基于綠色智能建筑技術的新發展及應用探析

鄧皓麟 李安睿 易星宇 向薪竹 李思奇 陳敬奇

作者簡介： 鄧皓麟 ，（2000-） ，男，研究方向：結構工程。

基金項目：重慶市級大學生創新創業訓練計劃項目資助 （S202110347024）。

摘 要：我國是一個人口大國，隨著經濟的快速發展，環境問題與溫室效應問題日益受到社會各界的重視。在這些因素中，建筑的作用也不容忽視。因此，綠色智能建筑的概念也隨之產生，并在綠色智能建筑中引發了有關業界的廣泛關注和探討。在建筑工業中運用最新的智能技術、節能環保的思想，營造出一種綠色、智能化的居住與工作環境，是節能減排、保護環境的重要表現，是推動我國實現可持續發展的有效推動力。

關鍵詞：綠色智能建筑技術；新發展；應用

1 前言

智能建筑是建筑藝術、計算機、信息技術的有機結合。智能建筑對建筑、消防、公安等方面的發展起到了推動作用；電信、電信等行業的發展，使建筑智能化系統產品成為新的產業，拉動了整個國家的發展；智能建筑的開發已成為國際社會的必然趨勢，智能建筑在國際上得到了廣泛的關注。隨著城市化和工業化進程的加快，新農村的建設正在逐漸推進，中國的房地產市場依然是全球最大的；發展智能，綠色建筑，建筑節能具有很好的發展前景和發展潛力。政府將在建設智能化方面投入大量資金。據國際權威人士預計，中國的大、中城市將建造50%的智能建筑。一些專家預計，中國智能建筑在未來10年內將會有8000-9000套。大力發展節能、節約用地、節約能源、節約用水、節約能源、節約用水的綜合性研究；節材、綜合和優化是當前的迫切任務。智能建筑是綠色建筑的一部新的科技成果，它體現了建筑的智能化、安全、健康、方便、節約能源的目的。綠色建筑智能化技術的普及，對改善人類居住環境、推動可持續發展有著十分重要的作用。

2 智能建筑的內涵及特點

2.1智能建筑的內涵

美國智能建筑協會（AIBI）對智能建筑下了一個新的定義：智能建筑主要是對建筑結構、系統設備、服務、運營四個方面進行優化，以獲得高效、舒適、方便、安全的建筑空間進行優化。歐洲智能建筑雜志將智能建筑定義為：在維護費用最低的情況下，創建一個能夠讓使用者在最大程度上利用其自身的資源進行高效管理的建筑環境。智能建筑應該提供一個快速反應、高效、有強大支撐的環境，讓使用者能夠快速地完成自己的工作。智能建筑在 GB/T50314-2000 《智能建筑的設計規范》中對智能建筑進行了界定，即以建筑為平臺，集建筑設備、辦公自動化和通訊系統于一體，集結構、系統和服務于一體；為用戶提供安全、高效、舒適、方便的施工環境。智能建筑的智能化主要由多種智能化系統構成，頂層是智能建筑集成管理系統（IBMS），底層是三大智能化系統：設備管理自動化系統（BMS），通訊網絡系統（CNS）及辦公自動化系統（OAS）。智能建筑的基本目標是：讓人們的工作與生活變得更安全、更有效；更容易操作和管理的大樓；通過技術措施，對設備進行優化，確保設備的正常運轉，以實現節約能源。

2.2智能建筑的特點

1）創造安全、健康、舒適的辦公及生活環境智能建筑，以安全、健康、安全為首要目標，其消防及安全保障體系均采用智能化，并可偵測室內有害物質的濃度，并可自行進行消毒，打造安全健康的「安全健康大樓」。智能大廈可以自動調整溫度、濕度、亮度，甚至可以控制色彩、背景噪聲和氣味，讓人感覺自己就像在家一樣，工作效率大大提升。2）節能智能建筑在滿足用戶對環境的需求時，充分發揮了它的“智慧”，充分利用了自然光線和空氣中的冷空氣（或熱），從而將能耗降到最低。在節電、節水型、節材、節電等能源資源等方面，運用高科技來節省能源也是智能建筑一書的一個重要特色。3）滿足各種使用者對各種環境功能的需求，智能建筑規定，建筑設計必須具備智能化的功能，除了要能提供3A（5 S）的功能，還必須是一個開放式、大跨度的框架結構，可以讓使用者快速、便捷地更改建筑物的用途或者重新規劃建筑的平面。4）智能建筑中的現代通訊工具和辦公環境，使用者可以直接撥打國際電話、視頻電話、電子郵件；通過電視會議、信息檢索和統計分析等方式，可以實時獲取世界范圍內的金融商業信息、科技信息以及各類信息系統；通過國際電腦通訊網絡，您可以在任何時候與全球的商業和組織進行商務活動。

3綠色建筑和智能建筑的相互關系

3.1綠色建筑和智能建筑的關系

兩者均以“以人為本”的理念，強調節約能源和資源。智能建筑一書中強調的是節約能源、不污染環境、保持生態平衡是實現可持續發展的重要策略，智能建筑在這一點上肯定是綠色的、生態的。生態智能建筑必須處理好人、建筑與自然的關系，在營造一個舒適的空間環境的同時，也要對其周邊環境進行保護。從可持續發展的角度出發，結合智能建筑中的各類智能評價，可以將智能需求分為四大類：個體用戶需求、機構需求、本地環境需求以及全球環境需求。綠色智能建筑正是基于“一種安全，一種健康，一種節約，一種環境”的理念。綠色建筑與智能建筑密不可分，而智能建筑的問世也對綠色建筑的發展起到了推動作用。所以，無論是綠色建筑還是智能建筑，都應該在規劃、設計、施工三個階段進行；在驗收和運營管理階段，進行階段的設計與執行。

3.2綠色建筑對智能化與信息化的需求

綠色建筑項目的建設目標包括建筑設備、資源利用、管理信息等方面的技術和政策問題；在生態學等方面，存在著許多亟待解決的問題。若不能對各種設備進行有效的智能化控制，使項目順利完成，就無法完成綠色建筑的主要任務。

3.3綠色建筑的智能化系統工程

3.3.1綠色建筑智能化系統的內容

1）信息：綠色建筑智能系統以信息為基礎，綠色建筑項目要求對環境（大氣、水、氣象）、生態（植物、動物）、建筑物（結構、地基、建材）、設備（能源、空調、水處理）；電力供應，固體廢棄物處理等），社會（安全，信息，服務；管理、行政等方面的資訊，為綠色建筑的管理、管理和決策提供了一個較為真實、可信的環境。2）控制。綠色建筑涵蓋了所有領域，包括綠色能源，從太陽能，風能，地熱應用到地熱三聯供等領域；有利用峰谷電價差值的冰蓄冷系統進行控制；有的利用最佳的控制技術，利用自然能量進行采光、通風、采光、通風，達到節能減排的目的；它具有根據環境溫度、濕度、照度等的自動調整功能；具有變頻調速系統，對所有水泵設備進行最優的能源控制；有自動收集雨水，處理污水，提供循環利用的污水處理系統。3）管理。綠色建筑管理涉及到環境管理、生態管理、能源管理、資源管理、建筑管理、設備管理；社會，安全，通訊網絡等。因為各個子項目是互相聯系的，一些子項目的目標甚至是互相沖突的，所以不能只關注一個子項目，而是要分享信息，并適當地協調各個子項目。

3.3.2綠色建筑智能化系統工程的特點

1）多目標并存的大體系。建立環境、能源、資源，以達到綠色建筑的目標；在生態監控、安全監控、信息監控等方面，盡管許多子系統組成了一個有機的整體，但各個子系統的功能并不完全一致，因此需要使用多目標模糊優化。2）多項技術的交叉。綠色建筑的智能化監測與管理目標分為土木工程、環境工程和生態工程；能源工程，信息工程，化學工程；在裝備工程中，為了達到目的，常常要運用各種技術手段。比如，一種模擬“皮膚組織-呼吸系統-神經系統”的氣候調節設備（呼吸墻），需要采用新型的墻體材料、過濾器、氣候調節設備；通過對室內、室外空氣參數檢測裝置、智能控制系統、建筑能耗和居民舒適程度等因素的綜合調控。

4 智能、綠色建筑一體化發展

智能、綠色建筑集成（即兩者的靈活結合）的發展，就是指建筑在“可持續”（既滿足當代的需求，也不影響未來的滿足），以智能技術和綠色思想相結合，實現人、資源、環境三者的最優發展。

4.1國際智能系統融入綠色建筑的發展

2000年，美國綠色建筑委員會（USGBC）出版的《綠色建筑評價體系》的7個評價體系共69個等級，其中，建筑物設備監測系統 BAs對綠色建筑的影響達到了14個百分點，占到了20%，54%的綠色建筑入選（26分），這說明了智能化系統對綠色建筑的巨大影響。

4.1.1智能系統在建筑節能中舉足輕重

利用現代網絡技術、通訊、生物技術等技術實現建筑節能控制，是智能建筑節能的關鍵所在，美國建筑界目前正致力于利用信息化和智能化技術實現建筑節能。最近幾年，美國得克薩斯州新建了500座新大樓，它們可以使用微電腦管理照明、供熱、供熱；所有的能耗系統，包括制冷、空調等，都可以通過控制自身的能耗，節省20%的能耗，節省大量的人力。

4.1.2智能系統促進建筑以人為本，可持續發展

智能與環保相結合，以智能推動綠色建筑，以綠色理念推動智慧，充分反映了人們對安全舒適，節約能源，減少污染的現代生活方式。從長期來看，它不僅是為了滿足人類的需求，也是為了解決建筑和城市可持續發展的需求，同時也是對城市的豐富、完善和更新；對傳統建筑的需求進行擴展，是促進建筑業可持續發展的重要手段。

4.2我國智能與綠色建筑的發展特點

4.2.1智能、綠色建筑以政府主導為特點

1994年《中國21世紀議程》提出建設節能、城市規劃、城市建設與管理信息系統、城市建筑與生命線的綜合防災減災，是中國可持續發展的首選方案。1996年，《中華人民共和國人類住區發展報告》發布，提出了更高的要求，更有保障的措施。《建筑節能試點示范工程（小區）管理辦法》是由建設部于2004年2月頒布的；同時，“綠色奧林匹克建筑評價系統”是中國科學技術奧林匹克十大工程之一，成功地通過了國家綠色建筑的驗收，并首次用于奧運會。

4.2.2智能化系統與綠色建筑的柔性融合

目前，國內許多城市的公用建筑都采用了以微機控制網絡技術為核心的開放式智能監控系統，并將微機控制網與以 Intemet為代表的數據網相結合，實現了對建筑能耗、室內熱、濕度、空氣品質的遠程監控、優化系統的運行；降低建筑能耗，降低環境污染，促進城市經濟的可持續發展。總體而言，我國的建材產業逐步向智能、綠色建筑的整體發展戰略邁進。

4.2.3我國智能與綠色建筑一體化實施的戰略問題

1）對綠色智能建筑進行系統架構的構建。綠色建筑與智能化的融合發展是近幾年人們對其的認知上的一次突破，但如何推動二者的協同發展尚處在起步階段，因此，本文只對綠色智能建筑系統進行了初步的探討。見圖1。綠色智能建筑的體系架構應該包括其目標、過程、內容等多個層面，包括綠色建筑整個生命周期與時代發展的智慧。

2）實施綠色智能建筑集成的策略。綠色智能建筑集成實現的策略是資源的優化利用，國內對建筑資源的優化利用已成為一個熱點，但大多數人更多地關注于單一的單一技術，例如廢物的處理；在人、機、時資源的優化利用上，對建筑全生命周期中資源的動態控制還很少見。本文以綠色智能建筑為研究對象，從整個系統的全局和整個過程出發，構建了綠色智能建筑的動態資源與信息流開發模式。見圖2。

3）政府在綠色智能建筑中的整合發展。推動綠色智能建筑行業標準機構的健全、綠色智能建筑行業標準的制定和健全、綠色智能建筑的生產、銷售過程的監督、監督、監督。為此，必須使行業協會的中介機構在市場中的作用得到充分發揮，政府監管機構逐漸從市場主體的有序退出，轉變到規范市場主體資格和競爭行為。調整工業政策，制定相關的技術推廣與開發政策。

5 結語

智能、綠色建筑體系是我國建筑業、房地產業以及可持續發展的戰略目標。如今，智能、綠色環保技術迅猛發展，各種高技術將直接或間接地影響到智能，綠色建筑。綠色建筑與智能建筑是息息相關的，它與城市人居環境質量的提高、人民生活水平息息相關，因此，大力推廣智能綠色一體化建筑具有重要的現實意義和深遠的歷史意義。通過投資、價格、稅收等方面的調控，鼓勵和支持綠色智能建筑的發展，積極吸收、消化、創新。

參考文獻

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