節(jié)能減排在智能建筑中的應(yīng)用

金偉光

浙江環(huán)宇建設(shè)集團(tuán)有限公司,浙江 杭州 310000

0 引言

近年來面臨全球氣候變化的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，我國把環(huán)保節(jié)能、節(jié)約資源提高到更加突出的位置。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，智能化建筑逐漸走入人們的視野，建筑的智能化系統(tǒng)正在逐步完善，內(nèi)容更加廣泛?，F(xiàn)階段部分智能建筑只重視智能化理念，缺乏節(jié)能減排意識，致使在建筑施工過程中常常出現(xiàn)資源浪費的現(xiàn)象。因此應(yīng)加強(qiáng)管理，增加建筑設(shè)備的優(yōu)化控制，采用節(jié)能的材料設(shè)備以及節(jié)能措施，減少資源浪費。

1 智能建筑概述

1.1 智能建筑的概念

智能建筑就是根據(jù)用戶的需求，合理安排建筑物的結(jié)構(gòu)、設(shè)施、服務(wù)和管理，為用戶提供舒適、便利、良好的辦公環(huán)境和居住環(huán)境。智能建筑是樓宇自動化系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)與通信自動化系統(tǒng)三個系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，其中采用系統(tǒng)集成技術(shù)和綜合布線，完成系統(tǒng)的有效集成。智能建筑技術(shù)以建筑、通訊、計算機(jī)、控制的現(xiàn)代技術(shù)為基礎(chǔ)。曾有人這樣形象比喻智能建筑，將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)比作建筑物的身軀，智能控制中心就是建筑的大腦，控制多種功能，各種智能探測器是建筑的感覺器官，以此感應(yīng)周圍狀況，通信網(wǎng)絡(luò)是建筑物的神經(jīng)系統(tǒng)，以此接收各種信息[1]?？傊?，智能建筑就是將多種技術(shù)有效結(jié)合起來并加以應(yīng)用，使得建筑物更加有生機(jī)。

智能建筑是建筑與現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)（自動化技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)）相結(jié)合，用藝術(shù)的形式表達(dá)的復(fù)雜工程，是建筑的一種具體化和擴(kuò)展化表現(xiàn)。智能建筑也是一項多學(xué)科交叉、科技含量高的新領(lǐng)域工程。

1.2 智能建筑的優(yōu)勢

1.2.1 系統(tǒng)高度集成

與傳統(tǒng)建筑相比，智能技術(shù)是各種智能化系統(tǒng)（自動化系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)）的高度集成，實現(xiàn)了資源、信息、任務(wù)的重組與共享。

1.2.2 自動調(diào)節(jié)功能

智能建筑保障了人員、財產(chǎn)、物品的高度安全，還具有對突發(fā)事件的快速反應(yīng)能力。其擁有智能化的防火與安保系統(tǒng)，可以主動調(diào)節(jié)溫度高低、濕度大小，風(fēng)力大小等。同時，其空調(diào)系統(tǒng)能夠監(jiān)測出空氣中的有害污染物，且能測出污染物含量，并將污染物處理解決。智能建筑還可以提供適宜的裝飾照明、公共環(huán)境背景音樂等，為人們創(chuàng)造出更加安全、舒適的生存環(huán)境，大大提高人們生活、學(xué)習(xí)和工作的質(zhì)量。

1.2.3 節(jié)能

傳統(tǒng)建筑的空調(diào)與照明系統(tǒng)能耗約占建筑物總能耗的70%，而在智能建筑建設(shè)中，將建立空調(diào)、照明等方面的智能控制系統(tǒng)，以最大限度地降低能源消耗，盡量采用自然光來增加室內(nèi)照明，通過大氣冷、熱量來調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。智能控制系統(tǒng)具有事先確定程序的功能，設(shè)定好工作和非工作的時間點，按不同標(biāo)準(zhǔn)對室內(nèi)環(huán)境實施自動控制。根據(jù)國外試驗表明，同等建筑環(huán)境條件下，智能建筑比傳統(tǒng)建筑可節(jié)約15%～30%的能源，同時經(jīng)濟(jì)效益非常好，這也是智能建筑深受重視和關(guān)注的主要原因。

1.2.4 現(xiàn)代化的工作條件

智能建筑中的現(xiàn)代通信設(shè)備和辦公自動化系統(tǒng)給人們的工作、學(xué)習(xí)和生活帶來了極大便利。在智能建筑中，用戶在家或單位就可撥打國際直撥電話、可視電話，進(jìn)行電視會議、檢索信息與統(tǒng)計分析等工作，完成相應(yīng)的工作與交流，同時能夠接收各種最新信息，如金融商業(yè)情報、科技情報等，這些是傳統(tǒng)建筑無法比擬的。

1.2.5 適應(yīng)多種功能需求

傳統(tǒng)建筑是按照既定的功能要求設(shè)計建筑的外形結(jié)構(gòu)，而智能建筑要求在支持“3A”功能的基礎(chǔ)上，必須是開放式、大跨度框架結(jié)構(gòu)，以便使用者能根據(jù)實際需求，快速而便捷地改變建筑物的使用功能，或重新規(guī)劃建筑平面。

2 建筑智能化環(huán)境節(jié)能減排技術(shù)分析

建筑的智能化環(huán)境體現(xiàn)了節(jié)能減排意識，下文從照明、地源熱、空調(diào)系統(tǒng)三個方面來進(jìn)一步展現(xiàn)智能建筑的節(jié)能減排技術(shù)。

2.1 照明節(jié)能技術(shù)

2.1.1 高效利用自然光和太陽能照明

目前很多智能建筑中都采用光電自動控制裝置，如智能小區(qū)的庭院照明、道路照明等[2]，其實就是智能型亮度傳感器，可以感應(yīng)周圍環(huán)境的變化，根據(jù)天氣變化實時自動調(diào)節(jié)室外照明。其不僅具有節(jié)能的功能，還可以控制照明燈的開關(guān)程序以及調(diào)節(jié)光的亮度。最重要的一點是，它可以通過傳感器技術(shù)，及時有效地傳遞信息。該信息主要是由傳感器采集的室外環(huán)境信息，信息的接收地是物業(yè)管理機(jī)構(gòu)。為了實現(xiàn)物業(yè)管理機(jī)構(gòu)及時有效管理，需要在室外照明燈具安置現(xiàn)場電流互感器設(shè)備，物業(yè)管理機(jī)構(gòu)接收到的是燈具的電流信號，物業(yè)管理機(jī)構(gòu)根據(jù)采集到的信息，對室外環(huán)境有所了解，對室外照明效果進(jìn)行判斷，決定是否需要開、關(guān)照明燈。此外，可以根據(jù)設(shè)置判斷故障位置，比如將照度數(shù)值設(shè)置為小于零，一旦室外燈的電流小于（等于）零，就會及時發(fā)現(xiàn)問題，采取適宜的措施，同時該傳感器可以顯示故障的具體位置，更便于管理。

2.1.2 合理選擇高效的光源

不同場所對照明的要求大致相同。依據(jù)各個場所的性質(zhì)、規(guī)模、使用功能的不同，照明設(shè)備也會區(qū)別對待，科學(xué)、合理地選擇光源，達(dá)到節(jié)能效果。通常情況下，居住區(qū)街道的照明燈會采用小功率的金屬鹵化物燈，這種燈具有壽命長、光效高、顯色性好的優(yōu)點。有些建筑物要求立面照明，可以選用氣體放電燈（選擇顯性好、光效高、強(qiáng)度高），可以照亮整個立面，還可以選擇內(nèi)光外透性照明，既可以滿足照明的需求，又能節(jié)約能源。目前應(yīng)用比較廣泛的是建筑物輪廓照明，可以采用高質(zhì)量的LED燈帶，或者采用優(yōu)質(zhì)發(fā)光的二極管，其具有光效高、壽命長的特點。

2.2 合理利用地源熱

地源熱是一種新開發(fā)和利用的清潔能源，具有可循環(huán)利用的特性。該項技術(shù)可將淺層地下能源轉(zhuǎn)換成熱源或冷源（根據(jù)用戶使用需求來進(jìn)行轉(zhuǎn)換）?？照{(diào)系統(tǒng)就是通過這種技術(shù)來完成冷熱切換，滿足用戶冬暖夏涼的需求。該技術(shù)在冬季可會將淺層地?zé)豳Y源中的熱量發(fā)掘出來，滿足用戶室內(nèi)供熱的需求，夏季會將室內(nèi)的熱量導(dǎo)出，熱量會散到地下，整個過程可以循環(huán)往復(fù)，使得能源循環(huán)利用。通過對地?zé)岬暮侠硎褂茫粌H有效地利用了地下淺層能源，也通過空調(diào)的冷熱交換技術(shù)實現(xiàn)了能源的循環(huán)利用。

2.3 水環(huán)熱泵型空調(diào)系統(tǒng)

水環(huán)熱泵型空調(diào)技術(shù)是目前運用較為普遍的室內(nèi)空氣調(diào)節(jié)技術(shù)，該技術(shù)是在空氣源熱泵技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展得來。熱泵技術(shù)是一種非常環(huán)保的節(jié)能技術(shù)，其原理是將大氣中的低溫廢熱進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而滿足暖通空調(diào)系統(tǒng)的功能，給人們提供了一條節(jié)約燃料、充分利用燃料的新途徑，具有節(jié)能、環(huán)保的特點，受到人們越來越多的關(guān)注，在未來有廣泛的發(fā)展和應(yīng)用前景。

3 智能建筑中建筑結(jié)構(gòu)方面的節(jié)能措施

3.1 墻體節(jié)能系統(tǒng)措施

選擇墻體材料時，應(yīng)選用合理的節(jié)能墻體材料，在提高建筑墻體保溫性能的同時，還能減少建筑物的能量消耗，滿足智能建筑結(jié)構(gòu)節(jié)能減排的要求。

3.2 門窗節(jié)能系統(tǒng)

作為建筑物中不可或缺的一部分，門窗發(fā)揮著重要的作用。在倡導(dǎo)走綠色、健康發(fā)展道路的時代，如果門窗使用節(jié)能材料，室內(nèi)能量損耗將得到大幅度降低。

3.3 水系統(tǒng)

對于智能建筑中的水系統(tǒng)，應(yīng)選擇節(jié)能型器具，合理利用水資源，對廢水進(jìn)行回收再利用，達(dá)到節(jié)約水資源的目的。

3.4 自然通風(fēng)利用

為了室內(nèi)的空氣質(zhì)量，要保障空氣的流通，最好利用自然風(fēng)。合理地設(shè)計建筑物的洞口，可以利用風(fēng)壓進(jìn)行自然通風(fēng)。在實現(xiàn)建筑物節(jié)能的同時，也改善了建筑的室內(nèi)環(huán)境。

4 結(jié)語

智能化技術(shù)是節(jié)能減排的一種重要手段。將智能系統(tǒng)與建筑結(jié)合，給建筑物增加控制功能，控制和節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，在以人為本的前提下，實現(xiàn)高效率、低能耗、低污染。智能建筑是未來的發(fā)展方向，其能給人們的生活、工作、學(xué)習(xí)帶來便利，使人們的生活環(huán)境更加舒適。