基于绿色智能建筑技术的新发展及应用探析

邓皓麟 李安睿 易星宇 向薪竹 李思奇 陈敬奇

作者简介： 邓皓麟 ，（2000-） ，男，研究方向：结构工程。

基金项目：重庆市级大学生创新创业训练计划项目资助 （S202110347024）。

摘 要：我国是一个人口大国，随着经济的快速发展，环境问题与温室效应问题日益受到社会各界的重视。在这些因素中，建筑的作用也不容忽视。因此，绿色智能建筑的概念也随之产生，并在绿色智能建筑中引发了有关业界的广泛关注和探讨。在建筑工业中运用最新的智能技术、节能环保的思想，营造出一种绿色、智能化的居住与工作环境，是节能减排、保护环境的重要表现，是推动我国实现可持续发展的有效推动力。

关键词：绿色智能建筑技术；新发展；应用

1 前言

智能建筑是建筑艺术、计算机、信息技术的有机结合。智能建筑对建筑、消防、公安等方面的发展起到了推动作用；电信、电信等行业的发展，使建筑智能化系统产品成为新的产业，拉动了整个国家的发展；智能建筑的开发已成为国际社会的必然趋势，智能建筑在国际上得到了广泛的关注。随着城市化和工业化进程的加快，新农村的建设正在逐渐推进，中国的房地产市场依然是全球最大的；发展智能，绿色建筑，建筑节能具有很好的发展前景和发展潜力。政府将在建设智能化方面投入大量资金。据国际权威人士预计，中国的大、中城市将建造50%的智能建筑。一些专家预计，中国智能建筑在未来10年内将会有8000-9000套。大力发展节能、节约用地、节约能源、节约用水、节约能源、节约用水的综合性研究；节材、综合和优化是当前的迫切任务。智能建筑是绿色建筑的一部新的科技成果，它体现了建筑的智能化、安全、健康、方便、节约能源的目的。绿色建筑智能化技术的普及，对改善人类居住环境、推动可持续发展有着十分重要的作用。

2 智能建筑的内涵及特点

2.1智能建筑的内涵

美国智能建筑协会（AIBI）对智能建筑下了一个新的定义：智能建筑主要是对建筑结构、系统设备、服务、运营四个方面进行优化，以获得高效、舒适、方便、安全的建筑空间进行优化。欧洲智能建筑杂志将智能建筑定义为：在维护费用最低的情况下，创建一个能够让使用者在最大程度上利用其自身的资源进行高效管理的建筑环境。智能建筑应该提供一个快速反应、高效、有强大支撑的环境，让使用者能够快速地完成自己的工作。智能建筑在 GB/T50314-2000 《智能建筑的设计规范》中对智能建筑进行了界定，即以建筑为平台，集建筑设备、办公自动化和通讯系统于一体，集结构、系统和服务于一体；为用户提供安全、高效、舒适、方便的施工环境。智能建筑的智能化主要由多种智能化系统构成，顶层是智能建筑集成管理系统（IBMS），底层是三大智能化系统：设备管理自动化系统（BMS），通讯网络系统（CNS）及办公自动化系统（OAS）。智能建筑的基本目标是：让人们的工作与生活变得更安全、更有效；更容易操作和管理的大楼；通过技术措施，对设备进行优化，确保设备的正常运转，以实现节约能源。

2.2智能建筑的特点

1）创造安全、健康、舒适的办公及生活环境智能建筑，以安全、健康、安全为首要目标，其消防及安全保障体系均采用智能化，并可侦测室内有害物质的浓度，并可自行进行消毒，打造安全健康的「安全健康大楼」。智能大厦可以自动调整温度、湿度、亮度，甚至可以控制色彩、背景噪声和气味，让人感觉自己就像在家一样，工作效率大大提升。2）节能智能建筑在满足用户对环境的需求时，充分发挥了它的“智慧”，充分利用了自然光线和空气中的冷空气（或热），从而将能耗降到最低。在节电、节水型、节材、节电等能源资源等方面，运用高科技来节省能源也是智能建筑一书的一个重要特色。3）满足各种使用者对各种环境功能的需求，智能建筑规定，建筑设计必须具备智能化的功能，除了要能提供3A（5 S）的功能，还必须是一个开放式、大跨度的框架结构，可以让使用者快速、便捷地更改建筑物的用途或者重新规划建筑的平面。4）智能建筑中的现代通讯工具和办公环境，使用者可以直接拨打国际电话、视频电话、电子邮件；通过电视会议、信息检索和统计分析等方式，可以实时获取世界范围内的金融商业信息、科技信息以及各类信息系统；通过国际电脑通讯网络，您可以在任何时候与全球的商业和组织进行商务活动。

3绿色建筑和智能建筑的相互关系

3.1绿色建筑和智能建筑的关系

两者均以“以人为本”的理念，强调节约能源和资源。智能建筑一书中强调的是节约能源、不污染环境、保持生态平衡是实现可持续发展的重要策略，智能建筑在这一点上肯定是绿色的、生态的。生态智能建筑必须处理好人、建筑与自然的关系，在营造一个舒适的空间环境的同时，也要对其周边环境进行保护。从可持续发展的角度出发，结合智能建筑中的各类智能评价，可以将智能需求分为四大类：个体用户需求、机构需求、本地环境需求以及全球环境需求。绿色智能建筑正是基于“一种安全，一种健康，一种节约，一种环境”的理念。绿色建筑与智能建筑密不可分，而智能建筑的问世也对绿色建筑的发展起到了推动作用。所以，无论是绿色建筑还是智能建筑，都应该在规划、设计、施工三个阶段进行；在验收和运营管理阶段，进行阶段的设计与执行。

3.2绿色建筑对智能化与信息化的需求

绿色建筑项目的建设目标包括建筑设备、资源利用、管理信息等方面的技术和政策问题；在生态学等方面，存在着许多亟待解决的问题。若不能对各种设备进行有效的智能化控制，使项目顺利完成，就无法完成绿色建筑的主要任务。

3.3绿色建筑的智能化系统工程

3.3.1绿色建筑智能化系统的内容

1）信息：绿色建筑智能系统以信息为基础，绿色建筑项目要求对环境（大气、水、气象）、生态（植物、動物）、建筑物（结构、地基、建材）、设备（能源、空调、水处理）；电力供应，固体废弃物处理等），社会（安全，信息，服务；管理、行政等方面的资讯，为绿色建筑的管理、管理和决策提供了一个较为真实、可信的环境。2）控制。绿色建筑涵盖了所有领域，包括绿色能源，从太阳能，风能，地热应用到地热三联供等领域；有利用峰谷电价差值的冰蓄冷系统进行控制；有的利用最佳的控制技术，利用自然能量进行采光、通风、采光、通风，达到节能减排的目的；它具有根据环境温度、湿度、照度等的自动调整功能；具有变频调速系统，对所有水泵设备进行最优的能源控制；有自动收集雨水，处理污水，提供循环利用的污水处理系统。3）管理。绿色建筑管理涉及到环境管理、生态管理、能源管理、资源管理、建筑管理、设备管理；社会，安全，通讯网络等。因为各个子项目是互相联系的，一些子项目的目标甚至是互相冲突的，所以不能只关注一个子项目，而是要分享信息，并适当地协调各个子项目。

3.3.2绿色建筑智能化系统工程的特点

1）多目标并存的大体系。建立环境、能源、资源，以达到绿色建筑的目标；在生态监控、安全监控、信息监控等方面，尽管许多子系统组成了一个有机的整体，但各个子系统的功能并不完全一致，因此需要使用多目标模糊优化。2）多项技术的交叉。绿色建筑的智能化监测与管理目标分为土木工程、环境工程和生态工程；能源工程，信息工程，化学工程；在装备工程中，为了达到目的，常常要运用各种技术手段。比如，一种模拟“皮肤组织-呼吸系统-神经系统”的气候调节设备（呼吸墙），需要采用新型的墙体材料、过滤器、气候调节设备；通过对室内、室外空气参数检测装置、智能控制系统、建筑能耗和居民舒适程度等因素的综合调控。

4 智能、绿色建筑一体化发展

智能、绿色建筑集成（即两者的灵活结合）的发展，就是指建筑在“可持续”（既满足当代的需求，也不影响未来的满足），以智能技术和绿色思想相结合，实现人、资源、环境三者的最优发展。

4.1国际智能系统融入绿色建筑的发展

2000年，美国绿色建筑委员会（USGBC）出版的《绿色建筑评价体系》的7个评价体系共69个等级，其中，建筑物设备监测系统 BAs对绿色建筑的影响达到了14个百分点，占到了20%，54%的绿色建筑入选（26分），这说明了智能化系统对绿色建筑的巨大影响。

4.1.1智能系统在建筑节能中举足轻重

利用现代网络技术、通讯、生物技术等技术实现建筑节能控制，是智能建筑节能的关键所在，美国建筑界目前正致力于利用信息化和智能化技术实现建筑节能。最近几年，美国得克萨斯州新建了500座新大楼，它们可以使用微电脑管理照明、供热、供热；所有的能耗系统，包括制冷、空调等，都可以通过控制自身的能耗，节省20%的能耗，节省大量的人力。

4.1.2智能系统促进建筑以人为本，可持续发展

智能与环保相结合，以智能推动绿色建筑，以绿色理念推动智慧，充分反映了人们对安全舒适，节约能源，减少污染的现代生活方式。从长期来看，它不仅是为了满足人类的需求，也是为了解决建筑和城市可持续发展的需求，同时也是对城市的丰富、完善和更新；对传统建筑的需求进行扩展，是促进建筑业可持续发展的重要手段。

4.2我国智能与绿色建筑的发展特点

4.2.1智能、绿色建筑以政府主导为特点

1994年《中国21世纪议程》提出建设节能、城市规划、城市建设与管理信息系统、城市建筑与生命线的综合防灾减灾，是中国可持续发展的首选方案。1996年，《中华人民共和国人类住区发展报告》发布，提出了更高的要求，更有保障的措施。《建筑节能试点示范工程（小区）管理办法》是由建设部于2004年2月颁布的；同时，“绿色奥林匹克建筑评价系统”是中国科学技术奥林匹克十大工程之一，成功地通过了国家绿色建筑的验收，并首次用于奥运会。

4.2.2智能化系统与绿色建筑的柔性融合

目前，国内许多城市的公用建筑都采用了以微机控制网络技术为核心的开放式智能监控系统，并将微机控制网与以 Intemet为代表的数据网相结合，实现了对建筑能耗、室内热、湿度、空气品质的远程监控、优化系统的运行；降低建筑能耗，降低环境污染，促进城市经济的可持续发展。总体而言，我国的建材产业逐步向智能、绿色建筑的整体发展战略迈进。

4.2.3我国智能与绿色建筑一体化实施的战略问题

1）对绿色智能建筑进行系统架构的构建。绿色建筑与智能化的融合发展是近几年人们对其的认知上的一次突破，但如何推动二者的协同发展尚处在起步阶段，因此，本文只对绿色智能建筑系统进行了初步的探讨。见图1。绿色智能建筑的体系架构应该包括其目标、过程、内容等多个层面，包括绿色建筑整个生命周期与时代发展的智慧。

2）实施绿色智能建筑集成的策略。绿色智能建筑集成实现的策略是资源的优化利用，国内对建筑资源的优化利用已成为一个热点，但大多数人更多地关注于单一的单一技术，例如废物的处理；在人、机、时资源的优化利用上，对建筑全生命周期中资源的动态控制还很少见。本文以绿色智能建筑为研究对象，从整个系统的全局和整个过程出发，构建了绿色智能建筑的动态资源与信息流开发模式。见图2。

3）政府在绿色智能建筑中的整合发展。推动绿色智能建筑行业标准机构的健全、绿色智能建筑行业标准的制定和健全、绿色智能建筑的生产、销售过程的监督、监督、监督。为此，必须使行业协会的中介机构在市场中的作用得到充分发挥，政府监管机构逐渐从市场主体的有序退出，转变到规范市场主体资格和竞争行为。调整工业政策，制定相关的技术推广与开发政策。

5 结语

智能、绿色建筑体系是我国建筑业、房地产业以及可持续发展的战略目标。如今，智能、绿色环保技术迅猛发展，各种高技术将直接或間接地影响到智能，绿色建筑。绿色建筑与智能建筑是息息相关的，它与城市人居环境质量的提高、人民生活水平息息相关，因此，大力推广智能绿色一体化建筑具有重要的现实意义和深远的历史意义。通过投资、价格、税收等方面的调控，鼓励和支持绿色智能建筑的发展，积极吸收、消化、创新。

参考文献

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