智能化让建筑更节能

用智能化技术实现建筑节能

在第八届国际绿色建筑与建筑节能大会上举办的“绿色建筑智能化与数字技术”分论坛上，同济大学教授程大章认为，在绿色建筑建设的高潮中，如何推进绿色建筑智能化，充分体现其价值，是一项重要的任务。

有专家指出，绿色建筑相较普通建筑是一个复杂的系统，不但对于照明、空调等系统的能耗与能效提出了更高的要求，而且还会用到太阳能、热泵等可再生能源系统。节能设备和产品的叠加未必带来建筑能耗的降低和能效的提高，关键在于各个系统之间能否相互匹配、协调运作。这就需要用现代化的科技手段来代替传统人工的方法，帮助人们实时掌握和判断建筑的能耗。

在绿色建筑中使用智能化技术，不但可以利用计算机、网络等先进的技术设备对建筑中的变配电、照明、冷热源、空调、给排水、交通等各个系统的运行进行全面监测与控制，使设施处于最佳运行状态，实现节能降耗，而且还能提高建筑的安全性。

程大章指出：“建筑智能化技术是绿色建筑的技术保障，只有通过实时运行的数据来分析建筑物的节能与环保的效能与缺陷，才能提高建筑性能。智能化系统影响着绿色建筑运营的整体功效。”

例如，智能技术可以优化可再生能源系统的运行控制与管理；中水与污水处理回用系统通过智能化的自动控制系统，在保证水资源有效利用同时，还可把人类活动对水资源的污染降低到最小。采用智能化的技术手段，可实现物业管理的定量化、精细化，保障建筑物安全、舒适、高效、节能环保地运行。

智能遮阳系统开启新时代

在我们的日常家居生活中，门和窗是能量流失最多的地方。据统计，在建筑能耗中，46%的能量是通过门窗流失的。针对建筑物能耗居高不下的现状，推广应用新的节能技术便成为重中之中，其中建筑隔热保温是重要的内容，也是建筑节能技术的重点，它代表着建筑节能技术的发展方向，而遮阳技术就是建筑隔热保温通风技术的代表，因为它是实现建筑节能的有效途径。

智能遮阳系统主要依靠它的智能控制系统来实现节能的目的。可自动根据天气情况和室内温度实现控制。通过良好的遮阳设计在达到节能效果的同时又可以丰富室内的光线分布，还可以丰富建筑造型及立面效果。

在上海“两会”上，黄健之、陈丽等5位市政协委员曾联名提交《关于大力推进建筑遮阳的建议》提案，把“建筑遮阳”一词第一次带入公众视野。委员们认为，建筑遮阳是达到绿色建筑节能的有效途径。

智能遮阳控制系统能根据精确的阳光跟踪器、湿度感应器传输的数据自动控制所有遮阳百叶升降及角度变化，达到最佳的节能效果。对于注重家居生活的用户来说，智能遮阳系统在带来舒适便捷生活的同时，也达到了节能环保的效果，这正是科技和环保的完美结合。通过智能遮阳系统， 不仅遮挡了通过玻璃影响室内过热的热辐射和紫外线，杜绝光污染，甚至连阳光都能随心调度，打造一个贴合用户生存的绿色大宅居住环境。可以说，智能遮阳系统绝对是家居生活中一份不可抗拒的诱惑。

作为建筑智能化系统不可或缺的智能遮阳系统，伴随着技术的不断进步和建筑智能化的不断普及，建筑遮阳产品将会有更加完备的智能控制系统，相信越来越多的建筑和家庭将采用智能遮阳系统。可以预见：一股超强的绿色建筑节能风暴正在缓缓来袭。

“零能耗”住宅成现实

在上海交大闵行校区元培路、南洋南路路口，一座名为“中意绿色能源楼”的建筑正式落成。该楼由意大利环境、国土与海洋部资助，是以“绿色能源”结合建筑应用为特色的绿色低碳建筑。室内面积只有1500平方米的三层小楼，全副“武装”了20多项世界建筑节能技术。人们所憧憬的“智能家居”、“零能耗”住宅在这幢楼里得到演示。意大利环境、国土与海洋部部长克里尼参观后评价说，这是一个用于模拟和测试在建筑和住宅领域能源效率化和低碳技术的平台。预计在不久的将来，实验室将使用绿色能源楼成为“节能建筑”的示范。该建筑5月份刚刚获得美国LEED金牌认证。

“中意绿色能源楼”的主体节能技术是由上海交大机械与动力工程学院王如竹教授领衔的创新团队完成。绿色能源楼里有太阳能空调，地源、水源、空气源热泵系统，高效太阳能集热器，光热幕墙，生物质发电，风光互补，智能电网，楼宇能源管理系统技术以及零能耗住宅、智能家居等实验设备和条件，被业界认为是目前国际上功能最全、技术最全面的智能化、绿色建筑能源系统研究平台。

以可再生能源发电为例，能源楼采用的是风光互补与冷热电联产发电技术，可基本实现中意绿色能源楼所有负载供电。不仅如此，在大楼用电量较少情况下，还可通过系统配电柜的输出端，接入能源楼周边建筑共用变压器，将剩余电量供其余建筑日常使用。

团队负责人之一、机械与动力工程学院代彦军教授介绍，整个“绿色能源楼”整合光伏发电、风力发电等可再生能源技术，并通过智能化技术，将微型电网、智能电网和物联网组合，能最大程度实现节能环保。

“出门上班，忘记关窗，手机一按，门窗自动关好；因为有事，不能看精彩的电视连续剧，手机一按，家里彩电会把节目录制好；晚上要烧的菜，冰箱会自动选好，回家就能直接烹饪……”代彦军教授告诉记者，智能家居通过一套远程控制系统满足用户的舒适性和节能要求，家里冰箱、彩电、空调，甚至电饭煲等设备的运行，都通过虚拟的物联网，链接到手机或电脑终端，无论你在哪里上网，都可以调节监视运行状态、能耗状况，甚至室内的温度、湿度、光线，都可以远程调节。

代彦军教授说：“家里哪个环节耗能最多，哪个环节耗能最少，应该怎么改进，都有一个自动学习的模式，在保证满足舒适性的同时做到能耗最低。”

智能化需在设计阶段综合考虑

在第八届国际绿色建筑与建筑节能大会同期举办的新技术与产品博览会，各种智能化的楼宇控制系统成为亮点之一。很多国内外企业不但带来了节能的设备和产品，而且带来了各种系统集成的建筑节能解决方案，这些方案无一例外均是采用智能化的手段对建筑物各个系统进行控制，从而实现建筑节能。

绿色建筑的智能化离不开各种新技术、新设备的应用，这些技术和设备是跨学科、跨领域的，如何实现各项系统、设备、技术的协调运行是一大挑战。为此，有专家指出，绿色建筑的智能化要在设计前期就应由相关单位共同参与，整体设计。

据悉，国外的绿色建筑在方案设计的前期就会引入采暖、通风、照明、智能化等不同领域的参与。目前，在我国，建筑的开发、规划设计、施工、运营阶段划分明显，由不同单位负责。因此，如何在设计前期就将建筑的智能化提前考虑，成为当前我国绿色建筑快速发展时期必须深入研究的一个重要课题。

绿色建筑发展的必由之路

有关机构的调查数据显示，在民用建筑中，电能的消耗情况大致如下：空调用电占到建筑用电40%～50%；水泵电梯等设备用电占10%～15%；照明用电占15%～25%；其他设备用电占10%～15%。而根据住房和城乡建设部的调查统计，在近400亿平方米的既有建筑中，99%属于高耗能建筑，单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2～3倍，因此，我国亟需对建筑电气中的照明、采暖、空调、热水供应、家用电器、电梯等进行升级改造，采用智能化技术实现节能目的。

近年来，我国的节能建筑在政府的推动下得到快速发展，截至2011年底，全国共有353个项目获得了绿色建筑评价标识，建筑面积3488万平方米，其中2011年当年有241个项目获得绿色建筑评价标识，建筑面积达到2500万平方米。在发达地区甚至要求100%新建建筑必须达到国家绿色建筑标准。不少地区开始从整个城市、甚至区域的角度提出发展绿色建筑。

住房和城乡建设部副部长仇保兴曾指出，以智能化推进绿色建筑、节约能源、降低资源消耗和浪费、减少污染，是建筑智能化发展的方向和目的，也是绿色建筑发展的必由之路。