節能減排在智能建筑中的應用

金偉光

浙江環宇建設集團有限公司,浙江 杭州 310000

0 引言

近年來面臨全球氣候變化的嚴峻挑戰，我國把環保節能、節約資源提高到更加突出的位置。隨著科學技術的迅速發展，智能化建筑逐漸走入人們的視野，建筑的智能化系統正在逐步完善，內容更加廣泛。現階段部分智能建筑只重視智能化理念，缺乏節能減排意識，致使在建筑施工過程中常常出現資源浪費的現象。因此應加強管理，增加建筑設備的優化控制，采用節能的材料設備以及節能措施，減少資源浪費。

1 智能建筑概述

1.1 智能建筑的概念

智能建筑就是根據用戶的需求，合理安排建筑物的結構、設施、服務和管理，為用戶提供舒適、便利、良好的辦公環境和居住環境。智能建筑是樓宇自動化系統、辦公自動化系統與通信自動化系統三個系統的有機結合，其中采用系統集成技術和綜合布線，完成系統的有效集成。智能建筑技術以建筑、通訊、計算機、控制的現代技術為基礎。曾有人這樣形象比喻智能建筑，將鋼筋混凝土結構比作建筑物的身軀，智能控制中心就是建筑的大腦，控制多種功能，各種智能探測器是建筑的感覺器官，以此感應周圍狀況，通信網絡是建筑物的神經系統，以此接收各種信息[1]。總之，智能建筑就是將多種技術有效結合起來并加以應用，使得建筑物更加有生機。

智能建筑是建筑與現代先進技術（自動化技術、計算機網絡技術、現代通信技術）相結合，用藝術的形式表達的復雜工程，是建筑的一種具體化和擴展化表現。智能建筑也是一項多學科交叉、科技含量高的新領域工程。

1.2 智能建筑的優勢

1.2.1 系統高度集成

與傳統建筑相比，智能技術是各種智能化系統（自動化系統、網絡控制系統）的高度集成，實現了資源、信息、任務的重組與共享。

1.2.2 自動調節功能

智能建筑保障了人員、財產、物品的高度安全，還具有對突發事件的快速反應能力。其擁有智能化的防火與安保系統，可以主動調節溫度高低、濕度大小，風力大小等。同時，其空調系統能夠監測出空氣中的有害污染物，且能測出污染物含量，并將污染物處理解決。智能建筑還可以提供適宜的裝飾照明、公共環境背景音樂等，為人們創造出更加安全、舒適的生存環境，大大提高人們生活、學習和工作的質量。

1.2.3 節能

傳統建筑的空調與照明系統能耗約占建筑物總能耗的70%，而在智能建筑建設中，將建立空調、照明等方面的智能控制系統，以最大限度地降低能源消耗，盡量采用自然光來增加室內照明，通過大氣冷、熱量來調節室內溫度。智能控制系統具有事先確定程序的功能，設定好工作和非工作的時間點，按不同標準對室內環境實施自動控制。根據國外試驗表明，同等建筑環境條件下，智能建筑比傳統建筑可節約15%～30%的能源，同時經濟效益非常好，這也是智能建筑深受重視和關注的主要原因。

1.2.4 現代化的工作條件

智能建筑中的現代通信設備和辦公自動化系統給人們的工作、學習和生活帶來了極大便利。在智能建筑中，用戶在家或單位就可撥打國際直撥電話、可視電話，進行電視會議、檢索信息與統計分析等工作，完成相應的工作與交流，同時能夠接收各種最新信息，如金融商業情報、科技情報等，這些是傳統建筑無法比擬的。

1.2.5 適應多種功能需求

傳統建筑是按照既定的功能要求設計建筑的外形結構，而智能建筑要求在支持“3A”功能的基礎上，必須是開放式、大跨度框架結構，以便使用者能根據實際需求，快速而便捷地改變建筑物的使用功能，或重新規劃建筑平面。

2 建筑智能化環境節能減排技術分析

建筑的智能化環境體現了節能減排意識，下文從照明、地源熱、空調系統三個方面來進一步展現智能建筑的節能減排技術。

2.1 照明節能技術

2.1.1 高效利用自然光和太陽能照明

目前很多智能建筑中都采用光電自動控制裝置，如智能小區的庭院照明、道路照明等[2]，其實就是智能型亮度傳感器，可以感應周圍環境的變化，根據天氣變化實時自動調節室外照明。其不僅具有節能的功能，還可以控制照明燈的開關程序以及調節光的亮度。最重要的一點是，它可以通過傳感器技術，及時有效地傳遞信息。該信息主要是由傳感器采集的室外環境信息，信息的接收地是物業管理機構。為了實現物業管理機構及時有效管理，需要在室外照明燈具安置現場電流互感器設備，物業管理機構接收到的是燈具的電流信號，物業管理機構根據采集到的信息，對室外環境有所了解，對室外照明效果進行判斷，決定是否需要開、關照明燈。此外，可以根據設置判斷故障位置，比如將照度數值設置為小于零，一旦室外燈的電流小于（等于）零，就會及時發現問題，采取適宜的措施，同時該傳感器可以顯示故障的具體位置，更便于管理。

2.1.2 合理選擇高效的光源

不同場所對照明的要求大致相同。依據各個場所的性質、規模、使用功能的不同，照明設備也會區別對待，科學、合理地選擇光源，達到節能效果。通常情況下，居住區街道的照明燈會采用小功率的金屬鹵化物燈，這種燈具有壽命長、光效高、顯色性好的優點。有些建筑物要求立面照明，可以選用氣體放電燈（選擇顯性好、光效高、強度高），可以照亮整個立面，還可以選擇內光外透性照明，既可以滿足照明的需求，又能節約能源。目前應用比較廣泛的是建筑物輪廓照明，可以采用高質量的LED燈帶，或者采用優質發光的二極管，其具有光效高、壽命長的特點。

2.2 合理利用地源熱

地源熱是一種新開發和利用的清潔能源，具有可循環利用的特性。該項技術可將淺層地下能源轉換成熱源或冷源（根據用戶使用需求來進行轉換）。空調系統就是通過這種技術來完成冷熱切換，滿足用戶冬暖夏涼的需求。該技術在冬季可會將淺層地熱資源中的熱量發掘出來，滿足用戶室內供熱的需求，夏季會將室內的熱量導出，熱量會散到地下，整個過程可以循環往復，使得能源循環利用。通過對地熱的合理使用，不僅有效地利用了地下淺層能源，也通過空調的冷熱交換技術實現了能源的循環利用。

2.3 水環熱泵型空調系統

水環熱泵型空調技術是目前運用較為普遍的室內空氣調節技術，該技術是在空氣源熱泵技術的基礎上發展得來。熱泵技術是一種非常環保的節能技術，其原理是將大氣中的低溫廢熱進行轉換，從而滿足暖通空調系統的功能，給人們提供了一條節約燃料、充分利用燃料的新途徑，具有節能、環保的特點，受到人們越來越多的關注，在未來有廣泛的發展和應用前景。

3 智能建筑中建筑結構方面的節能措施

3.1 墻體節能系統措施

選擇墻體材料時，應選用合理的節能墻體材料，在提高建筑墻體保溫性能的同時，還能減少建筑物的能量消耗，滿足智能建筑結構節能減排的要求。

3.2 門窗節能系統

作為建筑物中不可或缺的一部分，門窗發揮著重要的作用。在倡導走綠色、健康發展道路的時代，如果門窗使用節能材料，室內能量損耗將得到大幅度降低。

3.3 水系統

對于智能建筑中的水系統，應選擇節能型器具，合理利用水資源，對廢水進行回收再利用，達到節約水資源的目的。

3.4 自然通風利用

為了室內的空氣質量，要保障空氣的流通，最好利用自然風。合理地設計建筑物的洞口，可以利用風壓進行自然通風。在實現建筑物節能的同時，也改善了建筑的室內環境。

4 結語

智能化技術是節能減排的一種重要手段。將智能系統與建筑結合，給建筑物增加控制功能，控制和節約能源，保護環境，在以人為本的前提下，實現高效率、低能耗、低污染。智能建筑是未來的發展方向，其能給人們的生活、工作、學習帶來便利，使人們的生活環境更加舒適。