基于綠色智能建筑技術的新發展與運用分析*

鄭 杰

(山西蒙山佛光房地產開發有限公司 太原 030000)

綠色智能建筑技術是基于智能化和綠色化的理念,以科技手段為支撐,將節能環保、智能控制、人性化設計等因素融合在一起,打造出更加環保、舒適、智能的建筑環境。綠色智能建筑技術的發展中,需要根據不同的場景和需求,采取不同的技術手段和方法。

1 綠色智能建筑新發展方向

綠色智能建筑是一種綜合運用綠色建筑和智能建筑技術的建筑形態,以滿足人們對舒適、健康、安全、高效和環保的生活和工作需求為目標,通過最優的設計、建造、運營和管理實現資源節約、環境保護和社會責任的目標。綠色智能建筑融合了多項技術理念,包括節能思想、可再生理念等,通過對先進技術的應用,可以實現建筑的高效節能、自動化控制、智能化運營等目標,同時減少對環境的影響,提高建筑的可持續性。在綠色智能建筑中,人們可以通過智能化的設備和系統來控制室內環境,包括溫度、濕度、光照等參數,從而提高人們的生活和工作舒適度。此外,綠色智能建筑還可以通過可再生能源和節能技術來減少對化石燃料的依賴,降低建筑的碳排放和能源消耗,實現對環境的保護和可持續發展的目標[1]。

1.1 建立標準化管理系統

建立標準化管理系統是綠色智能建筑發展的必要條件,確保其環境友好、節能減排、智能化等方面的要求得以實現。通過制定標準和規范,例如評估標準、技術標準、運行標準等,可以提高建筑的設計、建造和運營水平,促進綠色智能建筑技術的推廣和應用。建立標準化管理系統還可以加強建筑與環境、社會的關系,實現建筑的可持續發展。

1.2 踐行人本設計理念

人本設計理念指在建筑設計中將人放在中心位置,它是綠色智能建筑發展的重要方向之一,未來的綠色智能建筑需要更注重人文關懷和人性化設計,以提高使用者的生活和工作舒適度。引入智能化系統和科技創新,綠色智能建筑可以更好地適應居住者的需求,例如,在現代高層建筑項目中,采用了智能化系統,實現了室內溫度、濕度、光照等環境參數的自動調節目標,有效提高室內舒適度。智能化系統還可以實現智能家居控制,使居住者更加方便地掌控家居設備,提高生活便利性。

2 綠色智能建筑技術的運用

2.1 設備聯動控制與管理

設備聯動控制與管理是一種基于物聯網和智能控制技術的綠色智能建筑技術應用方法。它通過對建筑內各種設備的監測和數據分析,實現設備之間的協同聯動控制和運行管理,從而達到節能減排、提高室內環境質量、提高人員工作效率等效果。

設備聯動控制與管理和綠色網絡矩陣也常常相互搭配運用。一種常見的方式是改造智能綠色網絡矩陣,將各種智能設備和傳感器集成進來,實現智能化聯動控制和數據收集,對建筑進行全面的智能化改造。該網絡矩陣通過有線和無線網絡實現設備之間的數據交換和聯動控制。通過數據采集和分析,可以實現對建筑能源的實時監測和管理,加強數據分析,優化建筑系統的運行方式,提高能源利用效率和節能減排效果。

建筑中遮陽、光伏屋頂、采光頂、不透光屋頂和立面幕墻等,都可以通過設備聯動管理和控制(見圖1),實現節能減排效果。例如:在夏季可以將遮陽關閉,避免室內過熱,而在冬季可以打開遮陽,將陽光引入室內,提高室內溫度。通過集成控制系統,可以根據室內溫度和光線條件實現自動化控制;在晴天或強光照射時,可以適當調整采光頂的開合程度,提高室內采光量,減少室內照明設備的使用,而在光伏屋頂上集成光伏電池板,可以實現對建筑能源的收集和利用;不透光屋頂和立面幕墻可以用于調節室內溫度、防止日曬,還可以吸收部分噪音等;通過智能化控制,可以根據室內溫度、陽光強度等因素,自動調節不透光屋頂和立面幕墻的角度和開合程度,以達到最佳的節能減排效果。

圖1 綠色網絡矩陣

2.2 引進智能網絡技術

在現代建筑中,各種設備的數量和種類越來越多,而普通的設備之間通常是孤立的,無法互相協作,導致能源浪費和資源浪費,智能網絡技術的引進可以實現對建筑內各種設備的智能聯通和信息共享。建筑內的各種設備需要具備智能化的能力,例如,需要采用支持網絡通信的設備,建立一個完善的網絡架構,包括各種通信協議,數據傳輸控制等。建筑內的設備通過網絡進行連接,實現信息的傳遞和互動,整合和優化建筑內的各個系統,實現對整個建筑的智能控制。引進智能網絡技術可以實現建筑的智能化和綠色化,例如:智能照明系統可以根據建筑內的光照情況和人員活動情況,實現對照明設備的智能調節,從而實現節能效果;智能空調系統可以根據建筑內的溫度和濕度,自動調整空調設備,實現能源的高效利用,通過手機APP 等方式,實現對建筑內的各種設備的遠程控制,方便使用和管理[2]。

2.3 能源節約措施

建筑智能化資源節約可以減少不必要的能源浪費,提高能源的利用效率,降低建筑的運營成本,同時也可以減少對環境的影響。

2.3.1 節約水資源

在建筑智能化方面,可以采用多種方法來實現水資源的節約。利用智能灌溉系統,控制水的噴灑量和時間;在建筑物中安裝節水設備,如低流量水龍頭、節水淋浴頭、節水坐便器等;在建筑物屋頂安裝雨水收集系統,可將雨水收集起來,用于澆灌花園或沖洗廁所等用途;建立水循環利用系統,將廢水處理后再利用于沖洗廁所、洗衣服等用途。

2.3.2 節約供暖資源

空調設備是建筑內耗能較大的設備之一,因此,對空調設備進行節能控制是綠色智能建筑技術的重要應用方向,常見的空調設備節能控制技術包括智能溫控技術和空調設備的智能聯動控制技術。智能溫控技術是指利用傳感器等設備對建筑內溫度進行實時監測和控制,從而達到節能的目的,智能溫控技術可以根據建筑內的溫度情況,智能調節空調設備的運行模式,實現對空調設備的精細控制。例如,當建筑內的溫度較低時,可以通過智能溫控技術實現對空調設備的自動關閉或降低功率,避免能源的浪費;當建筑內的溫度較高時,可以通過智能溫控技術實現對空調設備的自動開啟或提高功率,實現舒適的室內環境。除了智能溫控技術,空調設備的智能聯動控制技術也是至關重要的,空調設備的智能聯動控制技術是指通過建立空調設備之間的智能連接,實現對整個建筑內的空調設備的控制。例如,當某個房間內的空調設備開始工作時,其他房間內的空調設備可以自動停止工作,避免不必要的能源浪費。

2.3.3 節約電資源

照明設備是建筑內常見的耗能設備,對照明設備進行節能控制,包括智能照明技術和人體感應技術。智能照明技術是指利用傳感器等設備對建筑內光照情況和人員活動情況進行實時監測和控制,從而達到節能的目的。智能照明技術可以根據建筑內的光照情況和人員活動情況,智能調節照明設備的運行模式,實現對照明設備的精細控制。例如,當建筑內的光照充足時,可以通過智能照明技術實現對照明設備的自動關閉或降低功率,避免能源的浪費,當建筑內的光照不足時,可以通過智能照明技術實現對照明設備的自動開啟或提高功率,保證室內的照明質量。人體感應技術是指利用紅外傳感器等設備對建筑內人員活動情況進行實時監測和控制,從而達到節能的目的。

智能電表在現代化建筑中正在被廣泛應用,它可以實現對電力的實時監控和控制,通過數據分析,可以幫助建筑管理員了解電力的使用情況,及時發現異常情況并進行調整,從而避免電力浪費。智能電表可以將收集到的電能使用信息與其他建筑設備的信息進行共享,構建智能建筑管理系統,實現對建筑內各種能源設備的優化管理和控制。智能電表可以幫助用戶更準確地了解自己的用電情況,從而改善用電習慣,提高用電效率,減少能源的浪費。對于電力公司來說,智能電表可以減少人力和物力投入,提高供電效率和監管能力,還可以實現節能減排、降低污染等效果。

2.4 太陽能資源

太陽能在綠色智能建筑中具有非常大的應用價值,太陽能是一種非常穩定、可靠的能源形式,可以減少建筑對傳統能源的依賴。例如,太陽能電池板:將太陽能轉化為電能,用于供電或儲存;太陽能集熱系統:利用太陽能集熱系統來搜集熱能,進行建筑物的供暖和制冷;太陽能窗簾:利用太陽能窗簾來進行遮陽和遮光。太陽能窗簾可以根據日光的強度來控制窗簾的開合,達到室內溫度的調節和光線的控制效果,降低室內溫度和減少電能消耗;太陽能空調系統可以利用太陽能制冷機和熱泵技術來實現對建筑物的通風、制冷和加熱等多種模式的需求。

3 綠色智能建筑優勢和劣勢

綠色智能建筑技術是一種全新的建筑理念和技術,其綜合了綠色建筑和智能建筑兩者的特點,旨在最大限度地提高建筑的能源效率、環保性和智能化程度。在綠色智能建筑領域的應用,可以在一定程度上降低環境污染,提高節能效果,為建筑行業節約資源,推動可持續發展提供技術支撐。但是作為一種新技術,綠色智能建筑技術也有一些劣勢和挑戰。

3.1 綠色智能建筑優勢

3.1.1 降低能耗和減少排放

綠色智能建筑技術采用的新型材料和環保技術,可以有效地對建筑進行能源控制和浪費的降低,從而實現能源的節約和減少二氧化碳的排放。

3.1.2 改善舒適性

綠色智能建筑技術在材料、設備、燈光等多方面進行設計和改進,可以大大提高建筑的室內外環境質量和人體健康。

3.1.3 提高精細化管理

綠色智能建筑技術采用自動化控制系統,可以提高建筑的實時管理和反饋。這些設備不僅可以實現收集海量數據,還能根據數據進行精細化管理和控制,從而使得建筑管理更加快捷、方便、精細化。

3.2 綠色智能建筑劣勢

3.2.1 投資成本較高

綠色智能建筑技術的研究、建設和維護成本相對較高。特別是在建筑設計、施工、物料和設備的購買、安裝、維護等多個方面的精益優化,都需要大量的經費和資源支持,同時也限制了該技術在普及應用中的局限性。

3.2.2 建筑智能化程度不足

當前國內綠色智能建筑技術尚處于初期應用階段,亟需建筑行業進一步提升建筑智能化技術的水平,加強發展研究,提高建筑整體智能化管理水平,以達到更加全面的高效節能效果。

4 結語

綜上所述,綠色智能建筑技術的新發展方向和運用方法將推動建筑行業的轉型升級,加速建筑行業的智能化、數字化和綠色化進程。雖然現階段綠色智能建筑的劣勢仍然存在,但隨著科技的不斷進步和應用場景的不斷拓展,未來綠色智能建筑技術將發揮更加重要的作用,優勢遠大于劣勢。綠色智能建筑技術為社會提供更加環保、舒適、智能的建筑環境,同時也將為企業提供可持續、高效的經濟效益。