關鍵詞:綠色智慧建筑;使用者為中心;舒適度;節能減排
隨著科學技術的進步,綠色智慧建筑以用戶的真實需求為調整對象,讓人們居住的建筑更加環保,更加智能,極大地方便了人們的生活。綠色智慧建筑通過智能控制系統的計算,提高用戶住在綠色智慧建筑的滿意度,為用戶提供個性化的定制服務,提高用戶居住在綠色智慧建筑的舒適度,減少綠色智慧建筑對周邊環境的污染。
一、發展綠色智慧建筑的意義
(一)節約和環境保護
在建造綠色智慧建筑時使用的能源消耗都遠小于普通建筑,這樣就可以節約資源,保護綠色智慧建筑周圍的環境,同時減少碳排放量。綠色智慧建筑使用的建筑材料,也是可重復利用和可回收的。這樣的綠色無污染建筑材料能在很大程度上保護環境、節約能源。
(二)健康舒適
綠色生存建筑可以為人們提供一個健康舒適的生活環境和工作環境,在綠色智慧建筑里通過使用綠色環保的建筑材料,減少有害氣體的產生,同時智能設備的綜合運用可以提高人們的效率,也提高了人們居住在綠色智慧建筑的舒適性。
(三)自然和諧
綠色智慧建筑可以使居住在建筑里的人們更加貼近自然。因為在建設綠色智慧建筑時,會充分考慮周圍的自然環境,通過技術手段使綠色智慧建筑更好地融入自然環境。居住者在居住和使用綠色智慧建筑時,也可以更好地接觸自然、了解自然,綠色智慧建筑使得居住者在綠色環保的環境中健康的生活,同時也能最大程度上減少對環境的影響。
(四)提高建筑功能的使用效率
綠色智慧建筑可以通過先進的科學技術手段控制、調整室內的溫度和制定符合居住者需求的照明功能。同時配合先進的攝像功能和安保系統,可以在最大程度上保證居住者的居住安全。利用傳感器和中央控制系統,可以動態地保障綠色智慧建筑的低功耗使用。減少綠色智慧建筑對能源的消耗,如果在建筑物內出現無人的情況時將會自動關閉燈。綠色智慧建筑配套的溫度控制器系統也可以結合自然環境保證室內溫度。當綠色智慧建筑內部出現故障時,會立即通知維修人員確保綠色智慧建筑高效的運轉,為居住者提供便捷的服務。
(五)營造綠色生態
綠色智慧建筑可以打造綠色生態環境。綠色智慧建筑,通過技術手段加強了與周邊自然環境的融合。在房屋的建設和使用的過程中,有效地利用自然環境資源和人力資源,有效地減少了對自然環境的污染。綠色智慧建筑的碳排放量相比于普通建筑大大地減小,同時綠色智慧建筑為居住者創造了親近自然、舒適健康的生活空間,也降低了對自然能源的消耗。
(六)減少環境負荷
普通建筑在設計制造時,會使用大量的建筑耗材,這些建筑耗材會消耗大量的自然資源和能源,并且這些消耗都是不可再生的。造成大量的環境污染和資源的浪費,因此,在設計和建設綠色智慧建筑時使用的材料都是綠色環保可再生材料,這些材料對環境的危害性小,使用壽命長,有利于居住者的身心健康。這些綠色建筑材料是可以被回收利用的,這樣就極大地減少了對資源環境的污染和損耗。
二、現有建筑存在的問題
(一)建筑能耗大,運行維護成本高
我國現有的建筑能耗消耗較大,占比我國總能耗的40%,并且每年都在逐步的增長,根據相關的調查分析,我國最近兩年建設的建筑中大部分都是高耗能建筑,這些高耗能建筑的平均耗能相較于國外發達國家建筑的平均耗能提高了2~3倍。與高能耗相比,我國的能源儲備緊張。我國人均煤炭儲量低于世界平均水平的30%,人均石油僅為11%。因此我國要加大力度發展綠色智慧建筑,減少能源的消耗,充分地利用現有的能源。綠色智慧建筑對能源的消耗量相較于普通建筑可以降低70%左右。此外在建設綠色能源建筑時要確保建筑的穩定性和可持續性,保證綠色能源建筑在實際的使用中維護的成本較低。
(二)建筑裝修材料污染嚴重
隨著經濟的發展,人們對居住環境和生活水平的要求越來越高。目前許多人非常注重對房屋的裝修,一些建筑材料不能達到國家規定的環保標準,甚至包含一些有毒的揮發性物質造成室內環境嚴重污染,而且現在建筑設計結構較為封閉。當外界環境變化較大時,就會造成室內環境質量大幅度下降,例如空氣質量、溫度、濕度、舒適度、自然采光、隔音等條件的大幅度變化,室內環境往往不利于健康,不能滿足人們對居住環境健康舒適度的要求。此外,新建房屋的二次裝修也給人們的居住環境帶來了諸多問題。購買的新房在入住前,通常要重新裝修,拆除一些未使用的建筑構件和設備,造成材料、勞動力和經濟的巨大浪費。同時,在拆遷和重新裝修過程中會產生大量的建筑垃圾,這不僅增加了建筑材料,也對環境增加了污染。在重新裝修的過程中,也有可能將重要的建筑構件拆除,對整個建筑產生較大的安全隱患。
(三)不能充分利用當地資源,建筑風格與自然環境不協調
一部分人為了追求奢華的風格,不使用或者減少使用適合當地環境的材料。甚至將一些高檔的建筑材料從外地或國外用飛機運輸過來,造成了其他資源和能源的浪費。建筑內部的風格設計上使用一些商務風格,利用商業化生產技術進行復制,缺乏當地的特點和傳統文化,周邊的建筑風格特點十分相似,部分地區形成一模一樣的建筑群。這些建筑對自然環境的利用率極低,不利于自然環境生態的發展。
三、綠色智慧建筑的優勢
(一)綠色智慧建筑精細化運營
綠色智慧建筑精細化運營是在現有科學技術的支持下運行的。物聯網技術的普及,使得綠色智慧建筑的操作變得簡單易控制。能源從進入建筑開始就可以被中央控制系統調控,在各個能源節點上進行節約,最大程度上減少能源的損失。居住建筑里的用戶可以通過智能設備詳細地了解綠色動能建筑內部的情況,如果發生任何問題,中央處理系統都會將這一情況及時反饋給居住者,方便居住者糾正和改善。隨著物聯網技術的不斷發展,綠色智能系統可以和多種設備進行連接,與多個系統協調合作,利用數據分析和計算機計算,監控、預測和控制綠色智慧建筑的能源分配、空調系統和照明系統等方便人們生活的智能系統。
(二)合理利用清潔能源
綠色智慧建筑加強了對自然可再生能源的利用。太陽能是地球上一種資源非常豐富的可再生能源,綠色智慧建筑加強了對太陽能資源的利用,利用太陽能光伏屋頂、太陽能光伏玻璃等多種方式,將太陽能轉化為綠色智慧建筑使用的電能和熱能。綠色智慧建筑還將建筑的通風系統和風力發電、風能加熱設備相結合,將自然界另一項豐富的可再生能源利用到綠色智慧建筑。最大限度地利用了自然可再生資源,減少了對化石能源的損耗,有利于維護自然環境。
(三)舊建筑材料的回收利用
綠色智慧建筑利用的建筑材料,都是可回收利用的建筑材料。這些建筑材料的來源是自然且無污染的。綠色建筑材料具有很高的耐久性、無刺鼻氣味等優點。如果出現建筑拆遷、拆除等情況,會產生大量舊建筑材料。這些舊建筑材料,依然可以進行加工和改造,滿足可回收利用的原則。
四、綠色智慧建筑的發展趨勢
(一)綠色健康可持續發展
綠色、健康、可持續發展是當今時代的潮流,綠色智慧建筑符合綠色健康發展的條件。綠色智慧建筑在節約能源和保護環境方面具有先天的硬件優勢,既可以保護自然環境,也可以減少對能源的消耗,同時可營造一種適合工作和生活的自然環境。綠色智慧建筑應用智能設備減少建筑對能源的消耗,利用可再生的清潔能源,減少對化石能源的需求。
(二)政府不斷完善綠色智慧建筑的相關標準
政府要加大對綠色智慧建筑的立項規劃和驗收等多個環節的監管力度,對于一些不符合綠色建筑標準的項目不予批準或者不允許其施工,從根本上解決不合格的綠色智慧建筑的建設。對已經建成的綠色智慧建筑要加大審核和監管力度,確保這些建筑在能源消耗節約材料環保等多個領域符合標準。不斷地制定和完善綠色智慧建筑相關的標準,確保對自然環境能源的節約,保護自然環境,提倡就地取材,合理規定建材運輸范圍,降低材料運輸過程中的能源消耗。提高對綠色智慧建筑的扶持,大力推廣綠色智慧建筑的建設。
(三)降低能源消耗,保護自然環境
由于一些城市的建筑用地規劃和建筑設計不合理,自然和經營資源的浪費十分嚴重,建筑的單位能耗比發達國家高了2~3倍,部分城市的取暖設備造成了十分嚴重的空氣污染。根據統計,世界上有二分之一的能源用于建筑。人們從大自然獲取的各種原材料有二分之一流入了建材市場,用于建設建筑。可見建造建筑消耗的能源非常大。綠色智慧建筑可以減少建筑對環境的影響。利用可回收的建筑材料減少對自然環境的污染和浪費。同時綠色智慧建筑可以通過清潔的可再生能源,對建筑內的溫度進行控制,這樣就可以減少溫室氣體的排放,促進人類社會可持續發展。綠色智慧建筑可以通過智能系統監測各種能源的使用,為居住者提供相關的參考建議,減少能源的消耗。
(四)系統集成
在目前的智能樓宇中,有四種網絡:局域網、電話網、雙向有線電視網和控制網。在信息化的智能建筑環境中,存在四種信息:數據、語音、視頻和控制。在設計系統時,必須注意系統集成和各種信息融合的問題。其目的是幫助優化網絡結構,避免功能重復,減少投資;有利于資源集中和信息共享,有利于系統維護和系統開發擴展的科學集中管理。實踐證明,系統集成和信息融合是必要的,其優勢十分明顯。在現有技術條件下進行系統集成設計時,應注意控制網絡和信息網絡的層次化設計。通過信息網絡實現子系統的交互時,要注意實時性和可靠性,增加硬件連鎖交互,保證可靠性。
(五)多種信息融合模式
在智能樓宇中,局域網是系統各種信息集成的核心。在互聯網上,不僅傳輸數據信息,還傳輸語音、視頻和控制信息。例如,各種各樣的智能設備與局域網相連,實現數據和語音信息的融合;局域網與數碼相機系統的融合,實現數據和視頻信息的融合;局域網與控制系統的集成,實現數據與控制信息的集成。在智能樓宇局域網中,實現多種信息的融合是發展的方向。以上海浦東國際機場為例,機場將航班信息和機場運行信息接入BA系統,利用航班和運行信息調度航站樓內的空調設備、照明設備和廣告燈箱設備,使這些設備在機場內實現首飛前后、末飛前后最佳動態控制。同時,航站樓內的空調機組采用前饋優化控制,在保證航站樓空氣舒適性和衛生的同時實現節能。據統計,一年的節能直接經濟效益約1000萬元。
結語
在大家的意識里認為綠色智慧建筑建造的成本高于普通建筑,這也直接導致了綠色智慧建筑的推廣速度較慢。這其實是錯誤的想法,因為從長遠的角度來看,如果能夠加大建造綠色智慧建筑的研究就可以大大降低后期綠色智慧建筑的維護和運營成本。同時綠色智慧建筑可以減少對自然能源的消耗,保護自然環境,有利于提高建筑的經濟效益。目前,全球各國都出現了能源危機,迫切地需要節約能源,綠色智慧建筑的出現為各國提供了一個新的選項。綠色智慧建筑可以很好地實現可持續發展,在方便人們居住的同時,減少對自然環境的污染和消耗。綠色智慧建筑既可以保證工作的高效率,同時也能營造一種健康自然的居住環境。
作者簡介:王程(1988— ),男,湖北洪湖人,本科,畢業于湖北工業大學工程管理專業,研究方向:建筑施工管理或施工技術。