劉文慧
一個國家的現代化建設離不開政策的制定,建筑行業的快速發展與改革則離不開國家政策的推動。2020 年7 月,為貫徹落實習近平總書記重要指示精神,住房和城鄉建設部等有關部門一起深入探討、廣泛調查研究并認真總結經驗,共同制定了《住房和城鄉建設部等部門關于推動智能建造與建筑工業化協同發展的指導意見》(以下簡稱《指導意見》)的重要文件。《指導意見》的出臺,使人們更好把握住數字化與智能化融合的發展契機,加速建筑行業的轉型升級,促進建筑業的高質量發展。長期以來,我國建筑業信息化水平較低、能源資源消耗量較大以及科技創新能力不足等問題較為突出,與先進的信息技術、節能技術和制造技術的融合還有待提高。我國建筑業要想打造升級版的“中國建筑”,不僅要推進建造技術的改革創新,還要通過生產方式、管理模式和監管方式等方面的改變,重新構建建筑業運行新模式,以此推動建筑智能化、數字化和工業化的升級,提高建筑企業的競爭力,向智能建筑領域邁入至關重要的一步。
可持續發展理念的提出,讓人們深刻認識到人與環境和平相處的重要性,建筑設計師也開始正視環境與建筑之間存在的問題,逐漸擺脫只有設計美感、色彩運用和空間構造等審美范疇的傳統設計圈,從可持續發展的角度去建設建筑,建筑業至此拉開新的篇章——綠色建筑。2022 年3 月頒布的《“十四五”建筑節能與綠色建筑發展規劃》,對綠色建筑的未來發展規劃了清晰的藍圖,在加強綠色建筑建設品質和完善綠色建筑運行規范的同時,有效控制了建筑能耗,逐步優化了用能結構,逐漸降低了碳排放,基本形成綠色、低碳的發展方式。
隨著建筑業的蓬勃發展,建筑企業成為推動建筑行業發展的中流砥柱,建立以政府為中心、企業為外圍的緊密布局,營造良好的建筑企業生態圈顯得尤為重要。政府積極發揮在頂層設計、規劃布局等方面的引導作用,大力加強智能建造企業的培育,打造示范性智能建造工程,引領更多的大中小型企業朝智能化方向轉型升級;同時,企業也更加強調其在市場的主導位置,并充分發揮市場在調配資源方面的決定作用,在智能化道路上積極探索,將智能化轉變成施工企業的優勢,從而加強智能建筑的發展動力。在人才培養方面,政府積極打造多種形式的人才培養平臺,培養更多高素養、全面發展的技術型人才,加快推進我國工程建造技術的智能化、數字化水平,進一步提高工程建設人員的能力素養,以便建立有效的智能建造人才培養發展平臺。
我國正在走可持續發展的道路,政府對綠色建筑的發展也越來越重視,環境的客觀因素及行業的需求,讓綠色建筑再一次走上了時代的“快車道”。政府不斷完善綠色建筑的配套政策,實行獎懲制度,切實增強低能耗建筑發展的動力與壓力;同時,借政策的“東風”,完善了綠色建筑的相關標識,幫助公眾了解其基本內容,全面認識、深刻感知綠色建筑的優勢。在北京、上海、山西和陜西等省市分別出臺了相應的激勵政策,全面推廣綠色建筑的建設。政策條例與經濟獎勵相結合的制度體系,將綠色建筑建設推向了新高潮。為了引導建立高水平的綠色建筑,政府還設立了高星級綠色建筑財政政策,為我國能快速建立良好的綠色建筑生態圈添磚加瓦。
建筑是人們賴以生存的物質基礎,是生產生活的重要空間。在可持續發展理念以及智能化技術背景下,大眾的生活品質逐步提升,人們對周圍環境與事物的見解有了新高度。隨著城市化進程的不斷加快,人們對建筑與自然環境關系的認識也不斷深化。近年來,環保理念深入人心,社會公眾的健康環保意識不斷增強,無形中推動了綠色建筑的發展。隨著城市建設從“高消耗、高污染、低效率”的粗放型發展模式轉變為“高效率、節約型”的集約型發展模式,公眾對于建筑的品質要求也越來越高。在日常生活中,隨著物質生活水平和環境保護意識的提高,人們對美好居住環境的需求增多,對健康和環保的訴求也不斷提高。碳排放的減少將使公眾擁有良好的“綠色空間”,擁有更健康的生活方式;綠色的建筑材料,改善了建筑內的空氣質量,保證了公眾健康。
智能建筑的出現不僅會對工作場所和家庭產生影響,還將對人們的生活方式帶來深遠影響。公眾對建筑空間品質的關注度日漸提升,這也是智能化逐漸融入建筑的原因之一。提高使用者的舒適性,改善建筑物的物質環境與物理環境品質,是智能建筑最基本的前提與要求;建筑環境的高度安全性,在一定程度上能起到防災避險的作用;通信設施的先進性與信息處理設備的完備性,大幅度提高處理突發事件的能力等。以上這些都是人們對建筑提出的新要求,也是人們對智能建筑與綠色建筑融合提出的新挑戰[1]。
智能建筑與綠色建筑并不是兩個對立的個體,一個項目既可以是智能建筑也可以是綠色建筑,節約能源資源、可持續發展、以人為本等皆是智能建筑與綠色建筑的共同追求。
2.1.1 節約資源,走可持續發展道路
綠色建筑在全壽命周期內,大量利用可再生資源與綠色建筑材料,強調能源節約和循環使用,盡量減少建造與使用過程中對自然生態環境的損害,做到節約資源、降低消耗、保護環境以及杜絕污染。智能建筑則是通過現代科技手段,節省建筑的建設資源與投資,將建筑建設成智能化與自動化為一體的智能建筑。建筑智能化有利于減少建筑自身對環境的污染,而發展綠色建筑的目的就是減少能源消耗、保護環境、減少污染,展示了可持續發展戰略[2]。
2.1.2 以人為本,創人性化建筑篇章
建筑建設的宗旨就是為大眾提供一個舒適、便捷的居住環境,而兩者在優化建筑的同時,也一直秉持以人為本的建設原則。綠色建筑通過使用綠色環保的建筑材料減少有害氣體的產生,滿足人體的健康需求,適應環境變化,為人們提供了一個居住性、安全性和實用性高的室內外環境。智能建筑則是通過數字化、智能化技術來創造更加人性化的設計,讓人們可以實時掌控與調控空間性能,大幅度提高人們的獲得感與使用感。因此兩者都完美詮釋了以人為本的建筑理念。
2.2.1 綠色建筑的特性
綠色建筑側重健康環保,是可持續發展戰略中采取的重大舉措,其主要目的就是減輕建筑對環境的負荷,充分利用光能、風能等自然界中的可再生能源,最大限度減少能源消耗,為居住者提供健康舒適的空間。建筑在設計與建造過程中,均考慮資源的使用與處置,采用綠色建材與可再生能源,從根本上解決建筑對環境的污染,力求實現資源的可再生利用[3]。建筑內部不使用對人體有害的裝飾材料,室內空氣清新,溫度適宜,且建筑外部與周圍環境高度融合,兩者動靜互補、和諧一致,是與環境和諧共處的高性能建筑。
2.2.2 智能建筑的特性
智能建筑側重信息智能化,是智能化時代的產物,其以建筑為平臺,通過智能型數字技術、信息技術以及通信技術等一系列手段,將建筑物的結構、設備和管理,根據人們的需求進行最優組合,從而更好地服務大眾。智能建筑具有更加靈活、高效、安全、節能等特性,能夠提供各種人性化定制來滿足人們不斷變化的生活方式需求。同時,智能建筑也可通過管理人員調整系統參數,實現系統對建筑內設備運行狀況的感知和調節,從而創造出更加舒適便捷的居住環境。
綠色建筑的本質是在建筑全壽命周期內最大限度節約資源,減少建筑對環境的負荷,為人們提供一個健康舒適的居住環境。建筑能更長周期維持綠色化,是綠色建筑的首要任務;智能化的引入,則為建筑維持綠色化提供了良好且最有效的手段。綠色建筑的主要優點除了體現在節約能源與資源外,減少二氧化碳的排放也是其被大力推行的原因之一。
將智能化系統合理融入綠色建筑中,能極大提高建筑的管理水平和運行效率,解決建筑資源合理利用的問題。同時,智能檢測系統可以實時監測建筑整體的動態情況,大幅度提升處理效率。例如,二氧化碳檢測系統能實時監測建筑碳排放情況,當建筑排放超標時,系統會及時做出處理,減少建筑的碳排放。
此外,通過智能化系統,人們可獲得更多環境信息,實時了解所在空間的品質性能,并能及時調控,大幅提升使用者感知度與獲得感的同時,也在一定程度上減少了能源消耗。例如,人們可隨時隨地操控空間內的事物,當居住者未在室內,忘記關閉室內光源時,可通過系統及時關閉照明并打開窗簾,這不僅避免了不必要的能源浪費,同時也提高了可再生能源的利用率。智能化的融入不僅推動建筑向高端發展,而且對于節能減排、降低能源消耗等都起到了非常積極的促進作用。
建筑行業為了能夠更好地適應信息化社會發展的需要,保持競爭力,在滿足政府和行業期望的同時達到居住者的要求,將建筑、計算機網絡和通信技術等先進技術進行有機融合,形成了最優的集合體——智能建筑。當今時代,國家和公眾對節能環保與可持續發展的關注程度日益提升,建筑綠色化已成為現代建筑建設普遍、基本的技術行為,建筑的低碳高效也成為其競爭優勢的關鍵因素。在我國,智能建筑理念與可持續發展的綠色生態理念相契合,在凸顯先進性、智能性和實用性等特點的同時,更加注重節能減排,追求低碳高效。建筑的綠色化是甄別現代建筑的重要標識之一,因此智能建筑要主動樹立綠色目標,強化建筑生命周期“四節”與環境保護。
智能建筑合理應用智能技術,實時監測建筑各空間的環境情況,并及時對空間資源使用情況做出適當調整,有效避免了空間對資源的過度使用,優化了空間的使用率。建筑的定期維護也是非常重要的一部分,智能建筑可以通過預測進行不定時維護,避免設備問題造成的能源浪費和設備頻繁更換造成的資源浪費。綠色化是智能建筑發展的終極目標,如果說智能建筑是時代發展的必然趨勢,那么綠色化將是建筑發展的最后歸宿,因此要合理利用智能化,建造出與環境和諧共處的新型一體化建筑[4]。
在現代化進程下,傳統建筑的管理運行模式無法體現智能建筑與綠色建筑的理念,要想讓兩者更好地融合在一起,需要深化運行模式。在建筑設計階段,應改進建筑設計師與建筑施工人員的單向運行模式;各領域的建筑設計師可以利用自身技術水平構建智能與綠色為一體的和諧建筑。在設計階段完畢后,建筑設計師需要與施工人員討論設計方案的可實施性,避免出現設計投入施工后無法運行導致的能源和資源浪費。施工人員根據設計方案,提出在施工中可能遇到的問題,助力設計師完成設計改進工作,使其注重建筑設計理念的同時,也提高智能建筑與綠色建筑的融合程度。
在建筑施工階段,構建人與物聯網相結合的新型運行模式。在智能建筑與綠色建筑融合的過程中,難免會出現施工人員對專業的材料和設備信息知識欠缺、無法第一時間做出安排處理的情況,或者施工現場設備出現問題,管理人員消息滯后,導致施工進度拖延。但在信息化時代,施工管理模式從單一化變為多樣化,施工現場因信息化手段的支撐,部分問題迎刃而解。物聯網在新型模式下的應用,不僅增強了物與物、物與人之間的聯系,更多的是實現了施工管理人員與施工現場的整合,加強了施工各組織人員之間的聯系,提高了解決問題的效率,加強了兩種建筑的有效融合。
另外,人員與設備的工作安排與調配可在信息平臺上及時更新,管理人員根據平臺給出的信息做出新的安排,提高了資源的利用率。在施工現場出現問題時,將問題及時傳輸到平臺,平臺會第一時間向管理人員發布信息;管理人員再將事故問題細化拆分,下達到各個專業部門;各部門接收指令后,迅速到達具體地點解決問題,避免了事故發生后一些不必要的能源浪費[5]。通過對施工現場的實時監控及信息采集,提高了管理人員對資源的整合與利用,減少了施工過程中能源與資源的浪費,這不僅體現了智能化技術的優勢,也十分符合節約環保的理念,使兩種建筑在施工階段就有完美的融合。
通過本文探究,認識到智能建筑與綠色建筑的融合是建筑行業未來發展的必然趨勢。綠色建筑是智能建筑的發展目標,智能建筑是綠色建筑發展的重要支撐手段,要想將二者進行有機結合、實現協同發展,需樹立綠色目標,把握智能技術及構建現代化結構體系,以此達到人、建筑與自然三者的和諧統一,使建筑朝著良性化方向深入發展,為人們創造出更加健康舒適的居住環境。