陳正平
摘要:對智能建筑的出現(xiàn)與發(fā)展進行論述,指出“節(jié)能、環(huán)保、健康”已成為智能建筑所必須具備的新的時代特征。智能建筑的綠色與節(jié)能在于更充分地利用智能系統(tǒng)來構建綠色建筑,發(fā)揮智能科技在節(jié)能和減排以及環(huán)保中的作用。最后指出了綠色建筑與智能建筑的一體化發(fā)展將成為建筑發(fā)展的必然方向。
關鍵詞:智能建筑;綠色建筑;節(jié)能;環(huán)保
中圖分類號: TU18文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2012)20-5015-02
智能建筑的出現(xiàn)極大地改變了人們的生活和辦公方式,為人們提供了極大的方便和舒適。在新時代背景下,典型的智能建筑已不能滿足當代人對綠色、環(huán)保、節(jié)能的最新追求,為實現(xiàn)建筑的可持續(xù)發(fā)展,必須在智能建筑中體現(xiàn)綠色和節(jié)能。為此,筆者試從智能建筑的綠色與節(jié)能出發(fā),對其進程進行論述,對其發(fā)展進行展望。
1智能建筑的出現(xiàn)與發(fā)展
智能建筑的概念最先在國外出現(xiàn),這個概念的產(chǎn)生得益于數(shù)字計算機技術的發(fā)展,可以說,智能建筑是信息時代發(fā)展的必然產(chǎn)物。也正是基于20世紀80年代的信息化發(fā)展,智能建筑的概念應運而生,并且很快地,這一概念投入實踐。在1984年1月,美國在康涅狄格州哈伏特市建成了世界第一座智能大廈,在這里,建筑的使用者無需準備復雜的設備,便可享受語音通信、文字處理、電子郵件、資料檢索、市場情報等多項服務。此外,大廈還實現(xiàn)了由計算機系統(tǒng)智能控制的空調(diào)、防火、防盜、配電、供水自動化系統(tǒng),劃開了建筑設計新的篇章。
在我國,智能建筑起步較晚,在90年代初期,中國科學院計算機研究所首先提出了我國《智能化辦公大樓可行性研究》報告,這也是我國智能建筑起步的開端。在此之后,在改革發(fā)展經(jīng)濟飛速發(fā)展的大背景下,在90年代中后期逐漸出現(xiàn)了很多以“智能建筑”為標簽的建筑物,雖然有很多建筑實際上僅是以此為噱頭,但是在這個時期也發(fā)展起了一批正在具有智能化功能的建筑物,也為我國智能建筑的進一步發(fā)展奠定了基礎。
雖然智能建筑的蓬勃發(fā)展改變了人們的生活方式,使得我們生存的環(huán)境更為便利、舒適。但是作為建筑,其始終是能耗大戶,為貫徹可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,在21世紀的智能建筑發(fā)展更多地偏向了綠色與節(jié)能。這一點從我國對于智能建筑的定義也顯然可見,在《智能建筑設計標準》(GB/T 50314-2000)將智能建筑定義為“以建筑為平臺,兼?zhèn)浣ㄖ詣踊O備BA,辦公自動化OA及通信網(wǎng)絡CA,集結構、系統(tǒng)、服務、管理及它們之間的最優(yōu)化組合,向人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境?!钡陔S后的幾年,國家對該標準中智能建筑的定義進行了修訂,新標準GB/T 50314-2006將智能建筑定義為“以建筑物為平臺,兼?zhèn)湫畔⒃O施系統(tǒng)、信息化應用系統(tǒng)、建筑設備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等,集結構、系統(tǒng)、服務、管理及其優(yōu)化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”[1]??梢钥闯?,在新修訂的智能建筑定義中,添加了“節(jié)能、環(huán)保、健康”的概念,由此,智能建筑被賦予了新的時代特征。
2智能建筑中的綠色與節(jié)能
智能建筑的綠色與節(jié)能概念最早源于綠色建筑的理念,在綠色建筑的理念里,追求以最小能源消耗、最有效的能源利用方式,在最低的環(huán)境負荷下,構建安全、健康、便利及舒適的建筑空間,達到人、自然與建筑的和諧統(tǒng)一。智能建筑的綠色與節(jié)能在于,不局限于用智能系統(tǒng)管控建筑設施,而是更充分地利用智能系統(tǒng)來構建綠色建筑,發(fā)揮智能科技在節(jié)能和減排以及環(huán)保中的作用,以“智能”服務“綠色”,使得建筑擁有活力的生命和可持續(xù)的生機。
近年來,智能建筑設計中通常會考慮綠色建筑的設計理念,同樣地,綠色建筑的設計里也會涉及很多智能化技術和信息自動化技術,正是兩者相互滲透的關系使得智能建筑具有了綠色與節(jié)能的屬性。一般地,智能建筑中的綠色與節(jié)能主要體現(xiàn)在:對自然能源的利用,如太陽能、風能、地熱的利用等;智能暖通空調(diào)系統(tǒng),如區(qū)域熱電冷三聯(lián)供系統(tǒng)、變頻空調(diào)系統(tǒng)等;智能室內(nèi)環(huán)境控制,如室內(nèi)照明控制,隨環(huán)境、溫度、濕度自動調(diào)節(jié)的呼吸墻等;智能的給排水系統(tǒng),如對泵類設備根據(jù)需要的智能調(diào)速、雨污自動收集和分離、污水的一體化處理設備等??梢哉f,智能建筑的綠色與節(jié)能并非簡單的建材和新設備的組合,而是在它們有機結合的基礎上體現(xiàn)出綠色建筑的功能特點。為體現(xiàn)出綠色建筑的功能特點,就必須對智能建筑進行恰當?shù)毓芾?,使建筑系統(tǒng)中的環(huán)境、生態(tài)、能源、建筑結構、電器、設備、通信、網(wǎng)絡等管理相互協(xié)調(diào),以實現(xiàn)綠色環(huán)保的最終目標。
3建筑發(fā)展的方向——綠色建筑和智能建筑的一體化發(fā)展
所謂綠色建筑與智能建筑的一體化發(fā)展,即是將智能建筑的設計方法和綠色建筑的設計理念相結合,以“既能滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構成危害”的可持續(xù)發(fā)展觀念為核心,通過智能化手段與綠色理念的融合來實現(xiàn)人、資源、環(huán)境三者的最優(yōu)化發(fā)展[2]。通常,綠色建筑和智能建筑的一體化發(fā)展所形成的建筑被稱作綠色智能建筑,對應綠色智能建筑,其所使用的技術被稱為綠色智能建筑技術[3],常見的包括:節(jié)能技術、節(jié)地技術、節(jié)水技術、節(jié)材技術以及智能化設備及技術。實際上綠色智能建筑技術在我國已有多處應用的實例,如2008年北京奧運會的主場館“鳥巢”,迎合綠色奧運的口號,體育場使用了地源熱泵,可以從土壤中吸收能量,夏季吸收土壤中存貯的冷量向鳥巢供冷,冬季吸收土壤中蘊涵的熱量為鳥巢供熱。又如在2008年北京奧運會場館“水立方”,膜結構等相關技術使自然光能得到充分利用,能實現(xiàn)一天中絕大部分在封閉的場館中利用自然光進行照明,大大的節(jié)省電力能源;同時在“水立方”,3萬m2的屋頂可以把雨水100%的收集,相關資料顯示,該雨水收集系統(tǒng)一年收集的雨水量相當于100戶居民一年的用水量,因此這種高雨水收集率的建筑對于北方缺水地區(qū)尤其適用。此外,將綠色智能建筑技術用于原有建筑的改造也是今后建筑發(fā)展的一個重要方向,如廈門中銀大廈節(jié)能改造項目,在對原大廈的能源改造中,首先對技術落后的2臺冷水機組和4臺水泵進行更新,提高運行效率;其次,重置了冷凍水溫度以符合預期冷凍負荷;再次,采取了控制通風的先進控制策略;而后,對風機和水泵進行變頻改造;進行了夜間回設,夜間操作循環(huán)使HVAC設備在無人期間保持區(qū)域級管理實現(xiàn)節(jié)能;再而后,通過樓宇設備監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)對水泵和冷卻塔風機的開啟、運行監(jiān)測,水流量根據(jù)實際負荷進行自動化調(diào)節(jié);最后,對照明系統(tǒng)進行了節(jié)能改造。據(jù)了解經(jīng)改造后,該大廈每年可節(jié)電近95萬千瓦時,省電達30%,為國內(nèi)同類型的公共建筑利用綠色智能建筑技術進行節(jié)能綠色改造提供了借鑒。綜上所述,在今后,綠色建筑與智能建筑的一體化發(fā)展必將成為建筑的發(fā)展方向,也只有這樣,人們對于綠色生活以及節(jié)能的全新要求才能得到最大滿足。
參考文獻:
[1]上?,F(xiàn)代建筑設計(集團)有限公司等.GB/T50314-2006智能建筑設計標準[S].北京:中國計劃出版社,2007.
[2]李南,李湘洲.綠色建筑和智能建筑的一體化發(fā)展[J].建材發(fā)展導向,2010(4):26-29.
[3]申唐,毛賢君,張?zhí)旌?綠色智能建筑新技術發(fā)展應用[J].江蘇建材,2009(1):54-56.