用“智慧”建構綠色建筑

劉平，王運才

（中國建筑第二工程局有限公司華東公司）

1 引言

工程建筑能耗、工業能耗、交通能耗，是我國能耗的三大“能耗大戶”，其中，工程建筑能耗占比達30%以上。因而，降低我國大型工程建筑的能耗勢在必行，市場急需新的技術和管理提高建筑的系統能效。2019年，美的集團提出全方位數字化、智能化系統的主要戰略，根據技術發展推動產業結構升級，進而打開了綠色建筑的“智慧”發展之路，綠色建筑發展逐漸融合大數據分析、物聯網控制、AI算法、云計算等技術，推行發布了綠色高效智慧建筑解決方法，將數字化和智能化系統引入房屋工程建筑當中，打造安全舒服、低碳環保、智能高效的空間。

2 綠色建筑的概念

綠色建筑是在不影響住戶日常居住要求與活動要求的基礎上，提高建筑工程過程中資源的利用率，并且對房屋的影響程度較低。從宏觀角度出發，綠色建筑的目的主要是實現建筑的環保與節能，利用先進科學技術對現有資源進行最大程度的開發，進一步提高居住空間的舒適度與健康程度。通常情況下，綠色建筑的特性主要表現在以下幾個方面。

1）綠色環保化

綠色建筑需符合可持續發展的理念以及綠色意識，需要運用自然光照、通風以及智能控制技術等達到人與自然的和諧發展。

2）以人為本

綠色建筑要堅持“以人為本”的理念，保證居住環境舒適，在此基礎上，提高對環保節能與安全的高度重視。

3）因地制宜

綠色建筑可以依據城市的氣候與形象特征進行建設。例如，在光照充足的地方選擇利用太陽能發電等。

3 智能、綠色建筑的一體化發展

3.1 智能化系統與綠色建筑的融合

現階段政府部門對生態環境的重視程度不斷提高，建筑智能化方面，推行了《綠色建筑評價標準》等相關標注制度。主要包括對空調系統、遮陽裝置、燈具管理以及網絡信息系統等方面的規劃。在綠色建筑中，智能技術發揮著至關重要的作用，而對于現代化綠色建筑而言，應提高設計環節相關工作與智能化體系的契合程度，形成以綠色、智能化為核心的建設理念。

3.2 智能、綠色建筑一體化發展

智能、綠色建筑一體化發展是智能化技術與綠色核心理念的充分結合，實現自然與資源、自然與人的可持續發展。若想實現綠色建筑的目的，需要運用智能化系統，將智能系統與綠色建筑有機結合，共同發展。綠色建筑主要是由智能系統的功能、成本與性能組成。綠色建筑智能系統包含眾多學科內容，在子系統內需要利用系統集成技術，將不同技術結合起來，實現監控與管理目標。綠色建筑必須具備適應環境變化的能力，提高推動資源使用率以及生產水準，以此實現人與自然的和諧發展。

4 大數據技術在綠色建筑中的應用

綠色建筑在運行過程中，根據數據的搜集和儲存形成了大數據，而只有對這種數據信息開展深層次發掘，并對其開展分析研究，才能獲得數據信息內部的本質規律，并將其運用于綠色建筑有關行業中。

4.1 綠色建筑信息收集

在綠色建筑建設過程中，可按運行數據信息的類型將其信息內容數據分成客觀環境數據信息、建筑物理信息、建筑耗能運行數據信息和室內環境。

1）客觀環境數據

在綠色建筑設計中，耗能負載需依據本地的氣候參數開展測算。客觀環境數據信息包括室外溫度、環境濕度，室外風速，太陽輻射度，地理位置和PM2.5等。

2）建筑物理信息

建筑物理信息主要指建筑圍護結構的原材料和規格、門窗玻璃形式、窗墻比、建筑房屋朝向、建筑總面積、樓層高度和建筑容積率等。

3）建筑能耗設備運行數據

綠色建筑內部設備占建筑耗能的主要部分。目前，在我國公共綠色建筑中，通風空調是主要的耗能設備，其運行耗能占建筑耗能的50%～60%，建筑空調系統由冷卻塔、冷卻循環水泵、冷凍循環水泵、冷水機組、補水泵等好幾個設備協調工作，選用大數據的方式開展耗能預測分析并提升控制方法具備環保節能潛力。

4）室內環境質量

室內環境直接影響著身體健康，主要包括室內溫度、CO2濃度值、TVOC濃度值、甲醛濃度和PM2.5濃度值等參數。

4.2 建筑能耗預測

傳統的用人力對設備進行啟停、主要參數設置及安全巡檢的方法已顯現出較多問題，如維護人員缺乏相對的專業技能、主要參數設置不科學、管理方法不夠嚴苛造成耗能消耗等狀況。綠色建筑在運行過程中累積了很多記錄，依據歷史記錄和實時數據對用能設備開展耗能預測分析，可輸入更有效的設備啟停等參數，提升控制計劃并自動控制系統設備，完成建筑用能設備監控，實現建筑環保節能。

4.3 綠色建筑后評估

綠色建筑在設計階段通過實踐和計算機模擬指導設計及繪圖，但在一定程度上，綠色建筑完工后的實際運行效果與設計方案值有很大差別。這類差異主要表現在各個方面，并不是受單一因素影響。根據數據分析，運用主成分分析法探尋影響某一指標值的首要條件，并與綠色建筑設計方案值進行對比，不斷優化設計，可精確設置綠色建筑參數，根據數據分析，為建筑設計方案參數修訂提供幫助。

4.4 區域能源調度

在我國各地(區)、各氣候帶建設綠色建筑，環保節能效果雖顯著，但缺乏對類似建筑在各地區之間的比較。從研究人員或能源管理體系分析，對不同地域綠色建筑開展數據分析是很有意義的，不但可完成地區電力能源的耗費統計，還可累積市區電力能源規劃及預測分析的經驗。

4.5 用戶舒適性提高

綠色建筑業主在應用過程中通常依據本人的生活方式或觀念來管理環境的控制設備，缺乏專業和數據的正確引導。通過收集大家日常生活和工作周邊環境數據及客戶的用能習慣，可對室內環境進行控制，并根據基礎信息提示客戶周邊室內環境的情況；對極端狀況可根據警報、自動調節等方法完成對環境的控制，提升客戶舒適感的同時減少耗能[1]。

5 智能化技術在綠色建筑中的運用

5.1 樓宇自動化系統在綠色建筑中的運用

為保證建筑的平穩、高效運行需要樓宇自動化系統實現管理與控制設備，主要是對計算機、感應器以及自動裝置等技術的應用。樓宇自動化系統是監管系統，主要監管供配電、排水、電梯、空調、通風及其照明等系統。樓宇自動化系統不僅能夠控制機電設備的打開與終止操作，還能夠更好地檢驗與存儲運行狀況與故障報警，以確保房屋內設備正常運行[2]。此外，樓宇自動化不僅可以開展自動控制系統，實現與遠程的有效控制，并自動生成匯報。其中，根據對樓宇自動化系統中變頻技術的應用，可縮短設備的運行時間，達到節能減排的目標。

5.2 智能照明系統在綠色建筑中的運用

智能照明系統指的是根據對照明接觸器、感應器等技術的應用，在建筑物的外界與內部各自安裝led節能燈具，并依照建筑物自身的照明要求，選擇適合的照明水準，那樣不僅能夠達到建筑照明燈具要求，還可以完成節能減排的目標，對增加照明燈具的使用期限有重要意義，同時可實現多種照明效果。在建筑中運用智能照明系統，能夠更好地調整與收集自然光，完成對自然光的運用，有益于節約資源，達到節能降耗的目標[3]。

5.3 智能遮陽板控制系統在綠色建筑中的運用

智能化擋陽板控制系統主要運用色度感應器自動控制遮陽電動機，可以依照自然光源的高低及角度等來調整擋陽板，以防太陽照射建筑物與居民。比如，在夏天，應用智能化擋陽板控制系統，可以遮掩太陽，以防室溫過高；在冬天，能促進陽光利用率。

6 用“智能”構建綠色建筑案例分析

綠色、安全、高效是建筑業發展的三大關鍵詞，作為暖通行業的領頭羊，美的中央空調以科技創新為重任，為行業發展做出了突出貢獻。如MDV7云多聯機、磁懸浮變頻離心機、高效變頻組空調等，經過對項目經驗及技術的總結，提出綠色高效智慧建筑解決方案，該方案是在保護樓宇建筑的基礎上，經融合多種先進的技術手段，提高建筑能源效率，將智能服務發揮最大化，為人們創造安全舒適、快捷方便的生活和工作空間。

在智能化、數字化、全面化時代下，美的集團創建的高效智慧建筑解決方案既是時代下的產物，又是產業發展的必然需求。堅信未來的樓宇建筑會實現自動化、智能化、生態化，達到綠色、環保、節能與技術的完美融合，這對于實現綠色建筑的可持續發展具有重大現實意義。

7 結語

總體來說，綠色建筑是現代建筑業發展的大勢所趨，其可以達到經濟發展的需求。而將智能化系統主要技術運用到綠色建筑中，對綠色建筑具備十分重要的影響。