綠色建筑與智能建筑的融合發展
- 發布時間：2022-08-30
摘要：現代智能建筑已經形成了多學科、多領域信息技術系統綜合集成的特點,所謂智能建筑,就是運用科學、合理的系統集成方法,把智能型計算機技術、通信技術、信息化服務與建筑美學等科技進行了有機融合,通過對基礎設施的自動監控管理系統、對信息系統資源的集中管理,以及對使用者的信息咨詢等技術業務和建筑美學的優化組合,而實現的投資合理,滿足了信息與社會需求并達到安全、方便、舒適、和靈活等特性的建筑。綠色建筑是指在建筑設計和施工的過程中，充分考慮建筑和環境之間的協調性，合理利用光能、風能和大自然中的能量，以最大限度地降低建筑能量的耗費及其對環境的污染。將綠色建筑與智能建筑相融合能在很大程度上促進建筑行業的發展。
綠色智能建筑與環保智能建筑均為同屬于移動信息時代的重要信息產品之一，把二者有機地融合為一體的綠色建筑設計理論思路，也使之構成了研究綠色與環保智能建筑的一個整體觀念。本文重點深入研究并詳細論述了當前我國企業施工建筑節能的基本發展目標、我國智能建筑的發展趨勢、綠色建筑與現代智能建筑的五大辯證統一、綠色建造智能建筑的整體結構概念、綠色建筑智能建筑的五大系統功能整合、綠色建造智能建筑根本結構特征與關鍵核心技術，等等。
關鍵詞：綠色建筑，智能建筑，融合
0引言
綠色建筑與現代智能建筑一樣都被認為是人類信息時代的重要產品，但隨著現代計算機信息技術的高速進步發展和廣泛深入的普及運用，一場由信息化浪潮所帶來的建筑設計革命，終于誕生在了今天的現代建筑設計，其中杰出代表主要有將綠色建筑設計、智能建筑二者集成并融合于一身的綠色與智能建筑。
1、我國建筑節能的目標
建設低碳節能活動是當今人類對地球資源、環境影響最大的人類經濟社會活動之一，隨著當前世界能源危機的日漸明顯、社會大眾節約能源呼聲的日漸濃厚，其中，占據了全世界總利用能源約一零點五或者更高百分比例的大型建筑和民用建筑節能，自然也就引起了國內外研究者格外的高度關注。一九九二年于巴西的首都里約熱內盧“聯合國環境與發展大會”，第一次正式明確提出了“綠色建筑”的設計概念，而現代綠色環保建筑設計也隨之日漸發展成為了一種充分兼顧環保和舒適健康的建筑設計科學技術體系，并且將在更多的發達國家的設計實踐中得到普及，并且逐漸成為了當今我國建筑設計研究發展的主要研究方向。各發達國家先后出臺了各種具有強制性的室內建筑高效節約能耗舉措，并通過政策分階段不斷提升建筑節約能耗標準，每次都在提高原有建筑能耗指標基礎上大力推進節省百分之五十，目前發達國家的室內建筑節能節約水平已遠遠超過了國際節約水準。
國外研究發展建設綠色建筑的寶貴實踐經驗，給了我國的眾多建筑設計研究者很多有益的思考啟迪。自20世紀90年代中期起，綠色節能建筑設計概念就已經逐漸傳入了整個中國，作為一種先行的現代建筑節能綠色建筑設計概念使它由點到面，逐漸廣泛展開。國家政府對加快推動綠色城市綠化工程建設相關工作一直十分重視，呼吁和積極動員全社會積極參與推進綠色城市建筑建設活動，并積極出臺在落實國家關于推進綠化建設的產業引導與政策支持上的政策措施。
2、我國智能建筑的發展
一九八四年在美國紐約，誕生了一個世界上第一個被叫做“都市廣場”的人類智能建筑。建筑物的“智能化”管理功能主要目的是要泛指基于人們在整個建筑內部主動實現建筑信息處理以及對建筑信息綜合利用的處理能力，這種利用能力主要內容包括了建筑信息的合理獲取和利用綜合、信息的合理分類以及人們處理和利用信息的相互交流和信息共享。低投資、高回報，“高效、舒適、便利、安全”的良好企業聲譽，是許多房地產商的十分熱衷的投資，也是智能建筑的重要基礎設施建設。目前發達國家地區的現有智能建筑使用數量大約占新智能建筑的百分之九十以上，并在對一些智能建筑物進行改造中逐步發展普及了一些智能建筑。自20世紀90年代中期開始，隨著中國各地不斷出現的房地產開發大潮，各類型的智能建筑行業猶如雨后春筍，市場的強烈需求以及其所在有關各方面的不斷熱炒，給當時中國各地智能建筑行業市場發展帶來了強大的市場活力與增長動能。智能建筑系統是將現代工程信息科技和現代電子信息技術相結合的新一代產品，將逐漸成為二十一世紀房地產業國家投資戰略發展的主要戰略方向。智能建筑就是在當代我國利用建筑信息化的技術創新重塑了我國傳統現代建筑行業，并以此帶動建筑行業結構優化轉型升級和促進行業組織結構調整的最典型、最具體、最直觀的現代建筑信息表現方式形態。
中國智能建筑高速發展不僅表現在數量上的宏大，而且技術質量的提升也比建筑總量的提升更為引人注目。建筑物的智能技術已由單純功能專用管理系統發展為一體化綜合管理系統，它可以將已有的技術，巧妙靈活地利用到各種建筑物的體系中，發揮其功能與潛能。尤其對基礎網絡與物聯網技術集成的應用，已由單純的狀態信息整合和基于監控設備的管理，進展為基于內容的管理與融合，包括了基于虛擬現實和多媒體技術的人機接口。系統的研究方向將不再面向生產過程，轉而面向大數據、面向服務對象。
3、綠色智能建筑的整體性
綠色建筑指的就是廣泛運用了現代化建筑技術以及高科技、保護環境的現代建筑物。古代的那些構造簡單、就地取材、施工粗糙，沒暖氣沒空調、也沒有現代的辦公設備和家用電器等自動化、智能化設施的原始建筑物，盡管是"綠色的"，卻也沒有今天人類所崇尚的綠色建筑。
因此，當今的我國現代構筑建設成為主流，無論用的是現代綠色構筑建設，又或是現代智能建筑，其主要設計特點都應該是十分注重構筑建設中現代人的舒適生活空間、材料的綜合設計使用理念、人與自然之間的和諧生態系統。而在整個現代工業建筑的整個使用壽命周期里，最為關鍵的先決條件就是必須同時解決處理好人—機—建筑環境三者間的互動關系。三者當中，人工作為控制主導，機則指的是建立于智能建筑控制平臺之上的一種自動智能建筑控制管理系統，而監控建筑周圍環境的控制平臺，則為信息處理的智能客體。
3.1綠色建筑設計與智能建筑之間的辯證關系
綠色科技構成了建筑的環保平臺，是建筑科技的一部分，而智能技術則構成了信息技術的一部分，建筑環保平臺與智能系統一起組成了一座全新的現代建筑物。綠色建筑和智能建筑之間的關聯，主要反映在人們所碰到的建筑和智慧之間的關系上面，建筑和智慧就是一個矛盾，但二者的關聯是辯證、統一、互補的。一方面，綠色觀念對人類日常生活的巨大影響，造成了對傳統建筑物布局從形態到內涵上的一次重大沖擊。另一方面衡量建筑智能系統實現與否，則主要看系統整合集成后能否滿足使用者的需求。建筑做得不好，就無法滿足人們綠色節能、低碳環保、健康舒適的生活需求，而建筑智能卻很難做到。相反，如果智能建筑物設計做得再好，如果不能完全滿足于當前信息時代的各種智能建筑系統，那么，這座智能建筑物也不僅會變得徒有其表，而且也無法給未來人類經濟社會發展帶來更多相應的實用功能。綠色和現代智慧建筑是我們建造一個現代智能建筑所自然必須的基本統一，是我們構造一個現代智能建筑物所必須不能不可缺少的相互作用矛盾體的重要因素，從總體上來看，雖然綠色智能建筑并不必然就是現代綠色智能建筑，但是建造現代綠色智能建筑也必須是現代智能建筑。建筑智能化技術是綠色建設的重要組成部分，同時也是政府實施綠色建設的重要手段之一，但營造綠色生態建筑也正是智能建筑的主要目標。
目前值得擔心的現象在于：從事綠色建筑工程的建筑師們，并不想或者根本不屑于去管智能化建筑設計。但另外，計算機技術、網絡、工業自動化、通信專業的科技專家與工程師們，對于智能建筑的認識都比較浮淺，也就極少想到構建環境平臺，或者完全不提綠色建設的功能需求。這二個社會普遍存在的片面認識，都將導致綠色建筑設計和智能建筑二者的嚴重脫節。
3.2綠色智能建筑的操作系統軟件集成
綠色智能建筑整體規劃設計的一個核心內容就是建筑整體規劃設計與整個系統間的集成，也就是可以說沒有一個系統不能集成一體化的建筑綠色家居智能建筑，就是因為沒有真正實際意義上的建筑綠色家居智能建筑。在實踐中，綠色智能建筑信息系統技術集成也就是泛指通過各種科學技術充分發揮各種建筑技術和不同工藝子系統的共同優點，以各種系統、全面、全局的設計觀念對其加以進行綜合分析設計，讓各技術子系統彼此之間相互建立聯系、互相制約、揚長避短、協同動作，以便于在各種建筑物的日常生活舒適性和構筑建設工程成本之間同時達到最佳平衡狀態，既可以大幅降低綠色建筑智能系統建設投入，又可大量地有效減少建筑能耗。
綠色智能建筑的信息系統與集成系統,也就是把各種綠色建筑物基本要素及其不同功能的建筑物智能子系統,利用中國國內統一的公共信息平臺加以集成,從而形成具有能耗監控、信息獲取、資源共享和優化管理等綜合功能的網絡系統。其中,以綠色的基本元素集成主要包括節地與室外環境研究子系統、節水與可再生能源研究利用子系統、節水環境和土地資源利用子系統、節能建筑材料與新型材料資源研究利用子系統、室內環境質量管理與運營管理子系統等。
4、綠色智能建筑基本特征
經濟社會的可持續發展已經成為當今世界人們所關心的重大問題之一。一方面，綠色建筑設計與智能建筑工程的實施給人們進一步深入研究這一問題，創造了極為良好的條件。綠色建筑與智能建筑二門高度關聯的建筑科學技術和智能科技的集成與融合，對我國經濟發展的關鍵意義在于通過建設領域的土地資源問題、環境保護問題、自然與生態問題、新能源應用，及其對自動化、智能化、數字化等技術問題的破解，以實現我國的可持續發展。但是，由于當前國民經濟高速發展，以及人民生活水平的提升，廣大老百姓的辦公條件與住宿要求都有了很大的提高，同時廣大人民群眾對于自然環境、社會資源與國民經濟可持續性發展的需求亦愈來愈高，所以綠色智能建筑的戰略地位日益重要，也就逐漸成為了中國建筑工程建設的核心內容。
5、智能化設備及技術
科學合理地選擇并確定每個建筑物中各個設備系統的能源供應方法，通過優化建筑物中各個設備系統的設計與運行，并根據居住區的實際情況，選擇最合理的供熱、冷卻方法，從而加強能量的梯級使用，以達到環境的可持續發展目標，是現代智能建筑的基本思路。目前一種具有多種特性的門窗技術，其高智能化效應引人矚目。這種智能化窗戶外觀效果更加漂亮、透明，隨著窗框體積比例的降低，傳熱效率也將同步優化。優異的氣密性與隔音效果，能讓戶外噪聲透過窗戶至整個房間，降噪百分之五十以上。產品還配備有微波感應器，若遇強行突入，窗戶會以高分貝聲響告警。門窗都在外面設置有防暴雨的傳感器，當暴雨打到傳感器上時，門窗將會立即自動關閉。還可以采用同時控制多塊主控制板的方法，從房間任意地方遙控門、窗戶、門簾、窗簾等的開關方向與開啟程度，具備了單開、雙開以及群控等功能。該產品內置有氧氣發生器，可以依據居室空氣質量狀況，向房間內排放空氣，從而調節空氣質量，以保證空氣的凈化，并且具有殺菌、消毒等功能。
在信息技術方面，對建筑的健康檢測作為新興的學科領域，已經由以往的針對路橋和特殊工程結構的健康檢測，開始逐步發展為開始通過無線或遠程監測技術，針對越來越多的高層樓宇等進行精準的健康檢測，以確保樓宇運營安全。
6、結語
關于綠色智慧建筑的技術問題，并不是一種放諸世人而皆準的答案，也不是單純地說一種成熟的技術或者幾個技術問題就能夠涵蓋整個關于綠色智慧建筑的技術問題，它往往是具有地域性的。首先，政府必須完善政策激勵，并健全有關規章制度。我國對于能耗的管制較偏重于工業生產與交通運輸等產業，而目前國家對于建筑節能也同樣制定了鼓勵的優惠政策，加以指導與幫助。建設部還相繼出臺的《民用建筑節能管理規定》、《綠色建筑評價標準》等規章制度。有關建筑節能、節地、省水、節材與環保等的綜合性規范系統，尚有待于形成并逐步健全。其次，要有嚴格的政府監管制度。唯有由政府部門的開發商、投資者、建筑設計、施工、工程監理、物業管理人，乃至全體人民群眾均掌握了相應的基本知識與意識，并將發展綠色智能建筑作為政府部門履行的共同管理職責，才能確保綠色智能建筑在施工過程中的各個環節都得以全面落實。最后，要學習西方等發達國家的綠色建設經驗，以促進新科技、新產品和先進管理經驗的引進。
參考文獻
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[4] 目標 7 ：確保環境的可持續能力 . 聯合國系統與千年發展目標［ EB/OL ］ http://www.un.org
作者簡介
郭仲斌，男，西安協同數碼股份有限公司，710075，029-88386222
現從事于建筑智能化專業工程技術支持工作。