绿色建筑与智能建筑的融合发展
- 发布时间：2022-08-30
摘要：现代智能建筑已经形成了多学科、多领域信息技术系统综合集成的特点,所谓智能建筑,就是运用科学、合理的系统集成方法,把智能型计算机技术、通信技术、信息化服务与建筑美学等科技进行了有机融合,通过对基础设施的自动监控管理系统、对信息系统资源的集中管理,以及对使用者的信息咨询等技术业务和建筑美学的优化组合,而实现的投资合理,满足了信息与社会需求并达到安全、方便、舒适、和灵活等特性的建筑。绿色建筑是指在建筑设计和施工的过程中，充分考虑建筑和环境之间的协调性，合理利用光能、风能和大自然中的能量，以最大限度地降低建筑能量的耗费及其对环境的污染。将绿色建筑与智能建筑相融合能在很大程度上促进建筑行业的发展。
绿色智能建筑与环保智能建筑均为同属于移动信息时代的重要信息产品之一，把二者有机地融合为一体的绿色建筑设计理论思路，也使之构成了研究绿色与环保智能建筑的一个整体观念。本文重点深入研究并详细论述了当前我国企业施工建筑节能的基本发展目标、我国智能建筑的发展趋势、绿色建筑与现代智能建筑的五大辩证统一、绿色建造智能建筑的整体结构概念、绿色建筑智能建筑的五大系统功能整合、绿色建造智能建筑根本结构特征与关键核心技术，等等。
关键词：绿色建筑，智能建筑，融合
0引言
绿色建筑与现代智能建筑一样都被认为是人类信息时代的重要产品，但随着现代计算机信息技术的高速进步发展和广泛深入的普及运用，一场由信息化浪潮所带来的建筑设计革命，终于诞生在了今天的现代建筑设计，其中杰出代表主要有将绿色建筑设计、智能建筑二者集成并融合于一身的绿色与智能建筑。
1、我国建筑节能的目标
建设低碳节能活动是当今人类对地球资源、环境影响最大的人类经济社会活动之一，随着当前世界能源危机的日渐明显、社会大众节约能源呼声的日渐浓厚，其中，占据了全世界总利用能源约一零点五或者更高百分比例的大型建筑和民用建筑节能，自然也就引起了国内外研究者格外的高度关注。一九九二年于巴西的首都里约热内卢“联合国环境与发展大会”，第一次正式明确提出了“绿色建筑”的设计概念，而现代绿色环保建筑设计也随之日渐发展成为了一种充分兼顾环保和舒适健康的建筑设计科学技术体系，并且将在更多的发达国家的设计实践中得到普及，并且逐渐成为了当今我国建筑设计研究发展的主要研究方向。各发达国家先后出台了各种具有强制性的室内建筑高效节约能耗举措，并通过政策分阶段不断提升建筑节约能耗标准，每次都在提高原有建筑能耗指标基础上大力推进节省百分之五十，目前发达国家的室内建筑节能节约水平已远远超过了国际节约水准。
国外研究发展建设绿色建筑的宝贵实践经验，给了我国的众多建筑设计研究者很多有益的思考启迪。自20世纪90年代中期起，绿色节能建筑设计概念就已经逐渐传入了整个中国，作为一种先行的现代建筑节能绿色建筑设计概念使它由点到面，逐渐广泛展开。国家政府对加快推动绿色城市绿化工程建设相关工作一直十分重视，呼吁和积极动员全社会积极参与推进绿色城市建筑建设活动，并积极出台在落实国家关于推进绿化建设的产业引导与政策支持上的政策措施。
2、我国智能建筑的发展
一九八四年在美国纽约，诞生了一个世界上第一个被叫做“都市广场”的人类智能建筑。建筑物的“智能化”管理功能主要目的是要泛指基于人们在整个建筑内部主动实现建筑信息处理以及对建筑信息综合利用的处理能力，这种利用能力主要内容包括了建筑信息的合理获取和利用综合、信息的合理分类以及人们处理和利用信息的相互交流和信息共享。低投资、高回报，“高效、舒适、便利、安全”的良好企业声誉，是许多房地产商的十分热衷的投资，也是智能建筑的重要基础设施建设。目前发达国家地区的现有智能建筑使用数量大约占新智能建筑的百分之九十以上，并在对一些智能建筑物进行改造中逐步发展普及了一些智能建筑。自20世纪90年代中期开始，随着中国各地不断出现的房地产开发大潮，各类型的智能建筑行业犹如雨后春笋，市场的强烈需求以及其所在有关各方面的不断热炒，给当时中国各地智能建筑行业市场发展带来了强大的市场活力与增长动能。智能建筑系统是将现代工程信息科技和现代电子信息技术相结合的新一代产品，将逐渐成为二十一世纪房地产业国家投资战略发展的主要战略方向。智能建筑就是在当代我国利用建筑信息化的技术创新重塑了我国传统现代建筑行业，并以此带动建筑行业结构优化转型升级和促进行业组织结构调整的最典型、最具体、最直观的现代建筑信息表现方式形态。
中国智能建筑高速发展不仅表现在数量上的宏大，而且技术质量的提升也比建筑总量的提升更为引人注目。建筑物的智能技术已由单纯功能专用管理系统发展为一体化综合管理系统，它可以将已有的技术，巧妙灵活地利用到各种建筑物的体系中，发挥其功能与潜能。尤其对基础网络与物联网技术集成的应用，已由单纯的状态信息整合和基于监控设备的管理，进展为基于内容的管理与融合，包括了基于虚拟现实和多媒体技术的人机接口。系统的研究方向将不再面向生产过程，转而面向大数据、面向服务对象。
3、绿色智能建筑的整体性
绿色建筑指的就是广泛运用了现代化建筑技术以及高科技、保护环境的现代建筑物。古代的那些构造简单、就地取材、施工粗糙，没暖气没空调、也没有现代的办公设备和家用电器等自动化、智能化设施的原始建筑物，尽管是"绿色的"，却也没有今天人类所崇尚的绿色建筑。
因此，当今的我国现代构筑建设成为主流，无论用的是现代绿色构筑建设，又或是现代智能建筑，其主要设计特点都应该是十分注重构筑建设中现代人的舒适生活空间、材料的综合设计使用理念、人与自然之间的和谐生态系统。而在整个现代工业建筑的整个使用寿命周期里，最为关键的先决条件就是必须同时解决处理好人—机—建筑环境三者间的互动关系。三者当中，人工作为控制主导，机则指的是建立于智能建筑控制平台之上的一种自动智能建筑控制管理系统，而监控建筑周围环境的控制平台，则为信息处理的智能客体。
3.1绿色建筑设计与智能建筑之间的辩证关系
绿色科技构成了建筑的环保平台，是建筑科技的一部分，而智能技术则构成了信息技术的一部分，建筑环保平台与智能系统一起组成了一座全新的现代建筑物。绿色建筑和智能建筑之间的关联，主要反映在人们所碰到的建筑和智慧之间的关系上面，建筑和智慧就是一个矛盾，但二者的关联是辩证、统一、互补的。一方面，绿色观念对人类日常生活的巨大影响，造成了对传统建筑物布局从形态到内涵上的一次重大冲击。另一方面衡量建筑智能系统实现与否，则主要看系统整合集成后能否满足使用者的需求。建筑做得不好，就无法满足人们绿色节能、低碳环保、健康舒适的生活需求，而建筑智能却很难做到。相反，如果智能建筑物设计做得再好，如果不能完全满足于当前信息时代的各种智能建筑系统，那么，这座智能建筑物也不仅会变得徒有其表，而且也无法给未来人类经济社会发展带来更多相应的实用功能。绿色和现代智慧建筑是我们建造一个现代智能建筑所自然必须的基本统一，是我们构造一个现代智能建筑物所必须不能不可缺少的相互作用矛盾体的重要因素，从总体上来看，虽然绿色智能建筑并不必然就是现代绿色智能建筑，但是建造现代绿色智能建筑也必须是现代智能建筑。建筑智能化技术是绿色建设的重要组成部分，同时也是政府实施绿色建设的重要手段之一，但营造绿色生态建筑也正是智能建筑的主要目标。
目前值得担心的现象在于：从事绿色建筑工程的建筑师们，并不想或者根本不屑于去管智能化建筑设计。但另外，计算机技术、网络、工业自动化、通信专业的科技专家与工程师们，对于智能建筑的认识都比较浮浅，也就极少想到构建环境平台，或者完全不提绿色建设的功能需求。这二个社会普遍存在的片面认识，都将导致绿色建筑设计和智能建筑二者的严重脱节。
3.2绿色智能建筑的操作系统软件集成
绿色智能建筑整体规划设计的一个核心内容就是建筑整体规划设计与整个系统间的集成，也就是可以说没有一个系统不能集成一体化的建筑绿色家居智能建筑，就是因为没有真正实际意义上的建筑绿色家居智能建筑。在实践中，绿色智能建筑信息系统技术集成也就是泛指通过各种科学技术充分发挥各种建筑技术和不同工艺子系统的共同优点，以各种系统、全面、全局的设计观念对其加以进行综合分析设计，让各技术子系统彼此之间相互建立联系、互相制约、扬长避短、协同动作，以便于在各种建筑物的日常生活舒适性和构筑建设工程成本之间同时达到最佳平衡状态，既可以大幅降低绿色建筑智能系统建设投入，又可大量地有效减少建筑能耗。
绿色智能建筑的信息系统与集成系统,也就是把各种绿色建筑物基本要素及其不同功能的建筑物智能子系统,利用中国国内统一的公共信息平台加以集成,从而形成具有能耗监控、信息获取、资源共享和优化管理等综合功能的网络系统。其中,以绿色的基本元素集成主要包括节地与室外环境研究子系统、节水与可再生能源研究利用子系统、节水环境和土地资源利用子系统、节能建筑材料与新型材料资源研究利用子系统、室内环境质量管理与运营管理子系统等。
4、绿色智能建筑基本特征
经济社会的可持续发展已经成为当今世界人们所关心的重大问题之一。一方面，绿色建筑设计与智能建筑工程的实施给人们进一步深入研究这一问题，创造了极为良好的条件。绿色建筑与智能建筑二门高度关联的建筑科学技术和智能科技的集成与融合，对我国经济发展的关键意义在于通过建设领域的土地资源问题、环境保护问题、自然与生态问题、新能源应用，及其对自动化、智能化、数字化等技术问题的破解，以实现我国的可持续发展。但是，由于当前国民经济高速发展，以及人民生活水平的提升，广大老百姓的办公条件与住宿要求都有了很大的提高，同时广大人民群众对于自然环境、社会资源与国民经济可持续性发展的需求亦愈来愈高，所以绿色智能建筑的战略地位日益重要，也就逐渐成为了中国建筑工程建设的核心内容。
5、智能化设备及技术
科学合理地选择并确定每个建筑物中各个设备系统的能源供应方法，通过优化建筑物中各个设备系统的设计与运行，并根据居住区的实际情况，选择最合理的供热、冷却方法，从而加强能量的梯级使用，以达到环境的可持续发展目标，是现代智能建筑的基本思路。目前一种具有多种特性的门窗技术，其高智能化效应引人瞩目。这种智能化窗户外观效果更加漂亮、透明，随着窗框体积比例的降低，传热效率也将同步优化。优异的气密性与隔音效果，能让户外噪声透过窗户至整个房间，降噪百分之五十以上。产品还配备有微波感应器，若遇强行突入，窗户会以高分贝声响告警。门窗都在外面设置有防暴雨的传感器，当暴雨打到传感器上时，门窗将会立即自动关闭。还可以采用同时控制多块主控制板的方法，从房间任意地方遥控门、窗户、门帘、窗帘等的开关方向与开启程度，具备了单开、双开以及群控等功能。该产品内置有氧气发生器，可以依据居室空气质量状况，向房间内排放空气，从而调节空气质量，以保证空气的净化，并且具有杀菌、消毒等功能。
在信息技术方面，对建筑的健康检测作为新兴的学科领域，已经由以往的针对路桥和特殊工程结构的健康检测，开始逐步发展为开始通过无线或远程监测技术，针对越来越多的高层楼宇等进行精准的健康检测，以确保楼宇运营安全。
6、结语
关于绿色智慧建筑的技术问题，并不是一种放诸世人而皆准的答案，也不是单纯地说一种成熟的技术或者几个技术问题就能够涵盖整个关于绿色智慧建筑的技术问题，它往往是具有地域性的。首先，政府必须完善政策激励，并健全有关规章制度。我国对于能耗的管制较偏重于工业生产与交通运输等产业，而目前国家对于建筑节能也同样制定了鼓励的优惠政策，加以指导与帮助。建设部还相继出台的《民用建筑节能管理规定》、《绿色建筑评价标准》等规章制度。有关建筑节能、节地、省水、节材与环保等的综合性规范系统，尚有待于形成并逐步健全。其次，要有严格的政府监管制度。唯有由政府部门的开发商、投资者、建筑设计、施工、工程监理、物业管理人，乃至全体人民群众均掌握了相应的基本知识与意识，并将发展绿色智能建筑作为政府部门履行的共同管理职责，才能确保绿色智能建筑在施工过程中的各个环节都得以全面落实。最后，要学习西方等发达国家的绿色建设经验，以促进新科技、新产品和先进管理经验的引进。
参考文献
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[3] 民用建筑中的节能降耗是高效利用能源的重点［ N ］ . 中国信息报， 2007-4-16
[4] 目标 7 ：确保环境的可持续能力 . 联合国系统与千年发展目标［ EB/OL ］ http://www.un.org
作者简介
郭仲斌，男，西安协同数码股份有限公司，710075，029-88386222
现从事于建筑智能化专业工程技术支持工作。