綠色生態(tài)住宅智能化技術(shù)應(yīng)用研究

王建輝

（中建四局第六建筑工程有限公司）

綠色生態(tài)住宅智能化技術(shù)應(yīng)用研究

王建輝

（中建四局第六建筑工程有限公司）

智能建筑是信息時代發(fā)展的重要產(chǎn)物之一，而綠色生態(tài)建筑是社會可持續(xù)發(fā)展的基本要求。為了適應(yīng)建筑行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，滿足人們對于生活品質(zhì)的需求，需將智能化技術(shù)融入綠色生態(tài)建筑中，節(jié)約能源，為人們提供更加便捷的生活服務(wù)。論文對我國綠色智能建筑發(fā)展現(xiàn)狀進行分析，并就智能化技術(shù)在綠色生態(tài)住宅建筑中的應(yīng)用進行闡述，進一步提出綠色建筑與智能建筑融合發(fā)展對策。

綠色生態(tài)；智能化技術(shù)；住宅建筑

1 引言

智能技術(shù)與綠色生態(tài)建筑的融合是社會進步以及人類文明發(fā)展的必然要求。為此必須基于生態(tài)節(jié)能理念充分應(yīng)用智能建筑，使得住宅建筑內(nèi)部功能更加多元化，降低日常生活中電氣系統(tǒng)產(chǎn)生的能耗，同時也可應(yīng)用自動控制系統(tǒng)監(jiān)控建筑內(nèi)部運行情況，為人們提供更加舒適與安全的居住環(huán)境。

2 我國綠色智能建筑發(fā)展現(xiàn)狀

當前，我國城市公共建筑中已經(jīng)建立了由計算機控制的開放式檢測控制系統(tǒng)，集成了計算機控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)一體化體系，在此類先進技術(shù)支持下，建筑能耗、室內(nèi)熱濕環(huán)境等都得到了全面監(jiān)控和控制。隨著科學技術(shù)創(chuàng)新的不斷深化，建筑智能一體化技術(shù)取得了長足的進步，降低了對于能源的使用需求，對于環(huán)境的不利影響也不斷弱化，滿足可持續(xù)發(fā)展目標[1]。

3 智能化技術(shù)在綠色生態(tài)住宅建筑中的應(yīng)用

3.1 太陽能與建筑一體化

太陽能和建筑一體化并非是單一地將太陽能與建筑相加，而是通過優(yōu)化改造技術(shù)建立新型現(xiàn)代化節(jié)能建筑。太陽能與建筑一體化主要體現(xiàn)在以下方面。

1）太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化。太陽能熱水與建筑一體化是太陽能裝置和建筑物充分結(jié)合，實現(xiàn)功能和外觀上的統(tǒng)一，當前發(fā)展較為成熟的技術(shù)就是將太陽能熱水裝置安裝納入建筑設(shè)計范圍，為智能系統(tǒng)安裝和后期節(jié)能、智能改造預留充足的空間。太陽能熱水系統(tǒng)與建筑一體化的實現(xiàn)，需將住宅小區(qū)視為集中性大型建筑系統(tǒng)，需要建立監(jiān)控管理系統(tǒng)，對干管網(wǎng)、支管網(wǎng)的供水管道鋪設(shè)等進行合理規(guī)劃。

2）太陽能光伏與建筑一體化，將太陽能光伏發(fā)電設(shè)備安裝在建筑圍護結(jié)構(gòu)的適宜位置，為建筑系統(tǒng)運行提供電能。光伏系統(tǒng)和建筑一體化具有技術(shù)水平高、無污染、自供電等特征，可以美化建筑外觀，也可提升建筑質(zhì)量。

3.2 水資源利用和處理技術(shù)

3.2.1 中水回用

根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)定，綠色生態(tài)住宅建筑群中必須建有中水處理系統(tǒng)，而中水在總用量中占據(jù)的比例≥50%[2]。通常情況下，中水處理系統(tǒng)主要是由中水原水系統(tǒng)、中水供水系統(tǒng)以及中水處理系統(tǒng)組成。其中，中水原水系統(tǒng)，將住宅建筑系統(tǒng)中流動的中水原水匯集于一處，并將其分配至集水設(shè)備以及構(gòu)筑物中；中水供水系統(tǒng)就是將匯集的中水運輸至設(shè)備管道或附屬構(gòu)筑物中；中水處理系統(tǒng)是根據(jù)當前的用水標準對中水原水進行綜合處理，保證居民用水安全。住宅建筑中水回用系統(tǒng)按照結(jié)構(gòu)形式的不同可將其分為獨立型、區(qū)域型以及聯(lián)網(wǎng)型三種。所謂獨立型中水回用系統(tǒng)，就是單獨設(shè)立中水處理建筑物。所謂區(qū)域型中水回用系統(tǒng)就是應(yīng)用組合型的處理構(gòu)筑物組成中水處理系統(tǒng)；聯(lián)網(wǎng)型中水回用系統(tǒng)就是將城鎮(zhèn)的中水供應(yīng)站作為核心組建的處理系統(tǒng)。對于中水的處理，需經(jīng)過三個流程：前期處理，對中水原水進行初步處理，去除其中的雜質(zhì)、懸浮物；中心處理，去除其中的膠體、溶解有機物質(zhì)；后期處理，去除中水中剩余的有機物、無機物等，降低中水供水濃度，滿足用水安全要求。

3.2.2 雨水收集與利用

住宅小區(qū)中的雨水利用都是采用間接、直接利用綜合技術(shù)措施，實現(xiàn)雨水資源的循環(huán)利用。所謂雨水間接利用，就是通過雨水的自然循環(huán)，雨水自然降落，逐漸深入地下，這樣就會增加土壤中的含水量，成為天然的雨水收集系統(tǒng)。雨水直接利用是構(gòu)筑科學的屋面，集聚積水。屋面雨水收集采用虹吸式雨水斗，虹吸雨水是最有效的排水系統(tǒng)技術(shù)之一，幾個屋面雨水斗連接到垂直排水管中，雨水可以很容易地從屋頂下輸送到蓄水池中。需依據(jù)降水量對雨落管上的雨水過濾棄流裝置安裝數(shù)量進行計算與分析，在整個降雨過程中用于過濾和收集雨水。當干燥的時候，過濾器會在降雨的前20s中充當?shù)谝粋€沖水裝置，有助于雨水管通氣，過濾器還具有自我清潔的效果。根據(jù)降雨量和過濾雜質(zhì)的數(shù)量，過濾器中的不銹鋼濾網(wǎng)每年大約要清洗2次。

圖1 凈化水制備工藝流程示意圖

圖2 直飲水深度處理工藝流程

3.2.3 直飲水處理

綠色生態(tài)住宅小區(qū)中應(yīng)當設(shè)置獨立的飲水系統(tǒng)，可為居民提供日常生活和飲水需求的自來水，但是需保證自來水水質(zhì)與安全，將自來水作為原水，其處理工藝如下。

1）凈化水制備工藝。凈化水制備工藝流程如圖1所示。

2）直飲水深度處理工藝。合理使用活性炭，最大限度地吸附水中的污染物，如表面活性劑、溶解性有機物、色度、余氯、重金屬等，處理流程如圖2所示。

3）電解水處理。當前市場上流行多功能制水機，包括了純凈水處理以及電解水處理等多種產(chǎn)品。電解水處理是當前水處理技術(shù)中較為新型的技術(shù)與功能性產(chǎn)品。

3.3 空調(diào)節(jié)能技術(shù)

以電源熱泵型空調(diào)技術(shù)為例。地源熱泵是利用地下淺層的地熱資源，可供熱也可制冷的高效節(jié)能型空調(diào)系統(tǒng)[3]。在寒冷的冬季，可將地能作為室內(nèi)熱能的供應(yīng)來源，通過熱泵進行供暖。在炎熱的夏季，也可作為空調(diào)制冷的能源。地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)主要是由3個部分組成，分別為室外地能換熱系統(tǒng)、地源熱泵機組以及室內(nèi)空調(diào)末端系統(tǒng)。其中，地源熱泵機組主要包括水-水式、水+空氣式兩種形式。3個系統(tǒng)中可以通過水或者是空間流動換熱進行能量傳遞。地源熱泵和地能是通過水進行能量交換的，地源熱泵以及建筑物采暖空調(diào)系統(tǒng)的末端將水或空氣作為換熱介質(zhì)，實現(xiàn)溫度調(diào)換。在冬季工況時，埋地換熱器和蒸發(fā)器相連接，室內(nèi)的供暖水管和冷凝器相連接，通過制冷劑進行循環(huán)，將從地下獲取的熱量轉(zhuǎn)換為室內(nèi)熱源。在夏季需要制冷時，地源熱泵會根據(jù)運行需求進行調(diào)試，將冬季供暖模式反向運行，將內(nèi)部構(gòu)件相連接，保證熱量的順利傳送。制冷時，地源熱泵會將室內(nèi)的熱量送至土壤中，以排出室內(nèi)的熱量，達到降溫效果。

4 綠色建筑與智能建筑融合發(fā)展對策

首先，創(chuàng)新建筑設(shè)計方法和建筑模式。在設(shè)計階段，需將綠色建筑設(shè)計理念融入其中，通過創(chuàng)新提升建筑設(shè)計的藝術(shù)性以及規(guī)范性。在設(shè)計施工中，需提升操作的可行性，并對每個環(huán)節(jié)進行嚴格監(jiān)控，保證智能系統(tǒng)的正常運行。其次，完善建筑施工制度，需嚴格依據(jù)現(xiàn)行技術(shù)標準完成作業(yè)任務(wù)，在施工中避免材料浪費等，而施工質(zhì)量的管控也是實現(xiàn)住宅建筑投運后節(jié)能環(huán)保目標的基礎(chǔ)。最后，積極應(yīng)用新型材料。例如，在外墻施工中，可以應(yīng)用新型保溫材料，減少墻體傳熱性，優(yōu)化建筑墻體的保溫效果，也可減少室內(nèi)熱能的流失。

5 結(jié)束語

綜上所述，智能建筑是一個具有極高水平的系統(tǒng)工程，而生態(tài)建筑對于社會的長遠發(fā)展具有重要影響。在綠色生態(tài)建筑中積極應(yīng)用智能化技術(shù)，可以充分發(fā)揮出住宅建筑中功能系統(tǒng)的使用價值，也可優(yōu)化節(jié)能降耗效果。其應(yīng)用的關(guān)鍵在于建立自動監(jiān)控系統(tǒng)，對建筑系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，保證及時發(fā)現(xiàn)和解決建筑使用問題，滿足業(yè)主需求，促進建筑行業(yè)的發(fā)展。

[1]許正佳.基于綠色理念的明光市祁倉路住宅小區(qū)設(shè)計研究[D].合肥：安徽建筑大學，2016.

[2]祁乾龍.綠色建筑評價引導下的重慶生態(tài)小區(qū)建筑設(shè)計研究[D].重慶：重慶大學，2016.

[3]李海強.綠色建筑技術(shù)應(yīng)用研究[D].天津：天津大學，2015.

Research on Application of Intelligent Technology in Green Ecological Residence

WANG Jian-hui

(China Construction 4th Engineering Bureau 6th Corp. Limited)

Intelligent Building is one of the important products in the development of information age, and green ecological architecture is the basic requirement of social sustainable development. In order to adapt to the modernization of the construction industry and meet people's needs for quality of life, we need to integrate the intelligent technology into the green ecological building, save energy and provide people with a more convenient life service. Firstly, this paper analyzes the development of green Intelligent building in China, and then expounds the application of intelligent technology in green ecological residential building, then puts forward the countermeasures of the integration and development of green building and intelligent building.

green ecology; intelligent technology; residential buildings