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绿色建筑体系中建筑智能化的应用

2019-12-05

浙江水利水电学院学报 2019年5期
关键词:智能化绿色体系

刘 杨

(阜阳职业技术学院,安徽 阜阳 236000)

经济的飞速发展和科学技术的进步加快了社会的发展步伐,人们的生活水平有了质的飞跃,对精神生活和对物质条件的要求也相对较高了,其中最为突出的就是对居住环境的要求。过去,居住环境只要安全、遮风避雨即可,而现在则更加追求居住环境的舒适性、美观性和便利性[1]。这些观念的转变都对我国建筑的建设提出了更高的要求,需要不断将科学技术融入到现在的建筑建设中,从而建造出更加适应人们新需求的建筑作品。在社会的发展过程中,能源问题逐渐暴露在大众视野之下,成为了全球重点关注的问题,如何实现能源的节约以达到可持续发展是当下社会的重点课题,在建筑领域也是关键问题之一。因此,建筑领域也在不断地进行优化,开始推出绿色建筑和智能化建筑,以期能推动社会的可持续发展目标。

1 绿色建筑和建筑智能化概述

当下,绿色建筑和智能化建筑已经成为了建筑领域的主要发展方向,绿色建筑完全改变了传统建筑行业高投入、低效率、高污染的建造模式,既节约了资源又保护了环境,实现了建筑与环境的和谐共处。智能化建筑则是以建筑为基础平台,将建筑技术和先进的科学系统、服务系统、管理系统等信息化技术结合,构建出一个更安全、更便捷、更节能、更健康的建筑环境[2]。

1.1 绿色建筑概述

1.1.1 绿色建筑的定义

通常意义上来说,绿色建筑的概念是指在建筑的施工过程中,尽量做到对能源的节约,最大程度地减少建筑材料对环境的污染,以保护生态环境的平衡,为实现社会的可持续发展打下基础[3]。绿色建筑立足于绿色的观念和方式,对相关建筑进行规划、设计、开发、使用和管理,具有绿色化、因地制宜、以人为本等特点。绿色建筑的出现,究其根本是为了给人类提供一个健康舒适的绿色居住环境,因此,在建筑的过程中必须充分考虑设计和材料,尽量使用环保型建筑材料,设计要充分合理,避免浪费建筑材料。

1.1.2 环保型建筑材料

所谓环保型建筑材料,皆具有耐久性好、不散发或很少有害物质等特点,像新型墙体材料、装饰装修材料、新型建筑物外表保温隔热材料以及无机非金属材料等都是当前建筑行业最常见的具有代表性的环境型建筑材料。比如采用新型建筑幕墙,不仅可综合利用光源,还可利用太阳能源[4]。值得一提的是,即便使用环保型建筑材料,也要在实际运用中尽量优先选择使用再生原料制成的材料以及可循环使用的建筑材料,针对生命周期较长的环保型材料,应在使用年限范围内,最大程度地去节约能源,减少对环境的污染,推进绿色建筑的发展。

1.1.3 绿色建筑的三大主题

虽然因为地域、观念和技术的不同,目前对绿色建筑的定义并不统一,但是绿色建筑的三大主题是毋庸置疑的,即:减少对地球资源和环境的负荷与影响、创造健康且舒适的生活环境、与周围自然环境相融合。绿色建筑旨在高效利用现有资源、尽量规避对环境造成不良影响的基础上为人类创建一个健康舒适的居住环境。

1.1.4 绿色建筑体系的特点

(1)节能性 相比传统建筑,绿色建筑具有显著的节能功能,能充分保障建筑工程的各项能源和材料最大化利用,采用的环保型材料使用寿命长,且能重复使用,实现资源的可循环使用。绿色建筑体系的结构普遍都较为简单,给居民提供了更大的活动空间,无形中提升了居民的生活质量。

(2)经济性 绿色建筑体系中运用了大量的建筑智能化技术,各项完善的生活设施完全可以满足居民的日常生活需求,无需再进行额外的消费。同时,绿色建筑体系合理地利用了太阳能,设计人员结合建筑本身的特点,制定了一套完善可行的节水、节能方案,充分发挥绿色建筑体系的各项特色功能,这些都充分展现了绿色建筑的经济性。

1.2 建筑智能化概述

建筑智能化的概念相对来说还是一个比较新型的说法,伴随着社会科学技术的不断发展,建筑智能化的范畴与概念也在跟随着发生变化。建筑智能化在不同地区有不同的定义。欧盟将智能化建筑定义为实现智能化建筑对自身资源的有效管理,即在降低维护成本的前提下,最大限度地提高使用效率。国际智能工程学会将智能化建筑定义为实现高效、安全、舒适、节能的要求,以满足用户的需求,智能化建筑同时具备构建功能和信息技术的灵活性。美国智能建筑研究院将智能化建筑定义为首先必须满足建筑系统、结构、服务和管理四个基本需求,再进一步优化四个基本需求之间的内在关系,最后为用户提供一个合理、有效、便利和宽松的居住环境[5]。

在我国,对智能化建筑的普遍解释是建筑化智能是以建筑为根本基础,以人为本的建筑环境,采用智能技术去实现建筑施工设备的自动化运转。建筑化智能技术融合了自动控制和计算机信息技术,使其与建筑技术相结合,形成全新的建筑智能技术,为人们的居住生活环境提供更加可靠的安全性、舒适性和便利性[6]。

1.3 绿色建筑体系中科学应用建筑智能化的重要意义

一个建筑体系的生命周期先后会经历物料生产、建筑规划、设计、施工、运营维护、拆除、回用过程,在这个过程中高效地利用好各项能源是关键。将建筑智能化技术应用到绿色建筑体系,不仅能很大程度上提升建筑体系的安全性能和舒适性能,同时也能实现对能源的节约,改善传统建筑对周围环境所带来的不良影响。根据《绿色建筑评价标准》(GB/T50328—2014)中的相关规定,可以看出国家对发展绿色建筑体系的大力支持,在绿色建筑体系中科学地应用建筑智能化能提升建筑物的使用效率,为居民和自然环境的和谐相处创造一个有利的基础条件[7]。

2 绿色建筑体系中的建筑智能化技术的实际应用

当前环境下,建筑智能化技术在绿色建筑中的应用已经十分广泛,下面重点从安全保障方面、通信技术、信息集成技术、照明技术和节能环保几个方面进行讲解。

2.1 安全方面

安全是一切活动的根本,是首要要求,创造健康、舒适的居住环境首先必须要有可靠的安全保障,在绿

色建筑体系中可以合理使用以下几种建筑智能化技术来为建筑的安全保驾护航。

2.1.1 火灾自动报警和消防联动系统

这种智能化系统是利用烟感和温感的探测原理,通过DDC不间断地对建筑体内的所有消防设备进行有效监控(见图1),确保在火灾的预警阶段能够进行智能判断,最大程度地避免错误操作行为的发生,同时,也能够保证在火灾发生时,众多消防设备能够及时顺利地投入使用,而非消防设备可以有序撤出,从而最大程度地保证人员及财产的安全。

图1 火灾自动报警和消防联动系统

2.1.2 安全防范系统

安全防范系统是将门禁系统、闭路电视监测系统和录像系统进行统一整合,构建全套的安全防范系统,对整个建筑体及周边环境进行有效监视,从而全面实现电子巡更、入园识别、车辆识别、门禁管理、可视对讲、温感及烟感报警、煤气泄露报警、玻璃破碎报警、紧急呼叫及对围栏及栅窗的监测等功能,全方位保证建筑物的安全。

2.1.3 物业信息电子化管理系统

物业信息电子化管理系统的实现可以更契合当前社会人们的快节奏生活和工作方式。具体来说,通过物业信息电子化管理系统可以简化传统的抄表工作方式,实现水、电、气表的远程抄收计量,使供电设备、公共照明、电梯和供水的监管以及车辆出入、停车管理等更加方便快捷。

2.2 通信技术的应用

随着全球进入互联网时代,智能手机、平板电脑、网络电视的不断升级,网络已经成为了人们生活中必不可少的组成部分,其中通信技术的应用相当关键,而宽带、Wi-Fi都是每个住户不可缺少的。建筑化智能技术在通信技术方面的应用最突出的体现是实现了物业信息的电子化管理,实现了用户足不出户就可以对水、电、煤气费的缴纳。

2.3 信息集成技术的应用

信息集成技术是通过对全部信息化系统进行统一整合集中,以实现对所有系统的综合控制与调度,是一种信息集成系统运行技术,最大的特点是具有高度的指挥性和协调性(见图2)。经过整合的智能集成系统能够全面收集到各项系统的数据和信息,并对这些数据和信息进行充分合理化的分析,最后对各个系统进行统一调度,将信息系统标准调整为最佳的节能、减排状态,以此来实现理想状态的效果信息集成系统的运行[8]。科学的信息集成技术的应用还需将通信系统、计量系统和照明系统等采集到的数据进行整合、统计和分析,制定出更合理的节能、环保、节水方案,将可持续发展的战略方针执行到底。

图2 信息集成技术

2.4 照明技术的应用

建筑化智能技术在多个领域都已经被广泛应用,且取得了相当优异的成效,其中照明技术就是一项成效突出的典型案例,其中声控灯和光控灯就是智能化技术在绿色建筑体系中运用的最成功的代表。智能化照明技术的核心目标是节能,以照明接触器和传感器为载体,在内部安装节能灯,并根据外部环境的实际情况来调整照明的时间和亮度,既达到了节约电能的目标,同时也使照明设备的使用寿命相应的延长了,这也是一种能源的节约。

2.5 节能环保方面

人们要进行生活生产工作,那么建筑体在使用的过程中就一定存在大量的能源消耗,包括照明、供暖、通风、供冷、供热水、炊事、电器耗电、排污、保洁、电梯耗电等现象。而绿色建筑的宗旨则是严格遵守可持续发展的战略思想,实现节约能源、避免污染环境、保持生态平衡[9]。要实现这一目标,就需要将新科技自动化、智能化技术等高新技术投入绿色建筑体系,利用高新技术的功能特点去降低能源消耗,尽可能地避免能源的浪费。具体来说,节能环保方面的建筑化智能技术的应用可将重点放在智能遮阳板控制系统、采暖智能系统(见图3)、智能电梯群控系统、空调、通风、冷冻等多个方面。

3 绿色建筑体系中建筑智能化应用的瓶颈

3.1 技术和人才缺乏

大范围地推进建筑智能化技术在绿色建筑体系中的应用离不开专业技术和专业人才的大力支持,但是建筑智能化涉及到非常多的专业领域,且也是一项比较新型的技术。智能化建筑公司作为新型的领域代表,属于技术密集型企业,囊括的业务范围相当广泛,对高质量的技术人才需求量极大。目前社会还相当缺乏具有建筑智能化专业技术的高素质人才。

3.2 资金相对不足

智能化建筑公司涉及到综合多专业智能化技术领域[10]。作为一个技术密集型企业,技术的创新和研发都是重点,但是技术的创新和研发都是需要投入大量的资金,这对于财力薄弱的新型智能化建筑公司来说是一个瓶颈。再者,智能化建筑概念的普及,推动了整个建筑行业的改革,越来越多的大型智能建筑项目相继启动,但项目方对智能建筑公司的财务实力要求也是越来越高,资金不足也是当前绿色建筑体系中建筑智能化遇到的极大挑战。

图3 采暖智能系统

3.3 资质相对薄弱

我国建设部从2006年起就颁布了《建筑智能化工程设计与施工资质标准》行业规范,标准中对建筑智能化公司的资质要求做出了明确的规范,包括从业公司的资质、技术装备、技术条件、管理水平以及业务承揽范围等,都是有非常清晰的限定。财力薄弱的建筑智能化公司想要引进其它行业的财力支撑,在一定程度上受到了资质的限定,阻碍了其它有实力的公司进入智能建筑行业。

4 结 语

总的来说,建筑智能化在绿色建筑体系中的应用就是要以绿色为目的,以智能为方法,实现能源的节约、减少资源的浪费、减少对环境的污染,为人们提供一个健康舒适且安全的生存环境。虽然建筑智能化在绿色建筑体系中的应用已经取得了初步的成效,但是在这个过程中仍然存在着众多的障碍,像上文提到的专业技术和人才的缺乏、资金障碍、资质障碍这些问题,都需要大家通力去解决,为实现全民绿色建筑、绿色社区、绿色城市而共同努力,实现建筑与环境的和谐共处,促进社会的和谐发展。

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