建筑智能化与节能设计研究

穆久东

江苏科海智能系统有限公司 江苏 镇江 212000

引言

建筑设计作为影响建筑质量和环境保护的重要内容，如果设计人员能够采取有效措施进行智能化、节能化的设计，就能够促进建筑业的发展。为了进一步创造一个友好的社会格局，我们应该从建筑设计入手，通过节能和智能手段实现绿色建筑的建设，最大限度地减少建筑能耗，使符合环保理念的建筑同时发挥实用价值[1]。

1 建筑智能化与节能设计目的

建筑智能化与节能化设计是建筑业未来发展的主要趋势。因此，无论是从项目管理还是系统安装上都应融入智能化思维。实现智能化发展的根本原因在于紧跟时代潮流，提高建筑物的信息化水平。根据过往安装空气调节、供水及排水系统的经验，我们可以看到单靠人手难以管理及控制系统的运作。因此，如果进行智能化设计，充分利用智能技术和计算机设备，对建筑物的各种信息系统进行综合管理，不仅可以提高建筑物的安全性，而且可以减少对生态环境的破坏。所以早在1980年，中国开始关注智能建筑设计，这在智能管理中有三个原因。首先，建设项目往往是复杂的，容易受到人为因素的影响，造成延误，使建设人员和技术人员需要承担更大的责任。一旦从智能管理工具中移除，不仅会增加项目管理的负担，还会导致项目内容无法有效实施。二是建设项目具有长期性，从项目开发、项目实施、竣工验收等方面，需要收集相关信息资源，妥善处理项目建设问题。利用智能技术实现智能分类，可以获得可靠的管理效果。第三，这个项目的每个人都有重要的责任。借助智能技术，可以实现资源共享，加强各方之间的沟通，便于各方迅速确定自己的立场。因此，智能概念在建筑工程中的应用具有一定的现实意义[2]。

2 建筑节能设计策略

（1）充分利用自然光源。如果在建筑设计过程中注意能源效益，一般可节省至少30%的能源消耗。因此，节能设计是决定建筑能耗的关键因素。因此，在建筑节能设计过程中，设计人员应在工程规划阶段充分利用自然采光特性，确保建筑本身能够节省一定数量的照明电源。例如，在建筑项目的施工中，设计师可以结合当地的照明特点和风的模式来确定建筑物的自然光的可用性。一般位于建筑物南北方向，夏季常有强风，冬季光照强度较大。因此，在设计建筑物时，应注意建筑物位置的规划，以减少对照明的依赖。此外，建筑的结构和形状也会影响自然光的利用，如“花纹”和“曲线”形状的建筑集热性能良好。如建筑物本身散热明显，则应选用合适的外墙材料，如石、砖、石等，以确保建筑物本身能最大限度地利用自然光源，达到室内保温的目的。另外，在节能设计中，可以对建筑屋顶进行规划，通过“绿色屋顶”、“铺设太阳能集热板”等措施达到最佳节能效果[3]。

（2）与有效使用清洁能源。相关的能源消耗更为严重的原因是，清洁能源在能源使用方面的利用情况尚待改善。从煤炭能源发展趋势看：2010年煤炭资源产量达到31.21亿吨，2016年为34.6亿吨，截至2019年煤炭能源产量达到39.7亿吨。随着煤炭资源总产量的增加，我国应在保护环境的基础上，扩大清洁能源在建筑采暖中的应用，以减少不可再生资源的损失。中国的清洁能源主要包括太阳能、地热能、风能等。鉴于太阳能的使用已经引起了相关人员的注意，经常以“蓄热建筑”和“建造太阳能房屋”的形式使用太阳能的前提下避免建筑本身产生大量的能量损失。因此，太阳能仍然是我国建筑节能设计的一个重要方向。地热能是专门用于供暖系统的，比如黑龙江，它位于寒冷地区，比其他地区的供暖周期稍长。在这方面，2020年专门针对100万平方米的建筑节能改造设计，加大地热能工程的开发力度，从而为建筑清洁能源节能设计带来重要的推动作用。只有确保清洁能源的广泛使用，才有可能加快建设一个友好节能的社会[4]。

（3）科学引进高新技术。无论是在建筑物的节能设计或智能设计方面，都应与时俱进，以科学的方式引进高新技术，确保建筑工程在施工过程中能得到便捷的服务。常见的节能技术包括“外遮阳技术”、“雨水收集与蓄水技术”、“外墙保温技术”、“光纤光栅技术”等。前三项技术是建筑施工中门窗、外墙和给排水设施的节能设计，而建筑模型技术可以作为建筑设计和规划的建模方法。例如，在装配式建筑中，可以使用BIM技术创建一个“五维建筑模型”，然后使用建筑模型来确定建筑结构的位置和组装方法，从而降低建筑返工率，也可以避免建筑项目产生较大的材料损失。此外，BIM技术还可以用来为建筑工程选择合适的建筑结构和材料[5]。

3 结束语

总而言之，为了实现建筑工程的长远发展，必须将智能化、节能化的设计理念融入其中，以提高建筑的实用性，满足当前新时代的发展需要。在此基础上，分析了建筑智能化节能设计的目的，并从安全系统、照明系统、给排水系统、空调系统等方面进行了智能化设计，借助自然采光、清洁能源的应用、高科技、绿色建材的引进等策略，保证了建筑节能设计，从而提高了建筑设计的质量。