基于智能化的綠色低碳建筑的探析

朱續(xù)生 何文 王洪 劉永吉 儲友滿

摘 要：人類對智能生活的渴望越來越強烈，然而如果它是一種巨大的能源消費，那這樣的代價將會變得更加昂貴，這是我們所不愿意看到的。住宅是智慧居住的載體，計算機是智慧居住的樞紐，二者的完美結(jié)合將徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞?。綠色低碳建筑的智能化，需要各種新技術(shù)、新設(shè)備的運用，而這些技術(shù)與設(shè)備又是跨學科、跨學科的，因此，如何使各種系統(tǒng)、設(shè)備、技術(shù)協(xié)調(diào)一致，是一項十分艱巨的任務(wù)。因此，有專家提出，在設(shè)計初期，要有有關(guān)部門的參與，進行全面的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：智能化；綠色；低碳；建筑

1 前言

綠色低碳建筑是指在整個生命周期中，最大限度地節(jié)省能源，降低環(huán)境污染，為人類創(chuàng)造一個健康、實用、有效的居住空間；一座與大自然融為一體的建筑物。在中國，隨著城市化進程的加快，很多地方都從城市的視角出發(fā)，對城市的建設(shè)行為進行了研究，并提出了“綠色、低碳”的城市規(guī)劃和建設(shè)。“綠色、低碳”是指在不損害基本生態(tài)平衡的前提下，能夠有效地利用周圍的自然資源。在當前的綠色低碳建筑浪潮中，如何推動智能化、節(jié)能、節(jié)能、充分發(fā)揮其自身的價值成為當前的一個重大課題。在人類的工作和生活品質(zhì)日益提高的今天，一個安全、高效、舒適的工作、居住環(huán)境已經(jīng)成為當務(wù)之急；計算機、通信、控制等技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是基于微電子技術(shù)的技術(shù)，為滿足人類的上述需求奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。隨著人們對工作、居住環(huán)境的要求日益提高，現(xiàn)代科技的發(fā)展也促使了智能技術(shù)的迅速發(fā)展。從科學的角度，從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，探討綠色低碳建筑技術(shù)，以實際的數(shù)據(jù)為依據(jù)，而實施的過程中，智能的系統(tǒng)是必不可少的。腳踏實地地運用智能化技術(shù)來解決生態(tài)節(jié)能和住宅舒適問題，為實現(xiàn)“綠色、低碳”的目標提供了全方位的技術(shù)支撐。

2綠色低碳建筑與智能化技術(shù)的關(guān)系

綠色低碳建筑又稱為生態(tài)建筑、可持續(xù)建筑。資源的最大化（節(jié)能，節(jié)地，節(jié)水）；節(jié)能環(huán)保，降低環(huán)境污染，提供健康、實用、高效的居住環(huán)境，實現(xiàn)與自然的和諧共存。根據(jù)定義，將綠色低碳建筑劃分為設(shè)計期評估和運營期評估。設(shè)計階段評估是指對工程圖紙進行審核，審核合格后，可取得綠色低碳建筑的設(shè)計階段評估標志，表明其設(shè)計達到了環(huán)保、低碳的評估標準；運行期評估是指在建成后一年內(nèi)，根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)進行評估，審核合格后，可取得綠色低碳建筑的運營評估標志。綠色低碳建筑的建設(shè)目標能否達到，必須從經(jīng)營管理的各個環(huán)節(jié)中得到反映。在經(jīng)營管理方面，要實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)水、保護環(huán)境、降低環(huán)境污染等目的，必須將先進的技術(shù)、信息化、智能化技術(shù)應(yīng)用到建筑節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保、降低環(huán)境等方面。

3我國智能與綠色低碳建筑一體化實施的戰(zhàn)略問題

3.1構(gòu)建智能綠色低碳建筑的體系結(jié)構(gòu)

智能、綠色低碳建筑的集成開發(fā)是近幾年來在人們的認知中取得的一次突破，但如何推動二者的協(xié)同發(fā)展尚處在起步階段，因此，本文只是一個初步的探討。如圖1。智慧、綠色低碳建筑體系應(yīng)該包括其目標、過程、內(nèi)容等多個層面的綜合，并包括其整個生命周期與時代發(fā)展的要求。

3.2智能綠色低碳建筑一體化實現(xiàn)的戰(zhàn)略途徑

實現(xiàn)智能化、綠色低碳建筑一體化的策略就是資源的最優(yōu)利用，國內(nèi)對建筑資源的優(yōu)化利用已成為熱點，但大多數(shù)人更多地關(guān)注于單一的單一技術(shù)，例如廢物的處理；在人、機、時資源的優(yōu)化利用上，對建筑全生命周期中資源的動態(tài)控制還很少見。本文以此為基礎(chǔ)，從整個系統(tǒng)的全局和整個過程出發(fā)，建立了一個動態(tài)、智能、綠色低碳建筑體系的資源與信息流開發(fā)模式。見圖2。

3.3智能綠色低碳建筑一體化發(fā)展的政府行為

推動智能、綠色低碳建筑市場的標準化和組織，健全智能、綠色低碳建筑的市場規(guī)范機構(gòu)，以及對生產(chǎn)、銷售、銷售過程的監(jiān)督和監(jiān)督。為此，必須使行業(yè)協(xié)會的中介機構(gòu)在市場中的作用得到充分發(fā)揮，政府監(jiān)管機構(gòu)逐漸從市場主體的有序退出，轉(zhuǎn)變到規(guī)范市場主體資格和競爭行為。調(diào)整工業(yè)政策，制定相關(guān)的技術(shù)推廣與開發(fā)政策。

4 綠色低碳建筑中的智能化技術(shù)應(yīng)用

4.1BA控制技術(shù)應(yīng)用

BA系統(tǒng)是指利用自動控制，計算機，通信的建筑自動化系統(tǒng)；采用傳感器等技術(shù)，對設(shè)備進行有效的監(jiān)控和管理，確保了施工設(shè)施的安全、可靠、高效、節(jié)能。BA系統(tǒng)是指在建筑物內(nèi)部進行空調(diào)、通風、配電、照明等方面的空調(diào)、通風、配電、照明；給排水，熱源與熱交換，冷凍和冷卻水和升降機進行集中；一個由監(jiān)控、控制、管理組成的一體化體系。該控制系統(tǒng)的主要作用是：對機電設(shè)備進行開、停控制、連鎖運行；對裝置的操作狀況進行實時監(jiān)控和儲存；對裝置的故障警告信號進行實時監(jiān)控與儲存；溫度、濕度、流量、電源電壓、電流等關(guān)鍵參數(shù)的實時監(jiān)控與采集；根據(jù)預(yù)先確定的控制方案，自動調(diào)整系統(tǒng)的受控參數(shù)，使其在規(guī)定的范圍內(nèi)工作；實現(xiàn)了設(shè)備數(shù)量的控制與最優(yōu)操作；采取了綜合措施，以達到節(jié)約能源的目的；該系統(tǒng)具有遙控和現(xiàn)場運行兩種功能，并具有自動控制功能；能自動生成系統(tǒng)運行報告、設(shè)備故障報警報告和設(shè)備維護報告；系統(tǒng)的運行狀態(tài)、故障報警、歷史數(shù)據(jù)等都可以通過圖形化的方式進行顯示；根據(jù)物業(yè)的需求，編制相關(guān)的數(shù)據(jù)分析報告；公共安全系統(tǒng)的信息資源共享，實現(xiàn)對設(shè)備的控制。變頻節(jié)能技術(shù)、先進的控制算法和綜合控制策略，可以達到節(jié)能的目的，既可以縮短設(shè)備的運行周期，又可以降低設(shè)備的工作強度，節(jié)省20%～30%的能源消耗，并在一定程度上降低了設(shè)備的磨損和事故，從而大大提高了設(shè)備的使用壽命，降低了設(shè)備的維修費用。

4.2建筑環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用

為了滿足人們對熱、光、聲環(huán)境的需求，本文提出了以冷熱舒適、視覺和聽覺舒適為主要評價指標，利用智能傳感器等智能監(jiān)控技術(shù)對有關(guān)的數(shù)據(jù)進行采集、存儲和分析，從而實現(xiàn)對照明、遮陽等系統(tǒng)的綜合控制。采用智能控制技術(shù)，實現(xiàn)了室內(nèi)溫度、濕度、空氣流速的自動調(diào)節(jié)；空氣質(zhì)量和其他環(huán)境因素對冷熱舒適度有一定的影響，因此改善了空調(diào)和熱的舒適度。智能控制照明、遮陽、照明、照明等，可實現(xiàn)對自然光的采集、照度、亮度的自動調(diào)整，以改善視覺的舒適度。采用聲壓傳感器對噪聲源進行采集，并與其它設(shè)備進行連接，有效地抑制了噪音的擴散，改善了聽覺的舒適度。

4.3能源監(jiān)測與管理系統(tǒng)應(yīng)用

在我國經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，我國大型公共建筑能耗問題日益凸顯。目前，我國每年建成的建筑面積大約在二十億平方米左右，其中大約有四億平方米的公用設(shè)施，超過兩萬平方米的，在城市的總建筑中，只有不到4%的面積，但是它所消耗的能源卻超過了20%，而單位面積的用電量則是一般住宅的10-15倍。在公用建筑（尤其是大型購物中心、高檔酒店、高檔寫字樓），每年的能源消耗占總能源的50%～60%，而照明設(shè)備的總耗電量則占20%～30%。目前，我國建筑運行能耗的控制，尤其是在大型公共建筑中，其能耗控制水平較低，具有較大的發(fā)展空間。在建設(shè)大型公共建筑的能源監(jiān)控與管理體系中，收集了大量的能源消耗，并根據(jù)綠色低碳建筑的評估指標，對其進行技術(shù)改造，進行科學的管理，達到節(jié)能的目的。建筑節(jié)能監(jiān)控與管理系統(tǒng)是指在某一建筑或建筑群中，實現(xiàn)變配電、照明、升降機的集成；對空調(diào)、供暖、給排水等的能源利用情況進行重點監(jiān)控；集中式、分散式的管理系統(tǒng)是指對建筑物進行實時監(jiān)控、動態(tài)分析的軟件、硬件系統(tǒng)的總稱。該系統(tǒng)包括各個計量裝置、數(shù)據(jù)采集裝置、能源消耗數(shù)據(jù)管理軟件等。

5 結(jié)語

綜上所述，智能化技術(shù)將成為當今建筑發(fā)展的一個必然趨勢，智能化技術(shù)可以有效降低能耗，減少排放，為人類創(chuàng)造一個更好的居住環(huán)境。通過借鑒國內(nèi)外有關(guān)智能技術(shù)的實踐，推動智能技術(shù)的推廣，推動節(jié)能、環(huán)保、綠色、低碳的建設(shè)道路，充分認識到綠色、低碳、高效、環(huán)保的重要性，從而更好地踐行我國建設(shè)環(huán)保型社會的理念。

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