智能建筑中的绿色节能理念

摘 要：本文针对大多智能建筑中普遍存在的高耗能问题,通过分析智能建筑节能的特征,对智能建筑的节能规划进行优化设计,并提出了智能建筑主要项目的节能措施,以及对绿色建筑和智能建筑的一体化的发展趋势做了进一步的展望.

关 键 词：智能建筑；绿色；节能；

0引言

建筑节能低碳化在实现智能化、人性化的同时,也是人们追求绿色生活的品质要求.智能建筑的节能是一项综合性系统工程,由于建筑物的建筑材料、结构与管理方式不同,产生了不同的建筑能耗,节能理念贯穿于建筑物的规划建设全过程.本文将对智能建筑的绿色节能这一课题展开具体探讨与论述.

1绿色智能建筑的概念

智能建筑的绿色与节能概念最早源于绿色建筑的理念,在绿色建筑的理念里,追求以最小能源消耗、最有效的能源利用方式,在最低的环境负荷下,构建安全、健康、便利及舒适的建筑空间,达到人、自然与建筑的和谐统一.智能建筑的绿色与节能在于,不局限于用智能系统管控建筑设施,而是更充分地利用智能系统来构建绿色建筑,发挥智能科技在节能和减排以及环保中的作用,以“智能”怎么写作“绿色”,使得建筑拥有活力的生命和可持续的生机.

虽然智能建筑的蓬勃发展改变了人们的生活方式,使得我们生存的环境更为便利、舒适.但是作为建筑,其始终是能耗大户,为贯彻可持续发展的战略思想,在21世纪的智能建筑发展更多地偏向了绿色与节能.这一点从我国对于智能建筑的定义也显然可见,在《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）将智能建筑定义为“以建筑为平台,兼备建筑自动化设备BA,办公自动化OA及通信网络CA,集结构、系统、怎么写作、管理及它们之间的最优化组合,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境.”但在随后的几年,国家对该标准中智能建筑的定义进行了修订,新标准GB/T50314-2006将智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、怎么写作、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”.可以看出,在新修订的智能建筑定义中,添加了“节能、环保、健康”的概念,由此,智能建筑被赋予了新的时代特征.

近年来,智能建筑设计中通常会考虑绿色建筑的设计理念,同样地,绿色建筑的设计里也会涉及很多智能化技术和信息自动化技术,正是两者相互渗透的关系使得智能建筑具有了绿色与节能的属性.一般地,智能建筑中的绿色与节能主要体现在：对自然能源的利用,如太阳能、风能、地热的利用等；智能暖通空调系统,如区域热电冷三联供系统、变频空调系统等；智能室内环境控制,如室内照明控制,随环境、温度、湿度自动调节的呼吸墙等；智能的给排水系统,如对泵类设备根据需要的智能调速、雨污自动收集和分离、污水的一体化处理设备等.可以说,智能建筑的绿色与节能并非简单的建材和新设备的组合,而是在它们有机结合的基础上体现出绿色建筑的功能特点.为体现出绿色建筑的功能特点,就必须对智能建筑进行恰当地管理,使建筑系统中的环境、生态、能源、建筑结构、电器、设备、通信、网络等管理相互协调,以实现绿色环保的最终目标.

2智能建筑中的高耗能问题

真正的智能建筑,应该是能够感知各种需求并用最小的代价和最少的资源去满足这些需求.但一些所谓“智能建筑”,由于种种原因,甚至成了高耗能建筑的代名词.

2.1缺少智能系统规划设计,盲目上马,造成不良效果主要表现为：很多智能建筑的设计标准高,技术也先进,但在项目建成交付使用后,智能化系统的开通率低,实际应用程度也不高,系统长期处于闲置状态,造成巨大的能源和设备资源的浪费,形成投资黑洞.再者,业主的需求不明确,常常在前期考虑不周全,给设计单位提设计要求时,容易造成漏项.

2.2智能建筑空调采暖、照明等方面资源浪费严重由于智能建筑的许多监控设备和OA（办公自动化系统）机器24h运转,使智能建筑的耗电要比普通建筑增加近30%.

2.3智能建筑工程技术问题颇多,随着智能建筑技术的不断发展,建筑物内部安装的各种现代化设备的功能更加完善.尽管我们已经有从设计、产品、安装到维护的相关专业人员,但是技术力量相对薄弱,管理水平低下,却是不争的事实.

3智能建筑节能的特征分析

为了解决上述问题,在现阶段应先了解智能建筑节能的特点.

（1）系统性.在建筑节能具体实施并取得持续实效的长期过程中,宏观层面上涉及规划设计、施工调试、运行管理、设备维护、设备更新等一系列环节.

（2）综合性.智能建筑节能涵盖甚广.在技术层面上,包括建筑围护结构的隔热保温、节能门窗、节能灯具、节能电器、新能源的利用（如热泵技术、蓄能技术）等诸多产品与技术,是一门跨学科的综合性工程.

（3）多主体参与的特点.智能建筑节能的参与者涉及政府（代表社会整体和长远利益）、建筑师、设备工程师、业主、生产厂家、物业管理人员和建筑实际使用者等利益主体间的博弈和平衡.在设计阶段,设计师的节能意识直接影响了建筑物在日后的节能管理和维护；在使用阶段,物业管理人员的节能意识、物业本身能从节能改造中获得多大的利益,在很大程度上决定着建筑节能技术应用和节能改造最终实施的关键.

4优化智能建筑的节能规划设计

经验证明,规划设计决定了工程的成功与否.因此,在建筑智能化的规划设计阶段,紧紧围绕节能要求,做好节能规划,在系统设计中集中体现节能思路和建筑运行管理模式,是做好设计的关键.1）能耗计量（分系统计量）.能耗计量的主要目的有两个：一是通过对能耗的计量对建筑（群）内的各使用部门的能耗费用进行计算与考核；二是通过对各部门的能耗数据进行分析与比较,并通过这些数据对浪费能源的行为施加压力（如定期地公布各部门的能源使用数据）,促使大家节约使用能源,逐步养成节约使用能源的良好习惯.2）能耗分析（历史和趋势分析）.能耗分析是通过建筑设备监控系统采集各类信息与数据,对这些数据进行综合分析.根据环境的数据和实际使用所要达到的环境指标要求,建立几套科学、有效的节能运行模式与方案.这个工作需要在系统建成后对系统收集的数据进行分析利用后逐步实现,以达到良好的节能效果.

5智能建筑的节能措施

了解了智能建筑节能的特点,优化了节能规划设计之后,本节将从再从耗能“大户”———空调、照明等着手确定解决办法.

1）空调设备的节能控制.a.降低室内温度值设定标准.因为人的舒适标准是有一定范围的,根据国家标准规定,舒适性空调室内标准为：夏季温度24～28℃,相对湿度40%～65%；冬季温度18～22℃,相对湿度40%～60%.在规定范围内,采用下限来节能.b.最小新风量控制.空调系统为了符合卫生标准,需引进室外的新鲜空气,称为新风.在夏季或冬季,新风量越大,耗冷量或热量就越多；新风量越少,就越经济.c.提前预冷要关闭新风.对于办公类建筑和商业类建筑,为使人员在到达室内时温度较为舒适,要提前开机,开机时,要关闭所有新风阀,减少新风负荷的消耗.d.设备台数控制和最佳启停时间.通过具体工程的用电分析,能源消耗以空调设备和照明动力设备为主,夏季比冬季用电量增加约30%.因此,控制设备台数和最佳启停时间,特别是冷水机组和照明设备,耗电量可大大减少,节能效果显著.e.空调设温根据区域进行划分.对于建筑物内、外区之间的过渡区域的温度设定,可根据室外温度进行温度设定补偿控制,以节约能源.如酒店大堂、博物馆的序厅、办公建筑的入口大厅等区域.f.提高设备使用效率.对设备进行污染报警（空调过滤器压差报警）,及时清除污物,提高使用效率.

2）照明的节能控制.a.时间表控制模式.地下车库的照明可按区域分为车道照明和车位照明,按时间程序进行控制.在白天开启车道照明即可,入夜后可开启全部的照明,随着夜的深入,逐步关闭车位照明及车道一半的照明；在下半夜,仅留车道的一半照明即可,既方便管理,节能效果又好.b.按“需”提供照明的控制模式.在建筑的设备区域,如电梯机房、水泵房、地下配电间等,灯通常是关闭的.只有当管理人员进入时,声音探测器才会自动将灯点亮.当房内人员走后,探测器控制延时工作一段时间,将灯自动熄灭.c.维持光通量的控制模式.在建筑中,采用调光控制方式,调节灯具输出,始终使灯具保持光通量最小维持水平,让灯具在整个工作期间,既满足了照明要求,又节约了电能.维持光通量的控制模式,可利用感光元件接收空间的光环境.

3）玻璃幕墙运行的节能管理.隔热是建筑围护结构节能的主要方面.为了提高幕墙的保温性能,减少热损失,可以从以下三个方面进行改善：第一,改善采光窗玻璃的保温隔热性能,尽量选用中空玻璃,并减少开启扇；第二,对非采光部分采用隔热效果好的材料做后衬墙（如浮石、轻混凝土）或设置保温芯材；第三,做密闭处理和减少透风.

4）加强工程技术人员素质培养,提高运行管理效率,促进节能.一方面,可以组织专家讲授或设备制造商与系统集成商指导,注重理论与实际相结合,力争在短时期内培养一批技术过硬的工程技术人员,组建具有较高专业水准的智能建筑管理队伍,从整体上提高国内智能建筑的水平；另一方面,还要通过高等院校的相关学科建设,培养出一批专业技术人才和高效管理人才,充实到物业管理与节能改造的实际工作之中,提高智能建筑的综合节能水平.

6绿色智能建筑发展的展望

所谓绿色建筑与智能建筑的一体化发展,即是将智能建筑的设计方法和绿色建筑的设计理念相结合,以“既能满足当代人的需要,又不会对后代人满足其需要的能力构成危害”的可持续发展观念为核心,通过智能化手段与绿色理念的融合来实现人、资源、环境三者的最优化发展.

通常,绿色建筑和智能建筑的一体化发展所形成的建筑被称作绿色智能建筑,对应绿色智能建筑,其所使用的技术被称为绿色智能建筑技术,常见的包括：节能技术、节地技术、节水技术、节材技术以及智能化设备及技术.实际上绿色智能建筑技术在我国已有多处应用的实例,如2008年北京奥运会的主场馆“鸟巢”,迎合绿色奥运的口号,体育场使用了地源热泵,可以从土壤中吸收能量,夏季吸收土壤中存贮的冷量向鸟巢供冷,冬季吸收土壤中蕴涵的热量为鸟巢供热.又如在2008年北京奥运会场馆“水立方”,膜结构等相关技术使自然光能得到充分利用,能实现一天中绝大部分在封闭的场馆中利用自然光进行照明,大大的节省电力能源；同时在“水立方”,3万平方米的屋顶可以把雨水100%的收集,相关资料显示,该雨水收集系统一年收集的雨水量相当于100户居民一年的用水量,因此这种高雨水收集率的建筑对于北方缺水地区尤其适用.

此外,将绿色智能建筑技术用于原有建筑的改造也是今后建筑发展的一个重要方向,如厦门中银大厦节能改造项目,在对原大厦的能源改造中,首先对技术落后的2台冷水机组和4台水泵进行更新,提高运行效率；其次,重置了冷冻水温度以符合预期冷冻负荷；再次,采取了控制通风的先进控制策略；而后,对风机和水泵进行变频改造；再而后,通过楼宇设备监控系统实现对水泵和冷却塔风机的开启、运行监测,水流量根据实际负荷进行自动化调节；最后,对照明系统进行了节能改造.据了解经改造后,该大厦每年可节电近95万千瓦时,省电达30%,为国内同类型的公共建筑利用绿色智能建筑技术进行节能绿色改造提供了借鉴.综上所述,在今后,绿色建筑与智能建筑的一体化发展必将成为建筑的发展方向,也只有这样,人们对于绿色生活以及节能的全新要求才能得到最大满足.

7结语

节能是建筑的永恒经典课题,只有绿色节能的建筑才是名副其实的智能建筑,绿色建筑与智能建筑的一体化是未来建筑发展的大势所趋.在建筑规划建设中始终贯彻绿色节能理念,运用先进的节能技术和思想,提高资源利用率,优化节能项目管理,相信我们的未来完全可以实现节能低碳的绿色生活理想.