發(fā)、項目實施、竣工驗收等方面，需要收集相關信息資源，妥善處理項目建設問題。利用智能技術實現(xiàn)智能分類，可以獲得可靠的管理效果。第三，這個項目的每個人都有重要的責任。借助智能技術，可以實現(xiàn)資源共享，加強各方之間的溝通，便于各方迅速確定自己的立場。因此，智能概念在建筑工程中的應用具有一定的現(xiàn)實意義[2]。

2 建筑節(jié)能設計策略

（1）充分利用自然光源。如果在建筑設計過程中注意能源效益，一般可節(jié)省至少30%的能源消耗。因此，節(jié)能設計是決定建筑能耗的關鍵因素。因此，在建筑節(jié)能設計過程中，設計人員應在工程規(guī)劃階段充分利用自然采光特性，確保建筑本身能夠節(jié)省一定數(shù)量的照明電源。例如，在建筑項目的施工中，設計師可以結合當?shù)氐恼彰魈攸c和風的模式來確定建筑物的自然光的可用性。一般位于建筑物南北方向，夏季常有強風，冬季光照強度較大。因此，在設計建筑物時，應注意建筑物位置的規(guī)劃，以減少對照明的依賴。此外，建筑的結構和形狀也會影響自然光的利用，如“花紋”和“曲線”形狀的建筑集熱性能良好。如建筑物本身散熱明顯，則應選用合適的外墻材料，如石、磚、石等，以確保建筑物本身能最大限度地利用自然光源，達到室內保溫的目的。另外，在節(jié)能設計中，可以對建筑屋頂進行規(guī)劃，通過“綠色屋頂”、“鋪設太陽能集熱板”等措施達到最佳節(jié)能效果[3]。

（2）與有效使用清潔能源。相關的能源消耗更為嚴重的原因是，清潔能源在能源使用方面的利用情況尚待改善。從煤炭能源發(fā)展趨勢看：2010年煤炭資源產(chǎn)量達到31.21億噸，2016年為34.6億噸，截至2019年煤炭能源產(chǎn)量達到39.7億噸。隨著煤炭資源總產(chǎn)量的增加，我國應在保護環(huán)境的基礎上，擴大清潔能源在建筑采暖中的應用，以減少不可再生資源的損失。中國的清潔能源主要包括太陽能、地熱能、風能等。鑒于太陽能的使用已經(jīng)引起了相關人員的注意，經(jīng)常以“蓄熱建筑”和“建造太陽能房屋”的形式使用太陽能的前提下避免建筑本身產(chǎn)生大量的能量損失。因此，太陽能仍然是我國建筑節(jié)能設計的一個重要方向。地熱能是專門用于供暖系統(tǒng)的，比如黑龍江，它位于寒冷地區(qū)，比其他地區(qū)的供暖周期稍長。在這方面，2020年專門針對100萬平方米的建筑節(jié)能改造設計，加大地熱能工程的開發(fā)力度，從而為建筑清潔能源節(jié)能設計帶來重要的推動作用。只有確保清潔能源的廣泛使用，才有可能加快建設一個友好節(jié)能的社會[4]。

（3）科學引進高新技術。無論是在建筑物的節(jié)能設計或智能設計方面，都應與時俱進，以科學的方式引進高新技術，確保建筑工程在施工過程中能得到便捷的服務。常見的節(jié)能技術包括“外遮陽技術”、“雨水收集與蓄水技術”、“外墻保溫技術”、“光纖光柵技術”等。前三項技術是建筑施工中門窗、外墻和給排水設施的節(jié)能設計，而建筑模型技術可以作為建筑設計和規(guī)劃的建模方法。例如，在裝配式建筑中，可以使用BIM技術創(chuàng)建一個“五維建筑模型”，然后使用建筑模型來確定建筑結構的位置和組裝方法，從而降低建筑返工率，也可以避免建筑項目產(chǎn)生較大的材料損失。此外，BIM技術還可以用來為建筑工程選擇合適的建筑結構和材料[5]。

3 結束語

總而言之，為了實現(xiàn)建筑工程的長遠發(fā)展，必須將智能化、節(jié)能化的設計理念融入其中，以提高建筑的實用性，滿足當前新時代的發(fā)展需要。在此基礎上，分析了建筑智能化節(jié)能設計的目的，并從安全系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、空調系統(tǒng)等方面進行了智能化設計，借助自然采光、清潔能源的應用、高科技、綠色建材的引進等策略，保證了建筑節(jié)能設計，從而提高了建筑設計的質量。