綠色、智能及節能技術在建筑中的應用分析

王柳 鄭衛芳

摘 要：綠色環保、智能建筑、節能減排是現在新型建筑的發展目標，也是我國可持續發展的要求。綠色、智能和節能技術，以建筑為依附，并通過使用綠色材料，加強對資源高效利用，并減少排放，建造一個集需求、結構、系統、服務和用戶管理于一體，舒適、便捷、環保、綠色的工作居住環境，從而實現持續發展的目標。

關鍵詞：綠色建筑;智能化;節能

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2019）11-0109-03

Abstract： Green environmental protection， smart building， energy conservation and emission reduction are the goals of the new type of building and the requirements of sustainable development in China. Green， intelligent and energy-efficient buildings create a building environment suitable for people through intelligent construction technology， and rely on buildings， and use resources efficiently and reduce emissions through the use of green materials. Build a comfortable， convenient， environmentally friendly and green working environment that integrates demand， structure， systems， services and user management to achieve the goal of sustainable development of the earth.

Keywords： green building;intelligent;energy-saving

1 研究背景

當今時代，城市不斷擴大，高樓大廈不斷建立，在促使經濟高漲的同時，也加劇了能源消耗，為全球變暖推波助瀾，所以，加強綠色、智能及節能技術在建筑中的應用尤為重要。綠色、智能及節能技術在建筑中的有效使用不僅可以降低能耗，減少碳排放，而且其內部的智能系統也能為人們提供舒適的生活。所以，推廣綠色、智能及節能技術在建筑中的使用不僅可以保護環境，還可以推動科技進步，以便于人們能享受舒適健康的生活。在智能建筑中，有較多設備都有不同程度的耗能，如果能夠降低這些設備的耗能，無疑能進一步提高綠色智能建筑的節能特性。而在智能建筑的眾多設備中，暖通空調系統成為智能建筑能耗較高的設備，節能環保、減少污染成為智能建筑迫切需要解決的問題，因為，如何做好空調系統優化設計，有效提升能量利用效率、降低能量消耗成為迫在眉睫的問題[1-3]。綠色、智能、節能化理念符合中國可持續發展的國策。因此，加強其在建筑中的應用尤為重要。

2 建筑環境的發展歷程

隨著社會的進步和科技的發展，建筑已經從最初躲避自然環境對人身侵襲的“避身場所”，發展到既具有抵御自然災害和人為侵害的安全性，又具有居住、辦公、營業、生產等不同類型的功能性、舒適性和美觀性的一種社會生活環境。中國傳統建筑以順應環境的被動設計為主，如關中民居中狹長的四合院式的庭院就是為了適應關中地區氣候干燥、夏熱冬冷、風沙多的特點，這種深宅、窄院的口字形式庭院，可以有效抵御冬日的寒風，具有冬季保暖防寒、夏季遮陽防熱的功能。在建筑中，人們可以利用空調和燈具等創造出合適的滿足自身生活和工作的環境。由此，人們認為環境可以不受自然條件制約，通過主動應用技術而自由地改變，因此，不再重視充分利用自然地理和氣象條件，甚至出現了全封閉的、完全靠空調維持室內環境而與自然隔絕的“現代化”建筑，導致能源及資源進一步減少。許多污染物肆意排到空地、空氣或河流中，對生態環境造成污染和破壞。因此，自然環境與建筑環境的平衡是建筑中需要普遍重視的問題。

3 綠色、智能、節能技術在建筑中的應用

3.1 節能技術在建筑中的應用

建筑物是世界上最大的能源消耗者之一，全球各類建筑消耗了全世界約40%的能源，二氧化碳的排放量約占全球二氧化碳總排放量的50%。近年來，亞洲地區的經濟在快速發展，區域內的建筑工程也加快進行。根據亞洲當前的社會和經濟發展趨勢分析，到2020年，亞洲建筑能耗約占亞洲總能耗的30%。我國建筑能耗已占全社會終端能耗的27.5%，該數據已經高于亞洲平均水平。中國住建部表示，中國現有95%的建筑屬于“相當耗能”建筑，故我國現在擁有的建筑物的節能潛力有很大的開發及挖掘空間。

目前，我國所采用的建筑節能技術有太陽能光伏發電、太陽能熱水器（依靠太陽能加熱冷水）、地源熱泵及空氣熱泵或水源熱泵。太陽能光伏發電是利用光伏發電板將太陽能的能量轉換為電能，從而實現充分利用太陽能這一耗不盡的能源，拓展發電途徑。太陽能技術在建筑節能方面的應用在歐美國家已十分普遍。除此之外，熱泵技術現如今的發展趨勢也十分良好，其中以水源熱泵和空氣源熱泵、地源熱泵較為常見。水源熱泵以水為載體，在夏天，需要制冷時，將建筑內的熱量傳遞到水中，利用水的特性存儲大量熱量，經過置換的空氣溫度較低，再返回至建筑內，以滿足建筑內涼爽的需求;冬天則相反，將水中熱量取出，加熱空氣返回至建筑內，保證建筑內溫度合適。空氣源熱泵或地源熱泵，以空氣或土地作為熱能儲備載體，夏季從建筑物內抽取熱能送入地下，冬季從地下將熱能送入室內，以達到熱能循環，同時減少能源消耗，連帶減少經濟成本。現在，部分地區也采用空氣源熱泵或地源熱泵，北京地區，空氣源熱泵在部分小區推廣安裝，不僅可以節約電能，而且能隨時利用冷水和熱水，同時也減少了供電壓力，間接降低了污染。建筑采暖節能的目標，通過降低建筑物自身能耗需求和提高采暖空調系統效率來實現[4-6]。

節能是通過建筑物自身降低能耗需求和采暖系統提高效率來實現的。其中，建筑物承擔約60%，采暖系統承擔40%。實現節能的目標，采暖系統的節能是非常重要的環節。

智能與節能是兩個相互影響的性能指標，建筑中智能化的應用在一定程度上提高了建筑的節能性能，而建筑節能的實現也在一定程度上依賴于建筑的智能化化設計。故對智能及節能在建筑中的應用也是密切相關，缺一不可的。

3.2 智能技術及設備智能化在建筑中的應用

智能建筑技術是指通過建筑物的結構、設備、服務和管理，根據用戶的需求進行最優化組合，從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環境，是集現代建筑、現代通信網絡、現代控制網絡、Internet/Intranet和現代計算機于一體的技術[7]。智能建筑通過建筑智能化技術創造適宜人們的建筑環境，以建筑為依附，可以加強對資源的高效利用，并減少排放，從而保護地球的生態，有利于未來發展。

目前，常見的建筑設備有給排水管道、給水附件、升壓及貯水設備（水泵、水箱及水池等）、室內消防設備、散熱器、供暖管道、水泵、空調、新風機、燃氣管道、燃氣表、電氣線路、電能表和防雷設備等。管道方面，建筑內管道材質一般多以塑料或金屬居多，其他諸如水泵、空調等自成一體，在綠色節能上僅有變頻空調等可變頻設備，并沒有顯著成效;智能方面，以空調或新風機為主，可用手機遠程控制空調開關。新風機現在正在形成一股潮流，新風機以空氣凈化為主，部分新風機兼帶空調功能。與空調一樣，部分新風機可用手機控制，但也自成一體，未與其他家用或辦公設備相互連接，形成整體系統。智能建筑將建筑技術和信息技術相結合，創建以安全、節能、環保、舒適、健康為目標的建筑環境，應用智能自動化系統。人們不斷提高生活質量，對建筑室內環境要求也隨之提高，暖通空調系統的運行在建筑物中能耗較高，做到平衡建筑室內外環境、節能與健康、環保、安全的關系，推動建筑行業健康發展，對實現我國建筑節能目標作用巨大，關系到我國能源的可持續發展。

3.3 綠色建筑材料在建筑中的應用

中國建筑材料發展的主要任務是“圍繞綠色節能建筑材料制造，綠色建筑用配套產品制造開展技術創新工作”。通過使用綠色建材，房屋建筑節能取得了十分明顯的效益，更加符合科學發展觀及可持續發展戰略。如何減少或降低能源及資源消耗，并在最大程度上提高能源與資源的利用效率，降低污染物、廢棄物排放，這些問題已經成為擺在建筑行業面前尤為重要的任務。進行產業結構調整，雖然要經歷陣痛期，但可以對企業或公司的長久發展帶來長遠的效益。通過對建筑材料行業進行調整，一些能力較強的企業將因此獲得較大的發展空間[8]。

綠色建筑材料包括綠色建筑地面裝飾材料、綠色墻體材料、綠色建筑墻面裝飾材料、混凝土外加劑、綠色建筑防水材料、綠色無機建筑材料、綠色有機建筑材料、綠色金屬建筑材料及其他綠色建筑材料等。

4 結論

智能技術通過將建筑技術和信息技術相結合，創建以安全、節能、環保、舒適、健康為目標的建筑環境，應用智能自動化的系統。建筑的綠色化技術則是采用對環境污染較低的建筑材料，減少對環境的破壞，保護自然生態;通過合理的內部布局，使太陽能、空氣能等自然資源得到充分利用，較多地使用自然通風維持建筑內部的溫度，以降低能耗。在提升環境依賴度的同時，依托智能系統對整棟建筑的情況進行匯總分析，達到節能環保的目的。隨著人們生活質量的提高，對建筑室內環境要求也隨之提高，暖通空調系統的運行在建筑物中能耗較高，因此，節能的最關鍵因素就是做到平衡建筑室內外環境、節能與健康、環保、安全的關系，推動建筑行業健康發展。

參考文獻：

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