基于綠色智能建筑技術(shù)的新發(fā)展與運(yùn)用分析*

鄭 杰

(山西蒙山佛光房地產(chǎn)開發(fā)有限公司 太原 030000)

綠色智能建筑技術(shù)是基于智能化和綠色化的理念,以科技手段為支撐,將節(jié)能環(huán)保、智能控制、人性化設(shè)計(jì)等因素融合在一起,打造出更加環(huán)保、舒適、智能的建筑環(huán)境。綠色智能建筑技術(shù)的發(fā)展中,需要根據(jù)不同的場(chǎng)景和需求,采取不同的技術(shù)手段和方法。

1 綠色智能建筑新發(fā)展方向

綠色智能建筑是一種綜合運(yùn)用綠色建筑和智能建筑技術(shù)的建筑形態(tài),以滿足人們對(duì)舒適、健康、安全、高效和環(huán)保的生活和工作需求為目標(biāo),通過最優(yōu)的設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)和管理實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和社會(huì)責(zé)任的目標(biāo)。綠色智能建筑融合了多項(xiàng)技術(shù)理念,包括節(jié)能思想、可再生理念等,通過對(duì)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,可以實(shí)現(xiàn)建筑的高效節(jié)能、自動(dòng)化控制、智能化運(yùn)營(yíng)等目標(biāo),同時(shí)減少對(duì)環(huán)境的影響,提高建筑的可持續(xù)性。在綠色智能建筑中,人們可以通過智能化的設(shè)備和系統(tǒng)來控制室內(nèi)環(huán)境,包括溫度、濕度、光照等參數(shù),從而提高人們的生活和工作舒適度。此外,綠色智能建筑還可以通過可再生能源和節(jié)能技術(shù)來減少對(duì)化石燃料的依賴,降低建筑的碳排放和能源消耗,實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)[1]。

1.1 建立標(biāo)準(zhǔn)化管理系統(tǒng)

建立標(biāo)準(zhǔn)化管理系統(tǒng)是綠色智能建筑發(fā)展的必要條件,確保其環(huán)境友好、節(jié)能減排、智能化等方面的要求得以實(shí)現(xiàn)。通過制定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,例如評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)等,可以提高建筑的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)營(yíng)水平,促進(jìn)綠色智能建筑技術(shù)的推廣和應(yīng)用。建立標(biāo)準(zhǔn)化管理系統(tǒng)還可以加強(qiáng)建筑與環(huán)境、社會(huì)的關(guān)系,實(shí)現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 踐行人本設(shè)計(jì)理念

人本設(shè)計(jì)理念指在建筑設(shè)計(jì)中將人放在中心位置,它是綠色智能建筑發(fā)展的重要方向之一,未來的綠色智能建筑需要更注重人文關(guān)懷和人性化設(shè)計(jì),以提高使用者的生活和工作舒適度。引入智能化系統(tǒng)和科技創(chuàng)新,綠色智能建筑可以更好地適應(yīng)居住者的需求,例如,在現(xiàn)代高層建筑項(xiàng)目中,采用了智能化系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)溫度、濕度、光照等環(huán)境參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)目標(biāo),有效提高室內(nèi)舒適度。智能化系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)智能家居控制,使居住者更加方便地掌控家居設(shè)備,提高生活便利性。

2 綠色智能建筑技術(shù)的運(yùn)用

2.1 設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制與管理

設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制與管理是一種基于物聯(lián)網(wǎng)和智能控制技術(shù)的綠色智能建筑技術(shù)應(yīng)用方法。它通過對(duì)建筑內(nèi)各種設(shè)備的監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的協(xié)同聯(lián)動(dòng)控制和運(yùn)行管理,從而達(dá)到節(jié)能減排、提高室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量、提高人員工作效率等效果。

設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制與管理和綠色網(wǎng)絡(luò)矩陣也常常相互搭配運(yùn)用。一種常見的方式是改造智能綠色網(wǎng)絡(luò)矩陣,將各種智能設(shè)備和傳感器集成進(jìn)來,實(shí)現(xiàn)智能化聯(lián)動(dòng)控制和數(shù)據(jù)收集,對(duì)建筑進(jìn)行全面的智能化改造。該網(wǎng)絡(luò)矩陣通過有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和聯(lián)動(dòng)控制。通過數(shù)據(jù)采集和分析,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑能源的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理,加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析,優(yōu)化建筑系統(tǒng)的運(yùn)行方式,提高能源利用效率和節(jié)能減排效果。

建筑中遮陽(yáng)、光伏屋頂、采光頂、不透光屋頂和立面幕墻等,都可以通過設(shè)備聯(lián)動(dòng)管理和控制(見圖1),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排效果。例如:在夏季可以將遮陽(yáng)關(guān)閉,避免室內(nèi)過熱,而在冬季可以打開遮陽(yáng),將陽(yáng)光引入室內(nèi),提高室內(nèi)溫度。通過集成控制系統(tǒng),可以根據(jù)室內(nèi)溫度和光線條件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制;在晴天或強(qiáng)光照射時(shí),可以適當(dāng)調(diào)整采光頂?shù)拈_合程度,提高室內(nèi)采光量,減少室內(nèi)照明設(shè)備的使用,而在光伏屋頂上集成光伏電池板,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑能源的收集和利用;不透光屋頂和立面幕墻可以用于調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、防止日曬,還可以吸收部分噪音等;通過智能化控制,可以根據(jù)室內(nèi)溫度、陽(yáng)光強(qiáng)度等因素,自動(dòng)調(diào)節(jié)不透光屋頂和立面幕墻的角度和開合程度,以達(dá)到最佳的節(jié)能減排效果。

圖1 綠色網(wǎng)絡(luò)矩陣

2.2 引進(jìn)智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在現(xiàn)代建筑中,各種設(shè)備的數(shù)量和種類越來越多,而普通的設(shè)備之間通常是孤立的,無(wú)法互相協(xié)作,導(dǎo)致能源浪費(fèi)和資源浪費(fèi),智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引進(jìn)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)各種設(shè)備的智能聯(lián)通和信息共享。建筑內(nèi)的各種設(shè)備需要具備智能化的能力,例如,需要采用支持網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)備,建立一個(gè)完善的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),包括各種通信協(xié)議,數(shù)據(jù)傳輸控制等。建筑內(nèi)的設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,實(shí)現(xiàn)信息的傳遞和互動(dòng),整合和優(yōu)化建筑內(nèi)的各個(gè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑的智能控制。引進(jìn)智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)建筑的智能化和綠色化,例如:智能照明系統(tǒng)可以根據(jù)建筑內(nèi)的光照情況和人員活動(dòng)情況,實(shí)現(xiàn)對(duì)照明設(shè)備的智能調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果;智能空調(diào)系統(tǒng)可以根據(jù)建筑內(nèi)的溫度和濕度,自動(dòng)調(diào)整空調(diào)設(shè)備,實(shí)現(xiàn)能源的高效利用,通過手機(jī)APP 等方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)的各種設(shè)備的遠(yuǎn)程控制,方便使用和管理[2]。

2.3 能源節(jié)約措施

建筑智能化資源節(jié)約可以減少不必要的能源浪費(fèi),提高能源的利用效率,降低建筑的運(yùn)營(yíng)成本,同時(shí)也可以減少對(duì)環(huán)境的影響。

2.3.1 節(jié)約水資源

在建筑智能化方面,可以采用多種方法來實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約。利用智能灌溉系統(tǒng),控制水的噴灑量和時(shí)間;在建筑物中安裝節(jié)水設(shè)備,如低流量水龍頭、節(jié)水淋浴頭、節(jié)水坐便器等;在建筑物屋頂安裝雨水收集系統(tǒng),可將雨水收集起來,用于澆灌花園或沖洗廁所等用途;建立水循環(huán)利用系統(tǒng),將廢水處理后再利用于沖洗廁所、洗衣服等用途。

2.3.2 節(jié)約供暖資源

空調(diào)設(shè)備是建筑內(nèi)耗能較大的設(shè)備之一,因此,對(duì)空調(diào)設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制是綠色智能建筑技術(shù)的重要應(yīng)用方向,常見的空調(diào)設(shè)備節(jié)能控制技術(shù)包括智能溫控技術(shù)和空調(diào)設(shè)備的智能聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)。智能溫控技術(shù)是指利用傳感器等設(shè)備對(duì)建筑內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,從而達(dá)到節(jié)能的目的,智能溫控技術(shù)可以根據(jù)建筑內(nèi)的溫度情況,智能調(diào)節(jié)空調(diào)設(shè)備的運(yùn)行模式,實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)設(shè)備的精細(xì)控制。例如,當(dāng)建筑內(nèi)的溫度較低時(shí),可以通過智能溫控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)設(shè)備的自動(dòng)關(guān)閉或降低功率,避免能源的浪費(fèi);當(dāng)建筑內(nèi)的溫度較高時(shí),可以通過智能溫控技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)設(shè)備的自動(dòng)開啟或提高功率,實(shí)現(xiàn)舒適的室內(nèi)環(huán)境。除了智能溫控技術(shù),空調(diào)設(shè)備的智能聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)也是至關(guān)重要的,空調(diào)設(shè)備的智能聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)是指通過建立空調(diào)設(shè)備之間的智能連接,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)建筑內(nèi)的空調(diào)設(shè)備的控制。例如,當(dāng)某個(gè)房間內(nèi)的空調(diào)設(shè)備開始工作時(shí),其他房間內(nèi)的空調(diào)設(shè)備可以自動(dòng)停止工作,避免不必要的能源浪費(fèi)。

2.3.3 節(jié)約電資源

照明設(shè)備是建筑內(nèi)常見的耗能設(shè)備,對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行節(jié)能控制,包括智能照明技術(shù)和人體感應(yīng)技術(shù)。智能照明技術(shù)是指利用傳感器等設(shè)備對(duì)建筑內(nèi)光照情況和人員活動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,從而達(dá)到節(jié)能的目的。智能照明技術(shù)可以根據(jù)建筑內(nèi)的光照情況和人員活動(dòng)情況,智能調(diào)節(jié)照明設(shè)備的運(yùn)行模式,實(shí)現(xiàn)對(duì)照明設(shè)備的精細(xì)控制。例如,當(dāng)建筑內(nèi)的光照充足時(shí),可以通過智能照明技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)照明設(shè)備的自動(dòng)關(guān)閉或降低功率,避免能源的浪費(fèi),當(dāng)建筑內(nèi)的光照不足時(shí),可以通過智能照明技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)照明設(shè)備的自動(dòng)開啟或提高功率,保證室內(nèi)的照明質(zhì)量。人體感應(yīng)技術(shù)是指利用紅外傳感器等設(shè)備對(duì)建筑內(nèi)人員活動(dòng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制,從而達(dá)到節(jié)能的目的。

智能電表在現(xiàn)代化建筑中正在被廣泛應(yīng)用,它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力的實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制,通過數(shù)據(jù)分析,可以幫助建筑管理員了解電力的使用情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行調(diào)整,從而避免電力浪費(fèi)。智能電表可以將收集到的電能使用信息與其他建筑設(shè)備的信息進(jìn)行共享,構(gòu)建智能建筑管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)各種能源設(shè)備的優(yōu)化管理和控制。智能電表可以幫助用戶更準(zhǔn)確地了解自己的用電情況,從而改善用電習(xí)慣,提高用電效率,減少能源的浪費(fèi)。對(duì)于電力公司來說,智能電表可以減少人力和物力投入,提高供電效率和監(jiān)管能力,還可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、降低污染等效果。

2.4 太陽(yáng)能資源

太陽(yáng)能在綠色智能建筑中具有非常大的應(yīng)用價(jià)值,太陽(yáng)能是一種非常穩(wěn)定、可靠的能源形式,可以減少建筑對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴。例如,太陽(yáng)能電池板:將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能,用于供電或儲(chǔ)存;太陽(yáng)能集熱系統(tǒng):利用太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)來搜集熱能,進(jìn)行建筑物的供暖和制冷;太陽(yáng)能窗簾:利用太陽(yáng)能窗簾來進(jìn)行遮陽(yáng)和遮光。太陽(yáng)能窗簾可以根據(jù)日光的強(qiáng)度來控制窗簾的開合,達(dá)到室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)和光線的控制效果,降低室內(nèi)溫度和減少電能消耗;太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)可以利用太陽(yáng)能制冷機(jī)和熱泵技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的通風(fēng)、制冷和加熱等多種模式的需求。

3 綠色智能建筑優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)

綠色智能建筑技術(shù)是一種全新的建筑理念和技術(shù),其綜合了綠色建筑和智能建筑兩者的特點(diǎn),旨在最大限度地提高建筑的能源效率、環(huán)保性和智能化程度。在綠色智能建筑領(lǐng)域的應(yīng)用,可以在一定程度上降低環(huán)境污染,提高節(jié)能效果,為建筑行業(yè)節(jié)約資源,推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支撐。但是作為一種新技術(shù),綠色智能建筑技術(shù)也有一些劣勢(shì)和挑戰(zhàn)。

3.1 綠色智能建筑優(yōu)勢(shì)

3.1.1 降低能耗和減少排放

綠色智能建筑技術(shù)采用的新型材料和環(huán)保技術(shù),可以有效地對(duì)建筑進(jìn)行能源控制和浪費(fèi)的降低,從而實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約和減少二氧化碳的排放。

3.1.2 改善舒適性

綠色智能建筑技術(shù)在材料、設(shè)備、燈光等多方面進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn),可以大大提高建筑的室內(nèi)外環(huán)境質(zhì)量和人體健康。

3.1.3 提高精細(xì)化管理

綠色智能建筑技術(shù)采用自動(dòng)化控制系統(tǒng),可以提高建筑的實(shí)時(shí)管理和反饋。這些設(shè)備不僅可以實(shí)現(xiàn)收集海量數(shù)據(jù),還能根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化管理和控制,從而使得建筑管理更加快捷、方便、精細(xì)化。

3.2 綠色智能建筑劣勢(shì)

3.2.1 投資成本較高

綠色智能建筑技術(shù)的研究、建設(shè)和維護(hù)成本相對(duì)較高。特別是在建筑設(shè)計(jì)、施工、物料和設(shè)備的購(gòu)買、安裝、維護(hù)等多個(gè)方面的精益優(yōu)化,都需要大量的經(jīng)費(fèi)和資源支持,同時(shí)也限制了該技術(shù)在普及應(yīng)用中的局限性。

3.2.2 建筑智能化程度不足

當(dāng)前國(guó)內(nèi)綠色智能建筑技術(shù)尚處于初期應(yīng)用階段,亟需建筑行業(yè)進(jìn)一步提升建筑智能化技術(shù)的水平,加強(qiáng)發(fā)展研究,提高建筑整體智能化管理水平,以達(dá)到更加全面的高效節(jié)能效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,綠色智能建筑技術(shù)的新發(fā)展方向和運(yùn)用方法將推動(dòng)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),加速建筑行業(yè)的智能化、數(shù)字化和綠色化進(jìn)程。雖然現(xiàn)階段綠色智能建筑的劣勢(shì)仍然存在,但隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的不斷拓展,未來綠色智能建筑技術(shù)將發(fā)揮更加重要的作用,優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)大于劣勢(shì)。綠色智能建筑技術(shù)為社會(huì)提供更加環(huán)保、舒適、智能的建筑環(huán)境,同時(shí)也將為企業(yè)提供可持續(xù)、高效的經(jīng)濟(jì)效益。