建筑智能化在綠色建筑體系中的應(yīng)用研究

邵申俊

(上海華東發(fā)展城建設(shè)計(集團)有限公司,上海 200336)

近幾年來,智能建筑和綠色建筑成為建筑的主要發(fā)展方向。綠色建筑的推行改變了當前建筑業(yè)的低效率、高投入、高污染的建造模式,使得在建筑整個生命周期最大限度地節(jié)約資源,保護環(huán)境,做到人與建筑和諧共處、持續(xù)發(fā)展。而智能建筑是以建筑為平臺,集建筑技術(shù)和系統(tǒng)、服務(wù)、管理等信息技術(shù)及其優(yōu)化組合為一體,為使用人員提供安全,便捷,節(jié)能,健康的建筑環(huán)境。建筑是智能化的平臺,在國家大力推廣節(jié)能環(huán)保的背景下,建筑正朝綠色生態(tài)的方向發(fā)展,建筑智能的內(nèi)容、技術(shù)和內(nèi)涵都會隨之發(fā)展,因此,智能建筑設(shè)計應(yīng)采用綠色的理念和方法,將智能技術(shù)的應(yīng)用范圍整個建筑生命周期之中,擴大到綠色生態(tài)設(shè)施和新能源的監(jiān)測和管理

1 建筑智能化概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,建筑的“智能化設(shè)計”的概念并不確定,智能化設(shè)計也不會處于一個恒定的層次。在美國,智能建筑研究院對智能建筑的定義是：必須滿足建筑系統(tǒng),結(jié)構(gòu),服務(wù)和管理四個基本需求,同時優(yōu)化其需求見的內(nèi)在關(guān)系,提供一個合理,有效,便利和寬松的環(huán)境[1]。歐盟智能建筑定義的智能建筑是：實現(xiàn)智能建筑自身資源的有效管理,在降低維護成本的前提下,用戶可以最大限度地提高效率[2]。國際智能工程學(xué)會將智能建筑定義為：滿足用戶需求,實現(xiàn)高效,安全,舒適,節(jié)能的要求,同時具有構(gòu)建功能和信息技術(shù)的靈活性[3]。而我國智能建筑的解釋為：建筑智能建立在建筑的基礎(chǔ)之上,實現(xiàn)建筑施工設(shè)備的自動化,實現(xiàn)管理的最佳組合,建筑環(huán)境以人為本[4]。

智能建筑技術(shù)是自動控制和計算機信息等高科技與建筑技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,為生活提供了極大的安全性,舒適性和便利性,改變了人們的生活觀念和居住質(zhì)量。隨著中國智能建筑市場的快速發(fā)展,預(yù)計到2020年,中國的智能建筑市場規(guī)模將達到24萬億日元,約占全球總量的三分之一[5]。總體來看,中國的建筑智能化建設(shè)已經(jīng)開始進入快速發(fā)展的軌道。

2 全生命周期中的建筑智能應(yīng)用

綠色建筑體系關(guān)注建筑的整個生命周期,所以智能化應(yīng)全面體現(xiàn)在綠色建筑的規(guī)劃設(shè)計,施工和運營管理三個階段,以保證實施運行的健康,舒適,低消耗和無害。

2.1 規(guī)劃設(shè)計階段

根據(jù)綠色建筑的要求,規(guī)劃設(shè)計要點包括節(jié)地和室外環(huán)境、節(jié)能和能源利用、節(jié)水和水資源利用、節(jié)材和材料資源、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。在室外環(huán)境綠化中,實施智能灌溉系統(tǒng)實時檢測土壤中水分的含量實施灌溉,既滿足綠化需要,又節(jié)約水資源。在節(jié)能和能源利用方面,采取自動化遮陽措施可以很大程度的降低空調(diào)耗能,智能遮陽板和電動百葉窗在算法控制下隨日照的采集參數(shù)自動調(diào)節(jié)遮陽板和百葉窗的角度,滿足建筑物的日光的同時避免因太陽光照射而增加室內(nèi)空調(diào)負荷,實現(xiàn)節(jié)能降耗[6]。同時能耗的測量和監(jiān)測是構(gòu)建智能節(jié)能技術(shù)的重要組成部分,也是節(jié)能監(jiān)測管理的有效手段。

2.2 施工階段

施工技術(shù)要點包括減少環(huán)境負荷、保護水文環(huán)境、降低能耗,提高能源效率、提高用水效率、使用綠色建筑材料等。智能建筑技術(shù)不僅在建筑節(jié)能和節(jié)水方面發(fā)揮作用,而且在建筑信息管理中具有獨特功能。施工項目管理體系中包括施工的質(zhì)量管理,進度管理,投資管理等[7]。建筑智能化體系就體現(xiàn)在建筑施工過程的信息化管理,信息化體系是利用現(xiàn)代信息技術(shù)高效地整合,處理,傳遞和共享管理過程中需要處理的實時信息,使施工活動和項目管理活動更加的快捷直觀,不斷提高施工管理科學(xué)管理水平。

2.3 運行和維護階段

運營管理階段的智能化技術(shù)要點包括管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),資源管理,消耗品管理,綠化管理和廢物管理等[8]。管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是建立運行管理網(wǎng)絡(luò),監(jiān)測各種能耗和環(huán)境質(zhì)量,提高物業(yè)管理的服務(wù)水平和質(zhì)量,建立預(yù)警機制和突發(fā)事件應(yīng)急處理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)平臺。建筑智能集成系統(tǒng)對節(jié)能和節(jié)水管理、監(jiān)測環(huán)境質(zhì)量,實時監(jiān)測運行數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)變化通過圖表等形式直觀顯示,并及時對異常數(shù)據(jù)提供報警。實時監(jiān)測各項能耗,統(tǒng)計環(huán)境質(zhì)量狀況,優(yōu)化設(shè)備運行情況,實現(xiàn)不同控制系統(tǒng)之間的聯(lián)動,合理配置能源使用量和用水量,實現(xiàn)精細化管理。通過施工設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控施工設(shè)備的運行情況,記錄作業(yè)時間,并根據(jù)記錄所數(shù)據(jù)制定設(shè)備維護計劃,延長設(shè)備的使用壽命,提高物業(yè)管理水平和服務(wù)質(zhì)量。

3 應(yīng)用現(xiàn)有障礙

3.1 技術(shù)和人才障礙

建筑智能化的推廣和技術(shù)、人才密不可分,建筑智能化技術(shù)涉及領(lǐng)域較多,具有相當高的技術(shù)門檻。智能化建筑公司作為技術(shù)密集型企業(yè)涉及廣泛的業(yè)務(wù),更需要依仗更高質(zhì)量的項目設(shè)計,施工和運營維護人員。另外,隨著“云計算”,大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展,企業(yè)需要學(xué)習(xí)新概念,掌握新技術(shù),這就對智能公司建設(shè)的研發(fā)能力提出了新的要求。但是,人才的融合和培訓(xùn)需要較高的資金成本和時間成本。

3.2 資本障礙

智能建筑公司屬于技術(shù)密集型企業(yè),技術(shù)創(chuàng)新需要不斷投資于研發(fā)。因此,對于財力較弱的企業(yè)來說,財務(wù)壁壘阻礙成了其進入大型高端建筑智能化領(lǐng)域的重要障礙之一。同時,隨著智能建筑的普及,越來越多的大型項目已經(jīng)啟動,招標人對投標企業(yè)的資金實力提出了更高的要求。對于中標企業(yè)來說,工程承包,設(shè)備采購等方面需要大量資金支出,甚至部分項目需要進行墊資,企業(yè)需要充分的財務(wù)擔(dān)保,所以項目數(shù)量和規(guī)模的擴大對建筑智能化公司建財務(wù)實力也提出了更高的要求。

3.3 資質(zhì)障礙

2006年起,建設(shè)部頒布了《建筑智能化工程設(shè)計與施工資質(zhì)標準》行業(yè)規(guī)范,對建筑智能化企業(yè)進行了規(guī)范[9]。規(guī)定了從業(yè)公司的資質(zhì)、技術(shù)條件、技術(shù)裝備和管理水平以及業(yè)務(wù)承攬范圍,同樣構(gòu)成其他公司進入智能建筑行業(yè)的障礙。

4 總結(jié)展望

智能技術(shù)不僅是綠色建筑的技術(shù)要點之一,在綠色建筑的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運營管理中也發(fā)揮著十分重要的作用,隨著國家大力推廣綠色建筑理念,建筑智能化的內(nèi)涵應(yīng)也應(yīng)隨之擴大,對綠色生態(tài)設(shè)施和新能源的監(jiān)測和管理,同時,將智能化技術(shù)與節(jié)能技術(shù),并與建筑技術(shù)有機結(jié)合起來,將是近期熱門的研究方向。