關于綠色節(jié)能建筑智能化建設探究

余海濤

上海寶冶集團有限公司 上海 200941

引言

隨著當前城市經(jīng)濟的不斷發(fā)展，城市的容納能力需求不斷增大，城市人口居住需求促進了大量建筑如雨后春筍般拔地而起、高高聳立。由于建筑物快速建設的同時，傳統(tǒng)建筑物施工時缺乏先進裝配式建筑節(jié)能材料支撐，基本不可能大量使用節(jié)能減排材料與設施設備，然而建筑工程在日常施工過程中產(chǎn)生大量廢棄物，給城市造成最為直接、肉眼可見的污染源頭，據(jù)不完全統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，當前我國建筑能耗是所有總能耗占比較大的，最高占比可接近35%左右[1-2]，因此建筑在施工時會產(chǎn)生非常巨大的能耗，給城市發(fā)展和環(huán)境保護帶來了很大壓力。

國家對節(jié)能減排的高度重視，出臺了不少相關法律法規(guī)和節(jié)能減排措施[3]，尤其是碳達峰、碳中和的提出，人們對環(huán)境保護意識的不斷提高，大家現(xiàn)在是越來越注重低碳環(huán)保、節(jié)能減排了，并將其應用在了各個領域和各個行業(yè)，特別是在建筑行業(yè)中，這一“綠色低碳環(huán)保理念”在建筑建設施工中有了明顯體現(xiàn)，很多認識高、理念強、觀念新的建筑企業(yè)或企業(yè)家充分表露出了社會責任感和社會公德心，在施工建筑建設過程中大量使用智能化、信息化、綠色化施工方法，大大促進了國內(nèi)建筑行業(yè)的綠色、健康和可持續(xù)發(fā)展。

現(xiàn)如今，大數(shù)據(jù)技術(shù)在每個行業(yè)之中都得到了廣泛而有效地應用，不斷促進和推動智能化、綠色化、節(jié)約化建筑行業(yè)發(fā)展，將大數(shù)據(jù)技術(shù)與綠色節(jié)能施工技術(shù)有機融合，不僅能夠推動建筑行業(yè)企業(yè)更好的發(fā)展機遇，還可為建筑行業(yè)企業(yè)推進設施設備智能化產(chǎn)業(yè)發(fā)展、為建筑企業(yè)提供更多新型建筑材料選擇，使建筑行業(yè)企業(yè)在施工方式上多元化、信息化[4]，為實現(xiàn)建筑工程施工建設能源節(jié)約起到積極性作用，確保建筑物兼具實用價值和環(huán)保理念。

1 綠色節(jié)能建筑施工智能化目的

當前，我國智能化技術(shù)逐步發(fā)展、日趨成熟，未來發(fā)展前景和市場愿景很好，當前的技術(shù)也是在不斷發(fā)展進步中，綠色建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開當前應用較多的大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡技術(shù)、可再生能源開發(fā)技術(shù)以及最新的材料技術(shù)處理，建立健全智能化系統(tǒng)，安裝節(jié)能設施設備并鑲嵌智能化網(wǎng)絡檢測系統(tǒng)，對建筑能耗時時監(jiān)控管理，通過智能化手段有效調(diào)控和監(jiān)測監(jiān)控，有效降低能耗使用，實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境保護和減少污染物污染。

射頻識別技術(shù)（RFLD）在生產(chǎn)生活、行業(yè)發(fā)展各領域、各行業(yè)充分利用，通過射頻識別技術(shù)（RFLD）與大數(shù)據(jù)技術(shù)應用聯(lián)動，推進數(shù)據(jù)資源實現(xiàn)聚通用，打通超級煙沖和數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源互聯(lián)互通、資源共享[5]；通過智能化信息傳遞與電信網(wǎng)絡、廣播電視網(wǎng)絡以及互聯(lián)網(wǎng)的相互滲透、互動配合、互相兼容，并慢慢實現(xiàn)逐步整合成統(tǒng)一信息通信網(wǎng)絡將信息輸送、運行所需要的相關媒體載體，將智能化融合到綠色建筑行業(yè)企業(yè)或項目建設，發(fā)展綠色高效、節(jié)能減排、減污降耗，有效助力人類生活方式健康、生活節(jié)奏事宜。

隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，人們在建筑施工中融入智能化技術(shù)手段，不僅可以降低現(xiàn)場施工安全風險，還可以通過智能化設施設備減少現(xiàn)場建筑工人的勞動強度，綠色化、智能化施工技術(shù)有利于生態(tài)環(huán)境建筑工程施工穩(wěn)定，是創(chuàng)建友好型社會的關鍵因素，實現(xiàn)經(jīng)濟和生態(tài)收益。國民的生活質(zhì)量不斷提高，不管是建筑建設還是人的思想觀念，都在隨物質(zhì)需求不斷變化、不斷發(fā)展完善，對精神生活的向往層次上升至更高，建筑建設的需求也就不只是要求外觀漂亮、建筑安全、隔音降噪這些相對基本質(zhì)量保證，節(jié)能、低碳、保溫、環(huán)保、舒適也成為當前建筑規(guī)劃設計最新需求，這不僅是貫徹實行現(xiàn)代建筑理念，同樣也是智能化時代要求提出的高新技術(shù)發(fā)展，智能化綠色建筑是將來社會發(fā)展進步的體現(xiàn)、是未來建筑的關鍵性要求，可持續(xù)、綠色、低碳、環(huán)保必將成為主流。

2 綠色節(jié)能建筑施工智能化發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 企業(yè)思想認識落后

綠色建筑智能化不斷發(fā)展、日新月異，但是在人才的培養(yǎng)、認識的提高、資源的優(yōu)化等方面還存在很大短板、欠缺很多東西，一定程度上制約了智能化綠色建筑發(fā)展，久而久之地與先進的其他國家拉開了差距，綠色節(jié)能建筑建設智能化不斷發(fā)展、日新月異，但在智能化建筑建設人才的培養(yǎng)、認識的提高、資源的優(yōu)化等方面還存在不足，一定程度上制約了綠色建筑智能化建設的發(fā)展[6]；固化定位思維的局限性最大程度上制約了建筑節(jié)能智能化發(fā)展，綠色建筑之所以要求智能化，核心就是盡可能地減少損耗，無論是物質(zhì)資源成本還是人力操作成本都在要求合理科學。

2.2 體制機制管理不科學

當前對智能化綠色建筑只是在概念上提的多，在管理上缺乏思想認識和思維局限性，生產(chǎn)建筑員工參與智能化綠色建筑建造缺少主動性。在建筑企業(yè)施工建造時，采取合理科學管理體制進行管理要求，可以最大限度調(diào)動積極性和凝聚力。綠色節(jié)能建筑智能化并非需要高成本投入，而是如何有效順應自然、充分利用自然，把人文氣候合理的考慮在建筑建設中即可，用小成本帶來大宜居，盡量滿足用戶最基本健康需求和環(huán)保要求，減少環(huán)境污染，以至于構(gòu)建和諧文明社會發(fā)展。綠色節(jié)能建筑智能化建設并非需要高成本投入，而是如何有效順應科技、充分利用技術(shù)，把施工現(xiàn)場及地理因素考慮在建筑建設中即可，用小成本帶來大便利，不僅可以減少環(huán)境污染，還可以實現(xiàn)節(jié)能減排、催生發(fā)展。

3 智能化建筑實施方向

3.1 實施照明系統(tǒng)智能化

在建筑設計時，充分考量智能化融合于建筑物內(nèi)部照明，多點、多角度、個性化安裝智能控制原件并連接到智控系統(tǒng)[7]，通過智能系統(tǒng)或手機App智能調(diào)控光照強度和工作元器件，在無人使用時自動關閉照明系統(tǒng)，除了充分節(jié)能外，還可以延長照明系統(tǒng)使用壽命。充分利用自然光源光照以及能量儲存，在滿足當前室內(nèi)光照需求的同時，儲存的能量還可以釋放滿足其他需求，兼具了節(jié)能減排和智能化雙向管理效果。

3.2 實施溫控系統(tǒng)智能化

隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，人民對美好生活的向往從本質(zhì)上發(fā)生了變化，對日常生活品質(zhì)保障有了更高的滿足感，高溫天氣或極寒天氣對人們有著痛一般的領悟，如何實現(xiàn)室內(nèi)溫度控制和濕度控制，那么現(xiàn)代建筑中空調(diào)就不可或缺了，它是室內(nèi)環(huán)境的調(diào)節(jié)器，確保人體始終處在一個適宜狀態(tài)。對空調(diào)系統(tǒng)的智能化設計[8]，充分利用大自然的自然屬性，通過感知大自然來有效調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度，既可讓用戶處在室內(nèi)舒適環(huán)境，又可實現(xiàn)用戶節(jié)能。

3.3 實施給排水系統(tǒng)智能化

加強建筑工程安裝給排水智能化設計，通過智能化技術(shù)時時監(jiān)測分析水泵日常運行情況，及時了解潛在故障風險，并通過風險異樣發(fā)出提示信號，讓供水單位或檢修人員快速對故障實施維護檢修，確保日常供水安全，既可實現(xiàn)水資源合理利用，也可方便人們?nèi)粘Ｉ畋仨?。另外，針對自然降雨進行合理凈化處理收集儲存，在必要時可以解決生活日常用水需求，一方面可以降低生活用水成本，另一方面還可以降低城市供水負擔；針對日常生活廢水通過智能凈化裝置凈化處理后，還可以作為日常生活用水，達到循環(huán)二次利用作用。

3.4 實施安保系統(tǒng)智能化

人類生命安全至上，在建筑智能化設計時應當充分考慮建筑物本身的安全和外界自然以及人為破壞安全，因此在建筑實施時智能化安全系統(tǒng)就是人類的重要保障，實施安保系統(tǒng)智能化是促進建筑安全的重要舉措。一是依靠現(xiàn)代化技術(shù)強化建筑安全，確保材質(zhì)安全性能和適用性能，通過安保系統(tǒng)功能檢測和反饋，可實現(xiàn)第一時間預測；二是建筑智能化系統(tǒng)與天氣預報監(jiān)測系統(tǒng)、地質(zhì)災害預警系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)嫁接和共享，但自然災害來臨時，建筑智能系統(tǒng)第一時間響應，觸發(fā)自然災害系統(tǒng)，合理科學預測自然災害，有效降低自然災害帶來的危害；三是安裝智控系統(tǒng)與天網(wǎng)工程相銜接，當建筑物內(nèi)有人為安全因素時，智能建筑系統(tǒng)馬上觸發(fā)報警系統(tǒng)，一方面可以幫助公安機關破案需求，另一方面可以及時挽救人類安全和損失。

4 科學設計節(jié)能建筑智能化

4.1 高新科學技術(shù)引入應用

建筑節(jié)能智能化發(fā)展不得一成不變、守舊如初，要大膽創(chuàng)新驅(qū)動、與時俱新、推陳出新，積極引入國內(nèi)外先進技術(shù)并在節(jié)能建筑上的應用，拓展視野探索、有效提高建筑潛在功能，使得更加方便、快捷、適用的為人類提供服務。引入BIM技術(shù)[9]，便于在選擇合適建筑材料時符合建筑工程需求和質(zhì)量要求，確保所用材料與其功能結(jié)構(gòu)相匹配、相適應、相契合，選擇合適的中空玻璃洞口尺寸、優(yōu)化施工方向，可實現(xiàn)能源節(jié)約約1/3的效果，由此可見高新技術(shù)科學引入對建筑智能化發(fā)展具有重要意義。

4.2 綠色環(huán)保建材引入使用

好的建筑材料不僅可以實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，還可以滿足人們對舒適生活質(zhì)量的要求，如2018年強調(diào)氣凝膠材料在建筑行業(yè)使用優(yōu)勢后，國內(nèi)逐漸興起節(jié)能環(huán)保建材使用熱潮。在玻璃中注入氣凝膠材料可以大大提高玻璃阻燃性能，起到隔熱效果；集熱器加入氣凝膠材料后可大大提高集熱效率，據(jù)實驗數(shù)據(jù)表明，集熱效率可達原有的2倍之多，可以阻止熱能損失；氣凝膠板材相較于傳統(tǒng)板材，可節(jié)約能耗62%以上，確保了建筑內(nèi)部空間保溫性能。由此可見，智能化建筑節(jié)能材料是今后設計和建設的必必由之路。

4.3 自然清潔能源引入利用

當前國家能源相對緊張，清潔高效能源更是不可或缺。因此，在節(jié)能建筑智能化設計時，可以充分考慮如何利用太陽能和風能。建筑設計時，將屋頂光伏和屋頂風能一并設計在建筑總體設計范圍內(nèi)，在安全和美觀的前提下，墻面和屋頂科學合理布局光伏板以及風能轉(zhuǎn)換器，有效收集光伏電能和風能，在光伏板接收光照和風能做功的合理范圍內(nèi)，即可解決住戶生活用電問題，也可上網(wǎng)發(fā)電實現(xiàn)微量收入，不僅可以節(jié)能還可以創(chuàng)收。

4.4 綠色節(jié)能智能化考核體系

將綠色節(jié)能施工智能化納入考核評價體系范疇，根據(jù)綠色節(jié)能施工技術(shù)評價體系，分別制定公司管理層、項目現(xiàn)場管理、施工技術(shù)人員、現(xiàn)場監(jiān)督人員的考核體系，針對節(jié)能成效做得好的要有獎勵，實現(xiàn)激勵制管理，激發(fā)綠色節(jié)能施工進一步發(fā)展；針對節(jié)能成效不佳的，要有適當懲罰，通過獎懲分明的機制推動綠色節(jié)能施工智能化發(fā)展。

5 結(jié)束語

智能化技術(shù)不斷助力建筑綠色節(jié)能行業(yè)快速發(fā)展，節(jié)能減排、高效管理優(yōu)勢逐步顯現(xiàn)。通過實施照明系統(tǒng)智能化、溫控系統(tǒng)智能化、給排水系統(tǒng)智能化、安保系統(tǒng)智能化，不僅可以為人類生活帶來方便快捷，也可以提高生活質(zhì)量；通過優(yōu)化節(jié)能建筑智能化設計，引入高新科學技術(shù)、使用綠色環(huán)保建材、利用自然清潔能源，提高建筑安全綠色環(huán)保低碳，實現(xiàn)節(jié)能減排綜合利用。