摘要:绿色建筑及智能建筑作为人类平衡建筑及居住问题所得出理性思考的最佳结果,成为我国现代化建筑发展的重要标志及主流方向。如何将绿色建筑与智能建筑相结合形成一体化发展充分发挥二者共同优势,是相关研究人员在实际工作过程中所面临的主要挑战。本文以绿色建筑及智能建筑的概念为切入点分析二者间联系及影响,就提出具体的一体化发展方向进行深入探究,旨在为相关研究人员积累更多的工作经验实现可持续性发展战略。
关键词:绿色建筑;智能建筑;一体化发展
1、引言:
自从二十世纪以来,人类深深反思工业革命的利弊,以及对生态环境造成的破坏,于是兴起绿色工业革命的浪潮。为了实现可持续发展,人类开始进行绿色建筑,这正是建筑师们对于“绿色可持续发展”的积极响应。在进行建筑的过程中,应该秉承最大限度节约资源的原则,保护环境、减少污染,为人们提供健康舒适的生存环境,进而与自然和谐相处。绿色建筑正是在这样的原则下兴起的,以可持续发展观念作为指导思想,从而更能有效率的利用资源和高新科技的发展,使得建筑物对环境的污染降到最小,利用的资源消耗降到最低,将人类的居住环境变得更加优美、舒适、洁净。在2007年7月,国家已经发布了《智能建筑设计标准》,在这里对智能建筑有了一个简单的定义:以建筑为平台,将结构、系统、服务、管理简单组合,实现最优化,为人们提供安全高效、舒适便利的建筑环境。近几年来,在国外的建筑物中,有许多将智能建筑和绿色建筑二者相互融合的例子,通过建筑结构、设备以及智能化实现节能减排、环保卫生的良好成效。这既突出了智能建筑的环保和节约的功效,同时实现了建筑和环境的可持续发展原则。由于建筑业的发展,智能建筑和绿色建筑越来越普遍,而智能的系统已然成为绿色建筑中的一部分。绿色建筑要 能够实现节能环保的功效,也离不开智能系统。我国为了实现科学发展观和循环经济,必须将绿色建筑和智能建筑相结合,实现建筑、环境、资源三者的协调发展。
2、我国建筑节能的目标
人类的建筑活动是对自然环境及资源影响最大的活动之一。尤其是随着社会经济的发展及人们的大幅增长,自20世纪以来人们所从事的建筑活动大大超过了以往历史阶段的总和。建筑用地、用材、用能等对自然生态环境及资源造成极大的掠取,甚至占到了世界总能耗的一半甚至更高。因此,在全球能源危机及绿色浪潮、节能等思潮的影响下,实现建筑的节能势在必行,并且极为迫切。在1992年的联合国环境与发展大会上,绿色建筑的概念被第一次明确提出,并逐渐发展施行开来,形成了兼顾舒适健康与环境的建筑节能研究体系,在越来越多的国家中得到了推广与实践,成为当今世界建筑发展的主流方向,并在发达国家中获得了很好的成效。我国对绿色建筑的推广与践行也极其重视,并通过制定相应的扶持与鼓励政策,号召全员全社会参与到绿色建筑的活动中。根据国家相关政策,我国建筑节能的目标需要经由两个阶段的努力来基本实现:第一个阶段建筑节能的目标:自2005至2010年,建筑节能与绿色建筑实现全面的启动与推广,实现50%的平均节能率。沿海的省份及各大城市在此基础上要实现更高的标准。第二个阶段建筑节能的目标:自2010年至2020年,建筑节能的标准要进一步提升,实现65%的平均节能率,沿海省份及各大城市要在此基础上实现更高的标 准,平均节能率约达到75%。
3、绿色建筑及智能建筑的联系影响
绿色建筑着重强调保护环境充分利用自然环境资源构建节能环保型建筑,并且绿色建筑能有效减轻施工过程对周围环境的负荷降低能源消耗,以实现资源节约目标为前提条件,为城市居民提供舒适安全健康的居住环境及办公环境,确保建筑工程与自然环境间和谐相处停留于可持续性发展阶段。同时,现代化绿色建筑普遍选择节能建筑设计结构,结合太阳能取暖及自然通风原理充分发挥自然环境的优势,以达到控制垃圾排放及节约能源的目标。此外,绿色建筑侧重于与自然资源相结合,合理利用相关材料完成施工任务,保证建筑内空气质量不受其他因素影响,彻底消除影响居住人群生命健康的风险因素。
同时,绿色建筑舒适性以符合现代社会人类居住环境及工作环境要求为前提条件,促使建筑与大自然相融合为一体。伴随现代化技术蓬勃发展,建筑行业规模不断扩大,其发展方向以顺应时代发展潮流为基础充分发挥科学技术对于建筑领域的指导作用。例如:以现代化大厦为例水电消耗是大厦总体消耗的主要组成部分,北上广等大型城市中现代化大厦平均建筑面积不小于5万平方米且每日水电消耗费用不低于3万元,客观上要求大厦管理方灵活应用智能化节能设备控制不必要能源消耗,大大提高大厦能源利用率降低总体费用支出。此外,发展智能建筑必须满足建筑使用功能环境差异性,为城市居民提供便利。
4、绿色建筑与智能建筑一体化发展的关键问题
绿色建筑与智能建筑之间有内部的必然联系,二者结合形成的绿色智能建筑是当前及未来建筑行业发展的主要趋势。为满足当前及未来建筑行业发展需求,促进绿色建筑和智能建筑一体化发展,必须了解绿色建筑与智能建筑一体化发展的内涵和关键技术。
4.1 一体化发展的内涵
绿色建筑与智能建筑一体化发展,不是绿色建筑与智能建筑的简单结合,而是一个整体概念,追求的是建筑的绿色化、智能化发展。其核心内涵是坚持科学发展观、可持续发展及因地制宜等原则,利用现代信息技术和生态建筑手段造成绿色化、智能化的建筑,打造节能、安全、舒适、高效、绿色的建筑环境,一方面满足人们对建筑功能的需求,一方面保护生态环境,与社会、经济、环境的可持续发展相适应。在绿色建筑与智能建筑一体化发展中,降低能耗是一个重要问题,需要采用相应的技术手段,如通过自控系统提高楼宇管理的自动化程度,实现对空调、光照等设备启停的最佳控制,以达到节能降耗效果。运用先进的自动化控制技术来满足建筑节能需求,打造绿色智能建筑。
4.2 一体化发展的关键技术
绿色建筑与智能建筑的一体化发展的核心工作是系统集成,没有系统集成,就无法实现绿色建筑与智能建筑的有机结合,二者不能做到真正意义上的融合。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了做到系统集成,首先要形成整合设计理念,以全面、全局、整体的观点去看到绿色智能建筑设计问题,综合考虑建筑内部各个部分和各个设备,将所有的子系统联系起来,形成取长补短、协同作业的关系,以打造能、安全、舒适、高效、绿色的建筑环境,满足人们对建筑功能的多样化和个性化需求,并降低能耗、保护环境,提升建筑本身的经济效、社会效益和环境效益。由此可见,系统集成是实现绿色建筑与智能建筑一体化发展的关键技术。所谓的系统集成是通过统一的信息平台将建筑内部不同功能的子系统和绿色基本要素集成起来,形成具有信息汇聚、监控管理、资源共享等功能的综合系统,为绿色智能建筑各子系统功能的实现提供必要的技术支持和操作平台。其中,绿色基本要素有节能系统、节水系统、节地系统、节材系统等,这些是绿色智能建筑建设不可缺少的,少了任何一个都不能真正的实现节能降耗。为了建设这样一个综合系统,要科学合理的应用信息系统、信息设施系统、建筑设备管理系统、建筑监控系统等,用信息化的管理方法实现对建筑设备的优化控制与管理,提高建筑功能的服务效率和服务质量,让建筑物为居住者提供最佳的服务项目,使居住者享受到更舒适、更安全、更低碳的服务。
5、绿色建筑技术与建筑设计的优化与结合
5.1 绿色建筑规划阶段的设计优化
在进行绿色建筑规划时,应该充分分析建筑物所处区域的气候特点,并利用计算机技术进行气候资源模拟,从而在空间结构和建筑朝向设计上实现建筑的热、风、光场等的优化。建筑项目在设计过程中发现问题,将造成很大的修改调整难度,如果在建筑规划阶段不能保证规划的合理性和科学性,会造成建筑工程设计的先天不足,是很大的缺憾。通过建筑工程设计的整体优化,将建筑物的平面布局和规模进行调整,从而保证自然光的有效利用,将日光最大范围照射到建筑物中。另外,通过优化空间布局设计,还能实现建筑风场的优化,利用计算机技术将建筑物进行通风模拟,根据建筑物通风情况,优化室内外空间设计,从而保证建筑物的通风效果达到最佳。
5.2 建筑工程项目气候适应性设计优化
气候是影响建筑施工过程的重要因素,起着不可忽视的作用。近年来,自然环境受到了严重的污染和破坏,从而导致不少地区都出现了气候条件及其恶劣的情况,随着气候条件恶化的情况加重,单纯的环保技术已经无法实现有效的条件改善,因此应该加强建筑工程项目中的气候适应性优化设计。可以从以下两个方面实现建筑的气候性优化设计:第一,建筑施工过程中应该采用环保的施工材料,通过在建筑施工过程中运用低成本、高性价比的施工材料能有效体现建筑项目工程中的绿色、环保理念,从而降低气候因素对建筑物的不利影响;第二,应该将绿色建筑理念贯彻在建筑工程的整体设计中,根据建筑所处地区的气候环境进行设计,从而保证建筑能有效适应周围的气候条件。同时,可建设保护性建筑降低气候因素对建筑物的影响,因此应该在建筑物周围预留足够的保护性建筑建立空间。
5.3 形态设计与节能的优化结合
绿色建筑设计与一般建筑设计存在着根本性的差异,主要是采用量化分析方法代替感性认知进行设计,绿色建筑设计建立在定量化分析的基础上实施。绿色建筑设计需要建立在形态设计与节能优化结合的基础上,需要采用形态设计与节能的优化结合,运用计算模拟手段对设计策略对建筑能耗的影响进行分析,优化绿色建筑设计效果。所有的形态设计方法不仅仅是为了美观,更是为了配合绿色建筑技术。由于我国的人口较为庞大,对建筑有着较高的要求,需要做好建筑形态设计与节能的优化组合,给绿色建筑设计提供更多的参考,确保建筑后续工作的高效开展。
5.4 采光遮阳设计的优化结合
采光遮阳建筑设计被广泛的应用于火车站建筑设计中,由于火车站建筑规模较大,建筑进深大,侧面采光度不好,受冬季日照率低和夏季太阳辐射特点影响较大,阳光照射呈现出不均匀情况。为了能够满足节能要求,在白天不需要大量的人工照明,需要在建筑内大面积设置采光通风这样天窗和玻璃幕墙措施,确保候车厅内部有较强的采光,能够满足日间自然光均匀的亮度需求。同时,还需要在候车厅的不同位置的环境平均辐射温度控制在27℃以下,确保候车厅的整体温度处于人体能够接受的舒适性范围,降低空调的能耗。因此,需要在火车站的天窗和玻璃幕墙处采用遮阳措施,加大对百叶遮阳措施的应用,大幅度减少太阳光对室内的辐射,改善夏季室内温度较高的现状,有效降低空调的能耗量。
6、结语
绿色智能建筑已经成为21世纪建筑行业发展的主旋律,绿色智能建筑是整个社会信息化的一个组成部分,绿色智能建筑中有很大部分的服务功能具有较强的社会性,过去那种单体绿色建筑或智能 建筑运行和管理模式不能很好地发挥系统应有的功能,应该把绿色智能建筑构筑在社会统一信息平台上,并以此平台为建筑和建筑中的人员提供服务,这就需要对绿色智能建筑的投资、建设、运行和管理模式进行调整,建立新型的运行管理方式,提供社会化的服务。这种服务模式也有利于满足不同的服务需求,并降低智能化设施运行维护成本。
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论文作者:麦凯文
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/18
标签:建筑论文; 智能建筑论文; 节能论文; 环境论文; 建筑物论文; 建筑设计论文; 气候论文; 《基层建设》2018年第25期论文;