《绿色智能建筑》为综合发展方向的探讨

对我国现阶段以《绿色智能建筑》为综合发展方向的探讨DiscussiononGreenIntelligentBuildingasthedevelopingtrendinChinanowadays南京工业大学建筑智能化研究所所长陆伟良现代建筑智能化顾问事务所所长江苏省智能建筑专业委员会主任亚洲智能建筑学会执行委员陆伟良教授摘要本文从对智能建筑及绿色建筑的发展给出了几种提法谈起，对绿色智能建筑作为我国建筑的综合发展方向作了探讨，然后分析我国发展绿色智能建筑的特点、重点与难点，最后对我国发展绿色智能建筑提出了几点建议。关键词智能绿色生态节能环保一、我国对智能建筑发展的几种提法改革开放以来，我国的经济建设取得了巨大发展。在各个阶段，根据当时的时代背景与特点我国智能建筑的发展会有不同的重点与要求，这是正确的也是正常的。综合近十几年来，我国对科技发展曾有过“新四化”提法，即智能化、数字化、网络化与信息化,反映到建筑领域，曾有相应的提法1、智能建筑就建筑方面而言，智能化提法较早。在1986年，中国科学院计算机研究所徐兴声研究员在我国七五发展纲要科研题为《智能化办公大楼可行性研究》中第一次在我国提出了智能化办公大楼的概念。本人在1996年6月主编出版了《智能化建筑导论》(中国建筑工业出版社)，这是国内第一本智能建筑专著。2000年，上海现代建筑设计集团温伯银总工主编的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2000，正式奠定了智能建筑作为国家发展方向的提法。2、数字建筑所谓数字建筑是指包含一个工程施工所需的全部信息的数据集合。数字建筑是一种以直接方式表达设计信息的数据体，可以用不同层次的形态模型和活动模型通过一定的关系组织起来以表示。形态模型能够完备地描述建筑物各构件的几何信息及拓扑信息，具备精确描述构件的属性信息(如材料、力学特性)的能力，而活动模型则能方便地描述建筑设计和施工活动的能力。随着二十世纪末全球数字化浪潮的到来，我国先后也提出了数字城市的概念。先后出现了数字北京，甚至2008年北京奥运会也有数字奥运的提法。在千禧年之后，我国建设部正式提出编写数字建筑与数字社区设计标准的任务，并已于2004年出台《建筑及住宅社区数字化技术应用》国家标准。3、网络化建筑即Netbuilding，这个概念最早由美国Cisco(中国)公司在2003年提出，认为所有建筑均可以吸纳为网络化建筑。思科的NetBuilding（网络化建筑）技术是一种全新的、利用网络构造未来智能化楼宇的创新方法，它是网络技术、IT技术与楼宇自动化技术相结合的产物，可以帮助开发商建设更好的楼宇。网络化建筑主要包括两个部分：一个部分是楼宇管理部分；另一部分是用户系统部分。楼宇管理系统就是用IT技术将传统的楼宇自动化、安防管理、能源管理、水电管理等系统集成到一起，成为一个全新的楼宇管理自动化系统。用户管理系统就是将传统的用户数据业务、语音业务、视频业务进行整合，最终成为一个全面的管理系统，实现信息管理的融合和楼宇服务的融合。网络化建筑提供了降低楼宇建设费用和管理费用的方法。通过采用网络化建筑技术，可以把通信、消防、安防、准入、能源、照明、电梯、空调等各个子系统统一到一个IP网络平台上，将各个子系统的流程和各个子系统的设备进行融合，对传统的所有子系统进行集成，各个子系统可以进行互联互通，统一进行管理，从而实现网络化建设的最终目的。更进一步，网络化建筑将一个区域内的所有楼宇通过网络连接起来，共享一个管理系统，不需要对每个楼宇、每个子系统配备不同的管理人员。透过思科的网络化建筑，可以大幅度地降低一个区域内的楼宇的建设和管理费用。网络化建筑带来的好处：●透过网络化建筑，通过采用IT系统和楼宇智能管理技术，我们可以增强对楼宇环境的控制，从而可以提高业主的舒适程度，进而提高业主的生产率；●因为集成的楼宇管理系统可以使用多功能的传感器（温度、空气质量、照明、居住情况等），所以可以提供更多的功能；●因为各系统可以共享各种传感器、控制器和网络线路，因此可以降低整个楼宇的建设成本；●通过统一的IP网络系统，将大厦的各个子系统进行融合和连接，所以可以进行实时的设施监控和报告。但由于该文写的网络化建筑太抽象，经本人修改后拟编写出版一本《网络化智能建筑》。4、信息化建筑(1)21世纪的建筑物将是高度信息化、高度自动化的未来建筑。这种未来建筑物，不仅拥有高度信息化、高度自动化的硬件系统，而且还拥有能支撑极复杂的硬件系统的高度智能化软件系统。信息化建筑将一改以往建筑物只能为简单办公、居住等提供场所的单一使用性，它还能向用户提供各种安全、舒适、方便、周到的综合性服务。各类电子装置通过分布于建筑物内的各种通信线路，对整座建筑物实施管理、防灾、防暴、保温控制监视等，诸如办公、娱乐、厨房设施的管理与操作全自动信息控制，已成为轻而易举的小事。到那时，人们可望无需出门就能实现家庭购物、家庭办公。先进的硬件系统需要先进的软件来支持才能发挥出应有的效能，21世纪信息化建筑所配备的高智能化软件系统，就更显得非同一般的重要。它不但能对各种硬件系统进行功能支持，而且还能对各种硬件系统进行自检、自查、自修等维修性支持。可以设想，在21世纪那种极其复杂的信息化建筑物内，无论出现的故障是大的，还是小的，都统统需人去处理解决，那将是一件多么复杂而又令人沮丧的事。多的不说，就单单查错就够人忙很长时间，更不用说这将耽搁多少信息的即时交流，这不符合信息化社会的要求。高智能化软件的出现将很好地解决人们的各种后顾之忧。(2)21世纪的信息化建筑将拥有高度发达的信息传播媒介。由于信息化建筑是21世纪各种社会信息传播媒介的一个有机组成部分，因而它使各种社会信息的高速、高效传播成为可能。由于建筑的信息化，使得各不同种类的计算机联网比较容易。人们能高效率获得各种信息。同样，由于建筑的信息化，使能提供统一化服务的数字型通信网能融于信息化建筑之中，从而使人们梦想的大规模使用可视电话成为现实。21世纪，还将是广播通讯卫星大显其能的世纪。由于建筑的信息化，再加之高性能通讯卫星的出现，从而使高清晰电视转播和脉冲编码调制的音乐广播的普及成为必然。(3)21世纪的信息化建筑将是高度系统化的信息、建筑综合体。以往建造的房屋，尽管式样设计新颖，结构完善，甚至也具备了现代化的设施，但它们彼此之间基本不相联系，很难与信息化社会急剧发展的各类情报密切联系。而信息化建筑带有先进的通信网络系统，因而在该建筑内就可实现信息的接收、传递、处理、反馈，及时了解信息社会的动态。21世纪由于高性能多用途和专用计算机的大量使用，加之社会的高度信息化、集成化，使21世纪建筑与信息紧密不可分，高度发达的信息传播媒介的大量涌现，更使这种趋势不可逆转。21世纪信息一旦离开信息化建筑的传播，它就很难发挥高速度、高效率的社会化传播功能；而建筑一旦不信息化，其本身就只能是一堆废土，役有任何价值，毫无疑问，信息化建筑成为了信息化社会不可缺少的环节。综合以上新四化的概念，其中以智能建筑提法最为广泛，也最有代表性。二、现阶段我国对绿色建筑发展的提法2005年3月，北京召开了首届国际智能与绿色建筑技术研讨会，会上提出了绿色建筑的概念。2006年3月，北京召开了第二届国际智能与绿色建筑技术研讨会，绿色建筑的概念又有了新的发展。综合发展绿色建筑包括了节能建筑、环保建筑和生态建筑三大类。1、节能建筑节能建筑就是指在保证建筑使用功能和满足室内热环境质量条件下，通过提高建筑围护结构隔热保温性能、自然能源利用等技术措施，使建筑物的采暖与空调能耗降低到规定水平;同时，当不采用采暖与空调措施时，室内热环境达到一定标准的建筑物.由此定义可见，建筑节能主要包括两个方而内容:一是节约，即提高供暖(空调)系统效率和减少建筑本身所散失的能源;一是开发，即开发利用新能源.总之，节能建筑是按节能设计标准进行设计和建造、使其在使用过程中降低能耗的建筑。节能建筑是指通过节能材料的应用、先进技术的使用、合理设计的整和达到用户在建筑使用过程中，减少能源消耗，在这三者中，合理设计重要性大于技术因素，技术系统的重要性又大于单纯材料。要达到高舒适度、低能耗标准，需要较多的技术支撑和设计经验。包括五大方面：规划整体布局：有整体采光，自然通风，建筑空间，节能节水节地节材。小气候环境的研究：有自然生态环境系统保护和运用，原生地貌与建筑的融合，原生生物的保留。建筑外围护结构的优化设计：含体形设计，开窗比例，遮阳设计，外墙保温隔热等。内部各技术系统之间的配合：如零耗能，热泵，光纤照明，中水回收，变频。生态能源系统的应用等：如太阳能，余热回收，蓄能，能耗模拟评估及测。节能建筑主要有三个特征如下：①地域性：考虑因地域不同、环境差异导致的气候、生活习俗、建筑形式等方面的差别是巨大的。②可控性：最重要的原则。同一个地域的同一建筑物也会因为其年月日的不同导致不同的湿度、温度、光照、气流，从而导致建筑物的能耗随时间的涨落。③经济性：节能建筑的造价不宜超出同类建筑的20％。2、环保建筑环保建筑首先要有充分的自然采光墙体也要具有保温功能，同时，建筑时要选用环保材料和环保涂料。通常见的最基本的环保建筑，其设施主要有;1)隔声墙，以阻档外来噪声；2)阳台要增加自然光并有利于通风；3)加宽走廊，以增加自然光及通风，节省空调及照明；4)风斗设计，利用热空气上升的原理,引导热气散出室外；5}隔阳、隔热，以控制入室阳光，降低室内温度；(6)双层玻璃的窗户(或墙体)，以增大自然光源，并形成绝缘体，有助于控制室温。3、生态建筑生态建筑系尽可能利用建筑物当地的环境特色与相关自然因子(比如阳光、空气、水流)，使之符合人类居住，并且降低各种不利于人类身心的任何环境因素作用，同时，尽可能不破坏当地环境因子循环，并尽可能确保当地生态体系健全运作。符合这种生态考虑的建築称之为生态建筑。生态建筑也被称作绿色建筑、可持续建筑。生态建筑涉及的面很广，是多学科、多工种的交叉，是一门综合性的系统工程，它需要整个社会的重视与参与。它是将人类社会与自然界之间的平衡互动作为发展的基点，将人作为自然的一员来重新认识和界定自己及其人为环境在世界中的位置。生态建筑不是仅靠几位建筑师就可实现，更不是一朝一夕就能完成的，它代表了新世纪的方向，是建筑师应该为之奋斗的目标。一般来讲，生态是指人与自然的关系，那么生态建筑就应该处理好人、建筑和自然三者之间的关系，它既要为人创造一个舒适的空间小环境（即健康宜人的温度、湿度、清洁的空气、好的光环境、声环境及具有长效多适的灵活开敞的空间等）；同时又要保护好周围的大环境—自然环境（即对自然界的索取要少、且对自然环境的负面影响要小）。2005年10月建设部、科技部正式颁布了《绿色建筑技术导则》，其前言如下：2004年建设部科技发展促进中心成立了《全国建筑生态智能技术展示推广中心》，并于2006年成立了全国建筑生态智能技术专家委员会。推进绿色建筑是发展节能省地型住宅和公共建筑的具体实践。党的十六大报告指出我国要实现“可持续发展能力不断增强，生态环境得到改善，资源利用效率显著提高，促进人与自然的和谐，推动整个社会走上生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路”。发展绿色建筑必须牢固树立和认真落实科学发展观，必须从建筑全寿命周期的角度，全面审视建筑活动对生态环境和住区环境的影响，采取综合措施，实现建筑业的可持续发展。为引导、促进和规范绿色建筑的发展，特制定此导则。绿色建筑指标体系是按定义，对绿色建筑性能的一种完整的表述，它可用于评估实体建筑物与按定义表述的绿色建筑相比在性能上的差异。其框图如下图所示：下表是绿色建筑分项指标与重点应用阶段汇总表：项目分项指标重点应用阶段建筑场地规划、施工节地与室外环境节地规划、设计降低环境负荷全寿命周期绿化降低环境负荷全寿命周期交通设施规划、设计、运营管理节能与能源利用降低建筑能耗全寿命周期提高用能效率设计、施工、运营管理节能与能源利用使用可再生资源规划、设计、运营管理节水规划规划节水与水资源利用提高用水效率设计、运营管理雨污水综合