用“智慧”建构绿色建筑

刘平，王运才

（中国建筑第二工程局有限公司华东公司）

1 引言

工程建筑能耗、工业能耗、交通能耗，是我国能耗的三大“能耗大户”，其中，工程建筑能耗占比达30%以上。因而，降低我国大型工程建筑的能耗势在必行，市场急需新的技术和管理提高建筑的系统能效。2019年，美的集团提出全方位数字化、智能化系统的主要战略，根据技术发展推动产业结构升级，进而打开了绿色建筑的“智慧”发展之路，绿色建筑发展逐渐融合大数据分析、物联网控制、AI算法、云计算等技术，推行发布了绿色高效智慧建筑解决方法，将数字化和智能化系统引入房屋工程建筑当中，打造安全舒服、低碳环保、智能高效的空间。

2 绿色建筑的概念

绿色建筑是在不影响住户日常居住要求与活动要求的基础上，提高建筑工程过程中资源的利用率，并且对房屋的影响程度较低。从宏观角度出发，绿色建筑的目的主要是实现建筑的环保与节能，利用先进科学技术对现有资源进行最大程度的开发，进一步提高居住空间的舒适度与健康程度。通常情况下，绿色建筑的特性主要表现在以下几个方面。

1）绿色环保化

绿色建筑需符合可持续发展的理念以及绿色意识，需要运用自然光照、通风以及智能控制技术等达到人与自然的和谐发展。

2）以人为本

绿色建筑要坚持“以人为本”的理念，保证居住环境舒适，在此基础上，提高对环保节能与安全的高度重视。

3）因地制宜

绿色建筑可以依据城市的气候与形象特征进行建设。例如，在光照充足的地方选择利用太阳能发电等。

3 智能、绿色建筑的一体化发展

3.1 智能化系统与绿色建筑的融合

现阶段政府部门对生态环境的重视程度不断提高，建筑智能化方面，推行了《绿色建筑评价标准》等相关标注制度。主要包括对空调系统、遮阳装置、灯具管理以及网络信息系统等方面的规划。在绿色建筑中，智能技术发挥着至关重要的作用，而对于现代化绿色建筑而言，应提高设计环节相关工作与智能化体系的契合程度，形成以绿色、智能化为核心的建设理念。

3.2 智能、绿色建筑一体化发展

智能、绿色建筑一体化发展是智能化技术与绿色核心理念的充分结合，实现自然与资源、自然与人的可持续发展。若想实现绿色建筑的目的，需要运用智能化系统，将智能系统与绿色建筑有机结合，共同发展。绿色建筑主要是由智能系统的功能、成本与性能组成。绿色建筑智能系统包含众多学科内容，在子系统内需要利用系统集成技术，将不同技术结合起来，实现监控与管理目标。绿色建筑必须具备适应环境变化的能力，提高推动资源使用率以及生产水准，以此实现人与自然的和谐发展。

4 大数据技术在绿色建筑中的应用

绿色建筑在运行过程中，根据数据的搜集和储存形成了大数据，而只有对这种数据信息开展深层次发掘，并对其开展分析研究，才能获得数据信息内部的本质规律，并将其运用于绿色建筑有关行业中。

4.1 绿色建筑信息收集

在绿色建筑建设过程中，可按运行数据信息的类型将其信息内容数据分成客观环境数据信息、建筑物理信息、建筑耗能运行数据信息和室内环境。

1）客观环境数据

在绿色建筑设计中，耗能负载需依据本地的气候参数开展测算。客观环境数据信息包括室外温度、环境湿度，室外风速，太阳辐射度，地理位置和PM2.5等。

2）建筑物理信息

建筑物理信息主要指建筑围护结构的原材料和规格、门窗玻璃形式、窗墙比、建筑房屋朝向、建筑总面积、楼层高度和建筑容积率等。

3）建筑能耗设备运行数据

绿色建筑内部设备占建筑耗能的主要部分。目前，在我国公共绿色建筑中，通风空调是主要的耗能设备，其运行耗能占建筑耗能的50%～60%，建筑空调系统由冷却塔、冷却循环水泵、冷冻循环水泵、冷水机组、补水泵等好几个设备协调工作，选用大数据的方式开展耗能预测分析并提升控制方法具备环保节能潜力。

4）室内环境质量

室内环境直接影响着身体健康，主要包括室内温度、CO2浓度值、TVOC浓度值、甲醛浓度和PM2.5浓度值等参数。

4.2 建筑能耗预测

传统的用人力对设备进行启停、主要参数设置及安全巡检的方法已显现出较多问题，如维护人员缺乏相对的专业技能、主要参数设置不科学、管理方法不够严苛造成耗能消耗等状况。绿色建筑在运行过程中累积了很多记录，依据历史记录和实时数据对用能设备开展耗能预测分析，可输入更有效的设备启停等参数，提升控制计划并自动控制系统设备，完成建筑用能设备监控，实现建筑环保节能。

4.3 绿色建筑后评估

绿色建筑在设计阶段通过实践和计算机模拟指导设计及绘图，但在一定程度上，绿色建筑完工后的实际运行效果与设计方案值有很大差别。这类差异主要表现在各个方面，并不是受单一因素影响。根据数据分析，运用主成分分析法探寻影响某一指标值的首要条件，并与绿色建筑设计方案值进行对比，不断优化设计，可精确设置绿色建筑参数，根据数据分析，为建筑设计方案参数修订提供帮助。

4.4 区域能源调度

在我国各地(区)、各气候带建设绿色建筑，环保节能效果虽显著，但缺乏对类似建筑在各地区之间的比较。从研究人员或能源管理体系分析，对不同地域绿色建筑开展数据分析是很有意义的，不但可完成地区电力能源的耗费统计，还可累积市区电力能源规划及预测分析的经验。

4.5 用户舒适性提高

绿色建筑业主在应用过程中通常依据本人的生活方式或观念来管理环境的控制设备，缺乏专业和数据的正确引导。通过收集大家日常生活和工作周边环境数据及客户的用能习惯，可对室内环境进行控制，并根据基础信息提示客户周边室内环境的情况；对极端状况可根据警报、自动调节等方法完成对环境的控制，提升客户舒适感的同时减少耗能[1]。

5 智能化技术在绿色建筑中的运用

5.1 楼宇自动化系统在绿色建筑中的运用

为保证建筑的平稳、高效运行需要楼宇自动化系统实现管理与控制设备，主要是对计算机、感应器以及自动装置等技术的应用。楼宇自动化系统是监管系统，主要监管供配电、排水、电梯、空调、通风及其照明等系统。楼宇自动化系统不仅能够控制机电设备的打开与终止操作，还能够更好地检验与存储运行状况与故障报警，以确保房屋内设备正常运行[2]。此外，楼宇自动化不仅可以开展自动控制系统，实现与远程的有效控制，并自动生成汇报。其中，根据对楼宇自动化系统中变频技术的应用，可缩短设备的运行时间，达到节能减排的目标。

5.2 智能照明系统在绿色建筑中的运用

智能照明系统指的是根据对照明接触器、感应器等技术的应用，在建筑物的外界与内部各自安装led节能灯具，并依照建筑物自身的照明要求，选择适合的照明水准，那样不仅能够达到建筑照明灯具要求，还可以完成节能减排的目标，对增加照明灯具的使用期限有重要意义，同时可实现多种照明效果。在建筑中运用智能照明系统，能够更好地调整与收集自然光，完成对自然光的运用，有益于节约资源，达到节能降耗的目标[3]。

5.3 智能遮阳板控制系统在绿色建筑中的运用

智能化挡阳板控制系统主要运用色度感应器自动控制遮阳电动机，可以依照自然光源的高低及角度等来调整挡阳板，以防太阳照射建筑物与居民。比如，在夏天，应用智能化挡阳板控制系统，可以遮掩太阳，以防室温过高；在冬天，能促进阳光利用率。

6 用“智能”构建绿色建筑案例分析

绿色、安全、高效是建筑业发展的三大关键词，作为暖通行业的领头羊，美的中央空调以科技创新为重任，为行业发展做出了突出贡献。如MDV7云多联机、磁悬浮变频离心机、高效变频组空调等，经过对项目经验及技术的总结，提出绿色高效智慧建筑解决方案，该方案是在保护楼宇建筑的基础上，经融合多种先进的技术手段，提高建筑能源效率，将智能服务发挥最大化，为人们创造安全舒适、快捷方便的生活和工作空间。

在智能化、数字化、全面化时代下，美的集团创建的高效智慧建筑解决方案既是时代下的产物，又是产业发展的必然需求。坚信未来的楼宇建筑会实现自动化、智能化、生态化，达到绿色、环保、节能与技术的完美融合，这对于实现绿色建筑的可持续发展具有重大现实意义。

7 结语

总体来说，绿色建筑是现代建筑业发展的大势所趋，其可以达到经济发展的需求。而将智能化系统主要技术运用到绿色建筑中，对绿色建筑具备十分重要的影响。