劉 楊
(阜陽(yáng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,安徽 阜陽(yáng) 236000)
經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步加快了社會(huì)的發(fā)展步伐,人們的生活水平有了質(zhì)的飛躍,對(duì)精神生活和對(duì)物質(zhì)條件的要求也相對(duì)較高了,其中最為突出的就是對(duì)居住環(huán)境的要求。過(guò)去,居住環(huán)境只要安全、遮風(fēng)避雨即可,而現(xiàn)在則更加追求居住環(huán)境的舒適性、美觀性和便利性[1]。這些觀念的轉(zhuǎn)變都對(duì)我國(guó)建筑的建設(shè)提出了更高的要求,需要不斷將科學(xué)技術(shù)融入到現(xiàn)在的建筑建設(shè)中,從而建造出更加適應(yīng)人們新需求的建筑作品。在社會(huì)的發(fā)展過(guò)程中,能源問(wèn)題逐漸暴露在大眾視野之下,成為了全球重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題,如何實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約以達(dá)到可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)下社會(huì)的重點(diǎn)課題,在建筑領(lǐng)域也是關(guān)鍵問(wèn)題之一。因此,建筑領(lǐng)域也在不斷地進(jìn)行優(yōu)化,開始推出綠色建筑和智能化建筑,以期能推動(dòng)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
當(dāng)下,綠色建筑和智能化建筑已經(jīng)成為了建筑領(lǐng)域的主要發(fā)展方向,綠色建筑完全改變了傳統(tǒng)建筑行業(yè)高投入、低效率、高污染的建造模式,既節(jié)約了資源又保護(hù)了環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了建筑與環(huán)境的和諧共處。智能化建筑則是以建筑為基礎(chǔ)平臺(tái),將建筑技術(shù)和先進(jìn)的科學(xué)系統(tǒng)、服務(wù)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)等信息化技術(shù)結(jié)合,構(gòu)建出一個(gè)更安全、更便捷、更節(jié)能、更健康的建筑環(huán)境[2]。
1.1.1 綠色建筑的定義
通常意義上來(lái)說(shuō),綠色建筑的概念是指在建筑的施工過(guò)程中,盡量做到對(duì)能源的節(jié)約,最大程度地減少建筑材料對(duì)環(huán)境的污染,以保護(hù)生態(tài)環(huán)境的平衡,為實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)[3]。綠色建筑立足于綠色的觀念和方式,對(duì)相關(guān)建筑進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)、開發(fā)、使用和管理,具有綠色化、因地制宜、以人為本等特點(diǎn)。綠色建筑的出現(xiàn),究其根本是為了給人類提供一個(gè)健康舒適的綠色居住環(huán)境,因此,在建筑的過(guò)程中必須充分考慮設(shè)計(jì)和材料,盡量使用環(huán)保型建筑材料,設(shè)計(jì)要充分合理,避免浪費(fèi)建筑材料。
1.1.2 環(huán)保型建筑材料
所謂環(huán)保型建筑材料,皆具有耐久性好、不散發(fā)或很少有害物質(zhì)等特點(diǎn),像新型墻體材料、裝飾裝修材料、新型建筑物外表保溫隔熱材料以及無(wú)機(jī)非金屬材料等都是當(dāng)前建筑行業(yè)最常見(jiàn)的具有代表性的環(huán)境型建筑材料。比如采用新型建筑幕墻,不僅可綜合利用光源,還可利用太陽(yáng)能源[4]。值得一提的是,即便使用環(huán)保型建筑材料,也要在實(shí)際運(yùn)用中盡量?jī)?yōu)先選擇使用再生原料制成的材料以及可循環(huán)使用的建筑材料,針對(duì)生命周期較長(zhǎng)的環(huán)保型材料,應(yīng)在使用年限范圍內(nèi),最大程度地去節(jié)約能源,減少對(duì)環(huán)境的污染,推進(jìn)綠色建筑的發(fā)展。
1.1.3 綠色建筑的三大主題
雖然因?yàn)榈赜颉⒂^念和技術(shù)的不同,目前對(duì)綠色建筑的定義并不統(tǒng)一,但是綠色建筑的三大主題是毋庸置疑的,即:減少對(duì)地球資源和環(huán)境的負(fù)荷與影響、創(chuàng)造健康且舒適的生活環(huán)境、與周圍自然環(huán)境相融合。綠色建筑旨在高效利用現(xiàn)有資源、盡量規(guī)避對(duì)環(huán)境造成不良影響的基礎(chǔ)上為人類創(chuàng)建一個(gè)健康舒適的居住環(huán)境。
1.1.4 綠色建筑體系的特點(diǎn)
(1)節(jié)能性 相比傳統(tǒng)建筑,綠色建筑具有顯著的節(jié)能功能,能充分保障建筑工程的各項(xiàng)能源和材料最大化利用,采用的環(huán)保型材料使用壽命長(zhǎng),且能重復(fù)使用,實(shí)現(xiàn)資源的可循環(huán)使用。綠色建筑體系的結(jié)構(gòu)普遍都較為簡(jiǎn)單,給居民提供了更大的活動(dòng)空間,無(wú)形中提升了居民的生活質(zhì)量。
(2)經(jīng)濟(jì)性 綠色建筑體系中運(yùn)用了大量的建筑智能化技術(shù),各項(xiàng)完善的生活設(shè)施完全可以滿足居民的日常生活需求,無(wú)需再進(jìn)行額外的消費(fèi)。同時(shí),綠色建筑體系合理地利用了太陽(yáng)能,設(shè)計(jì)人員結(jié)合建筑本身的特點(diǎn),制定了一套完善可行的節(jié)水、節(jié)能方案,充分發(fā)揮綠色建筑體系的各項(xiàng)特色功能,這些都充分展現(xiàn)了綠色建筑的經(jīng)濟(jì)性。
建筑智能化的概念相對(duì)來(lái)說(shuō)還是一個(gè)比較新型的說(shuō)法,伴隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,建筑智能化的范疇與概念也在跟隨著發(fā)生變化。建筑智能化在不同地區(qū)有不同的定義。歐盟將智能化建筑定義為實(shí)現(xiàn)智能化建筑對(duì)自身資源的有效管理,即在降低維護(hù)成本的前提下,最大限度地提高使用效率。國(guó)際智能工程學(xué)會(huì)將智能化建筑定義為實(shí)現(xiàn)高效、安全、舒適、節(jié)能的要求,以滿足用戶的需求,智能化建筑同時(shí)具備構(gòu)建功能和信息技術(shù)的靈活性。美國(guó)智能建筑研究院將智能化建筑定義為首先必須滿足建筑系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、服務(wù)和管理四個(gè)基本需求,再進(jìn)一步優(yōu)化四個(gè)基本需求之間的內(nèi)在關(guān)系,最后為用戶提供一個(gè)合理、有效、便利和寬松的居住環(huán)境[5]。
在我國(guó),對(duì)智能化建筑的普遍解釋是建筑化智能是以建筑為根本基礎(chǔ),以人為本的建筑環(huán)境,采用智能技術(shù)去實(shí)現(xiàn)建筑施工設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)。建筑化智能技術(shù)融合了自動(dòng)控制和計(jì)算機(jī)信息技術(shù),使其與建筑技術(shù)相結(jié)合,形成全新的建筑智能技術(shù),為人們的居住生活環(huán)境提供更加可靠的安全性、舒適性和便利性[6]。
一個(gè)建筑體系的生命周期先后會(huì)經(jīng)歷物料生產(chǎn)、建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、拆除、回用過(guò)程,在這個(gè)過(guò)程中高效地利用好各項(xiàng)能源是關(guān)鍵。將建筑智能化技術(shù)應(yīng)用到綠色建筑體系,不僅能很大程度上提升建筑體系的安全性能和舒適性能,同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的節(jié)約,改善傳統(tǒng)建筑對(duì)周圍環(huán)境所帶來(lái)的不良影響。根據(jù)《綠色建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50328—2014)中的相關(guān)規(guī)定,可以看出國(guó)家對(duì)發(fā)展綠色建筑體系的大力支持,在綠色建筑體系中科學(xué)地應(yīng)用建筑智能化能提升建筑物的使用效率,為居民和自然環(huán)境的和諧相處創(chuàng)造一個(gè)有利的基礎(chǔ)條件[7]。
當(dāng)前環(huán)境下,建筑智能化技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛,下面重點(diǎn)從安全保障方面、通信技術(shù)、信息集成技術(shù)、照明技術(shù)和節(jié)能環(huán)保幾個(gè)方面進(jìn)行講解。
安全是一切活動(dòng)的根本,是首要要求,創(chuàng)造健康、舒適的居住環(huán)境首先必須要有可靠的安全保障,在綠
色建筑體系中可以合理使用以下幾種建筑智能化技術(shù)來(lái)為建筑的安全保駕護(hù)航。
2.1.1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)
這種智能化系統(tǒng)是利用煙感和溫感的探測(cè)原理,通過(guò)DDC不間斷地對(duì)建筑體內(nèi)的所有消防設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)控(見(jiàn)圖1),確保在火災(zāi)的預(yù)警階段能夠進(jìn)行智能判斷,最大程度地避免錯(cuò)誤操作行為的發(fā)生,同時(shí),也能夠保證在火災(zāi)發(fā)生時(shí),眾多消防設(shè)備能夠及時(shí)順利地投入使用,而非消防設(shè)備可以有序撤出,從而最大程度地保證人員及財(cái)產(chǎn)的安全。
圖1 火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和消防聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)
2.1.2 安全防范系統(tǒng)
安全防范系統(tǒng)是將門禁系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和錄像系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一整合,構(gòu)建全套的安全防范系統(tǒng),對(duì)整個(gè)建筑體及周邊環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)視,從而全面實(shí)現(xiàn)電子巡更、入園識(shí)別、車輛識(shí)別、門禁管理、可視對(duì)講、溫感及煙感報(bào)警、煤氣泄露報(bào)警、玻璃破碎報(bào)警、緊急呼叫及對(duì)圍欄及柵窗的監(jiān)測(cè)等功能,全方位保證建筑物的安全。
2.1.3 物業(yè)信息電子化管理系統(tǒng)
物業(yè)信息電子化管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可以更契合當(dāng)前社會(huì)人們的快節(jié)奏生活和工作方式。具體來(lái)說(shuō),通過(guò)物業(yè)信息電子化管理系統(tǒng)可以簡(jiǎn)化傳統(tǒng)的抄表工作方式,實(shí)現(xiàn)水、電、氣表的遠(yuǎn)程抄收計(jì)量,使供電設(shè)備、公共照明、電梯和供水的監(jiān)管以及車輛出入、停車管理等更加方便快捷。
隨著全球進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,智能手機(jī)、平板電腦、網(wǎng)絡(luò)電視的不斷升級(jí),網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了人們生活中必不可少的組成部分,其中通信技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)關(guān)鍵,而寬帶、Wi-Fi都是每個(gè)住戶不可缺少的。建筑化智能技術(shù)在通信技術(shù)方面的應(yīng)用最突出的體現(xiàn)是實(shí)現(xiàn)了物業(yè)信息的電子化管理,實(shí)現(xiàn)了用戶足不出戶就可以對(duì)水、電、煤氣費(fèi)的繳納。
信息集成技術(shù)是通過(guò)對(duì)全部信息化系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一整合集中,以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有系統(tǒng)的綜合控制與調(diào)度,是一種信息集成系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù),最大的特點(diǎn)是具有高度的指揮性和協(xié)調(diào)性(見(jiàn)圖2)。經(jīng)過(guò)整合的智能集成系統(tǒng)能夠全面收集到各項(xiàng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息,并對(duì)這些數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行充分合理化的分析,最后對(duì)各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度,將信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整為最佳的節(jié)能、減排狀態(tài),以此來(lái)實(shí)現(xiàn)理想狀態(tài)的效果信息集成系統(tǒng)的運(yùn)行[8]??茖W(xué)的信息集成技術(shù)的應(yīng)用還需將通信系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)和照明系統(tǒng)等采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、統(tǒng)計(jì)和分析,制定出更合理的節(jié)能、環(huán)保、節(jié)水方案,將可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針執(zhí)行到底。
圖2 信息集成技術(shù)
建筑化智能技術(shù)在多個(gè)領(lǐng)域都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,且取得了相當(dāng)優(yōu)異的成效,其中照明技術(shù)就是一項(xiàng)成效突出的典型案例,其中聲控?zé)艉凸饪責(zé)艟褪侵悄芑夹g(shù)在綠色建筑體系中運(yùn)用的最成功的代表。智能化照明技術(shù)的核心目標(biāo)是節(jié)能,以照明接觸器和傳感器為載體,在內(nèi)部安裝節(jié)能燈,并根據(jù)外部環(huán)境的實(shí)際情況來(lái)調(diào)整照明的時(shí)間和亮度,既達(dá)到了節(jié)約電能的目標(biāo),同時(shí)也使照明設(shè)備的使用壽命相應(yīng)的延長(zhǎng)了,這也是一種能源的節(jié)約。
人們要進(jìn)行生活生產(chǎn)工作,那么建筑體在使用的過(guò)程中就一定存在大量的能源消耗,包括照明、供暖、通風(fēng)、供冷、供熱水、炊事、電器耗電、排污、保潔、電梯耗電等現(xiàn)象。而綠色建筑的宗旨則是嚴(yán)格遵守可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想,實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源、避免污染環(huán)境、保持生態(tài)平衡[9]。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),就需要將新科技自動(dòng)化、智能化技術(shù)等高新技術(shù)投入綠色建筑體系,利用高新技術(shù)的功能特點(diǎn)去降低能源消耗,盡可能地避免能源的浪費(fèi)。具體來(lái)說(shuō),節(jié)能環(huán)保方面的建筑化智能技術(shù)的應(yīng)用可將重點(diǎn)放在智能遮陽(yáng)板控制系統(tǒng)、采暖智能系統(tǒng)(見(jiàn)圖3)、智能電梯群控系統(tǒng)、空調(diào)、通風(fēng)、冷凍等多個(gè)方面。
大范圍地推進(jìn)建筑智能化技術(shù)在綠色建筑體系中的應(yīng)用離不開專業(yè)技術(shù)和專業(yè)人才的大力支持,但是建筑智能化涉及到非常多的專業(yè)領(lǐng)域,且也是一項(xiàng)比較新型的技術(shù)。智能化建筑公司作為新型的領(lǐng)域代表,屬于技術(shù)密集型企業(yè),囊括的業(yè)務(wù)范圍相當(dāng)廣泛,對(duì)高質(zhì)量的技術(shù)人才需求量極大。目前社會(huì)還相當(dāng)缺乏具有建筑智能化專業(yè)技術(shù)的高素質(zhì)人才。
智能化建筑公司涉及到綜合多專業(yè)智能化技術(shù)領(lǐng)域[10]。作為一個(gè)技術(shù)密集型企業(yè),技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)都是重點(diǎn),但是技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)都是需要投入大量的資金,這對(duì)于財(cái)力薄弱的新型智能化建筑公司來(lái)說(shuō)是一個(gè)瓶頸。再者,智能化建筑概念的普及,推動(dòng)了整個(gè)建筑行業(yè)的改革,越來(lái)越多的大型智能建筑項(xiàng)目相繼啟動(dòng),但項(xiàng)目方對(duì)智能建筑公司的財(cái)務(wù)實(shí)力要求也是越來(lái)越高,資金不足也是當(dāng)前綠色建筑體系中建筑智能化遇到的極大挑戰(zhàn)。
圖3 采暖智能系統(tǒng)
我國(guó)建設(shè)部從2006年起就頒布了《建筑智能化工程設(shè)計(jì)與施工資質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》行業(yè)規(guī)范,標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)建筑智能化公司的資質(zhì)要求做出了明確的規(guī)范,包括從業(yè)公司的資質(zhì)、技術(shù)裝備、技術(shù)條件、管理水平以及業(yè)務(wù)承攬范圍等,都是有非常清晰的限定。財(cái)力薄弱的建筑智能化公司想要引進(jìn)其它行業(yè)的財(cái)力支撐,在一定程度上受到了資質(zhì)的限定,阻礙了其它有實(shí)力的公司進(jìn)入智能建筑行業(yè)。
總的來(lái)說(shuō),建筑智能化在綠色建筑體系中的應(yīng)用就是要以綠色為目的,以智能為方法,實(shí)現(xiàn)能源的節(jié)約、減少資源的浪費(fèi)、減少對(duì)環(huán)境的污染,為人們提供一個(gè)健康舒適且安全的生存環(huán)境。雖然建筑智能化在綠色建筑體系中的應(yīng)用已經(jīng)取得了初步的成效,但是在這個(gè)過(guò)程中仍然存在著眾多的障礙,像上文提到的專業(yè)技術(shù)和人才的缺乏、資金障礙、資質(zhì)障礙這些問(wèn)題,都需要大家通力去解決,為實(shí)現(xiàn)全民綠色建筑、綠色社區(qū)、綠色城市而共同努力,實(shí)現(xiàn)建筑與環(huán)境的和諧共處,促進(jìn)社會(huì)的和諧發(fā)展。