低碳城市与智能建筑电气

杨西

摘 要：工业社会的到来，给人类带来的是科学技术方面的革新，机械化与电气化使生产率大幅提升，人们生活环境中充满了新技术与新发明，人们的生活方式在逐渐发生改变。致力于人们生活、环境的改变，更多的先进技术被应用到形式各异的建筑工程、建筑环境中。该文着力于研究低碳城市与智能建筑电气，以此为背景分析二者之间存在的内在联系，同时也提出智能建筑电气中建筑设备监控以节能为中心、信息通信以三网融合与物联网应用为核心以及安全防范以智能处理为重心的这三个自身特征。

关键词：低碳城市 绿色建筑 智能建筑电气

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（b）-0107-02

2010年在我国上海举办的世界博览会非常成功，其主题是城市，让生活更美好。这一语句随之深入人心，新形势下人们对生活、工作的环境提出了更高的要求，低碳城市、绿色建筑、智能建筑电气已然成为城市建设的主要技术力量，在社会的发展建设中，低碳、智能是一个值得深思的重要的问题。

1 低碳城市的概念

改革开放以来人们的生活水平得到了大幅度的改善，全球總人口在近五十年来呈倍数增长，为了维持人类正常生活，就需要提供更多的可使用资源和能源，而要满足这样的需求，地球环境就要随着发生改变，过多的采撷地球资源也会使地球生态环境遭到严重破坏。就目前地球现有的资源、能源来看，不远的将来就会遇到资源、能源枯竭的问题。不容乐观的是，地球可再生的资源是非常有限的，社会经济的不断发展以及世界人口的迅速增涨，无疑是对地球资源造成的危机。与此同时，人们生活环境被排放的化学气体、各种有毒物质所污染，工业硫酸烟的排放造成酸雨，日常生活使用的塑料及部分工业产品会变成不易降解的白色污染，等等。面对如此严峻的生活环境，人们应该重视和审视日常生活行为所带来的弊端，高消耗达成的经济增长目标以及先污染后治理的生存模式已经不符合当下的资源形式，着眼于未来人类的生存和发展，应该想采取适应时代要求的策略。

世界环境与发展委员会于1987年就全球重大经济、社会资源环境等项目进行了具体的调查，在分析和研究相关数据的基础上，提出了《我们共同的未来》这一报告，内容中详细列举了可持续发展的重要意义，在未来的发展中致力于寻找人口、社会、环境、资源以及经济能够相辅相成发展的方法，使其能够满足当下社会生存环境的需要，同时要杜绝此项为子孙后代带来的制约或者弊端。

哥本哈根于2009年年末举行了联合国气候变化大会，会议中的重要内容就是发展低碳经济。这种经济模式是以低耗能、低污染以及低排放为基础的，能够有效实施能源的高效利用、有效开发清洁能源、实现绿色GDP，低碳经济的核心思想是能源技术的创新、减排技术的革新、产业结构发展理念的转变、产业结构的有效革新以及人类生存发展观念的延伸。

低碳城市Low-carbon City：发展模式以及发展方向以低碳经济为主，低碳生活是民众生存的基本理念以及社会行为标准，政府建设城市的最终目标和立足点应该是以低碳社会为主。目前，已经兴起全球化的低碳城市建设。国内很多城市针对低碳城市这一社会构建，已经加大执行力度，在社会经济逐渐发展的过程中能够使环境代价最小化，关注和重视人类与大自然的和谐相处。

2 绿色建筑是低碳城市建设的主要构建

建筑行业的发展迄今为止可以分为三个历程：掩蔽建筑、舒适建筑以及健康建筑。掩蔽建筑在三者中属于低耗能历程阶段，其他两个阶段都是高耗能的。随着人们生活品质的提高，民众的思想意识也受到同化，越来越注重的是生态环境能够走可持续发展的道路，在低碳城市这一社会概念中，建筑行业正朝向第四个历程阶段发展——绿色建筑。

绿色建筑中主要提倡的是使用可再生能源或者是采用未利用的能源，在建筑过程中注重能源的节约以及建筑材料的循环使用，使资源得到有效节约，使建筑过程中对自然环境产生的危害降到最低。绿色建筑的概念形成于建筑学与生态学的互相融合，于20世纪60年代美籍意大利建筑师保罗·索勒瑞首次提出。所谓绿色建筑，就是在此建筑的存在周期内使环境保护达到最大化，有效地节能、节水、节地以及节材，同时要减少工程污染，使人们生活空间的健康程度得到保证，并且为人类提供适度度高的建筑，最终使建筑与自然能够共存。

绿色建筑属于整体性的概念，是有机性的，整体贯穿在建筑规划、图纸设计、工程建设、建筑使用以及建筑维护过程中，使建筑生命周期得到覆盖。绿色建筑要求在实施过程中能够与自然环境相结合，最终使建筑与自然能够和谐共存，致力于为使用者建造健康且适用的空间，同时保证促进周边环境的积极发展。

绿色建筑在建造过程中主要看重的是能源资源与建筑材料的相互结合与有效节约，所以在建筑工程中涉及到的能源与建筑材料都应该最大限度的做到节约。绿色建筑中包含环保技术、节能技术以及信息网络技术，并使之能够渗透在人类的基础生活当中，也就是说绿色建筑利用先进的技术以及绿色的理念为人类建造和谐的居住环境，同时能够有效解决生态节能等问题。这样看来，绿色建筑已然成为自然环境中不可或缺的一部分，与自然环境达成了和谐共存的生态系统。

绿色建筑与传统建筑之间是存在一定差别的，绿色建筑的基本理念源于建筑物本身，着重发展的是人类与自然共存的有机体系，可以被称之为是多样化目标优化的系统典型案例。绿色建筑的有效实施离不开大量的智能化系统做基础支撑。建设部仇保兴副部长在《中国的能源战略与绿色建筑前景》中曾经提到：“以智能化推进绿色建筑，节约能源，降低资源消耗和浪费，减少污染，是建筑智能化发展的方向和目的，也是绿色建筑发展的必由之路”。绿色建筑在我国建筑行业刚刚步入轨道，详细的课题需要专业人员进一步去探索。未来我国建筑智能化体系、绿色建筑的发展历程中，会拥有更大的市场竞争力，也会使建筑技术水平达到一个新的高点。

3 智能建筑电气发展特征

當下人类的生活环境主要推崇绿色建筑、低碳城市生活，其中智能建筑电气凸显出其自身的三个重要特征：建筑设备监控以节能为中心、信息通信以三网融合与物联网应用为核心以及安全防范以智能处理为重心。

3.1 建筑设备监控以节能为中心

高效节能类型的建筑设备应用在建筑电气工程中，已然成为一种技术规范性的要求，但是其实质体现出的效果是否节能是需要进行详细的数据分析的。所以，在新型建筑以及已有建筑中利用实时监测得出的具体数据，能够及时对建筑工程中设备的运行状态及时掌握，对于故障信息能够进行诊断，对于耗能情况也能够及时掌握，如果出现不达标的现象可以进行参数等信息的设备调整，使用方式得到改变，弥补能源浪费的漏洞，进一步利用能源消耗的详细数据制作建筑电气工程以及建筑设备参数改造的具体设计方案，使建筑工程的能效得以提高。

绿色建筑中使用到的控制设备是能包含很多项目的，例如：

区域热、电、冷三联供系统控制。

利用峰谷电价差制造的冰蓄冷系统控制。

采用最优控制技术，使建筑物能够利用自然能量来采光、通风，实施室内的照明控制与室内通风空调控制，从最根本的角度实现低能建筑的工程目标。

随环境温度、湿度、照度而自动调节的智能呼吸墙。

变频调速装置对所有泵类设备的最佳能量控制。

自动收集雨水、处理污废水，提供循环使用的水处理设备控制系统。

以上列举出的智能控制系统以及最优控制技术等一些应用型的策略已经被建筑行业所青睐，在绿色建筑中被广泛的使用。

世界专业人士现在努力研发的课题是将水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、太阳能光热发电以及燃料电池等一些再生能源有效利用，使其与建筑工程中的配电系统或者是城市中的电网能够和谐共存。以城市中心的有效能源就是发电系统，而城市的人口需要规模化的整体系统，但是在以后的发展过程中城区中的小规模建筑物将被网盖智能微电网，实现规模化整体发电系统与小规模可再生有效能源的和谐共存，一方面可以提高城市发电系统的稳定性；另一方面能够提高可再生能源在电网系统中的利用率。

3.2 以三网融合与物联网应用为核心的信息服务

当下，人们生活在网络科技信息时代，社会主旋律也有信息通信所支撑，于社会的经济发展来说，这是一种高效的节能减排手段。随着通信手段的不断发展，人们的生活习惯随之发生了巨大的改变，已然形成了最方便的交流与沟通模式。企业中利用远程视频会议就可以将分布各地的管理人员聚集同一个通信系统中，解决企业经营问题，这一过程中减少的是交通工具的利用，节省的是时间与能源的消耗，从而也是工作效率的提升，最终实现了减排的具体目标。

最近一些年，通信技术的发展是非常迅猛的，LTE于IPV 6、移动通信3G网络之后，但仍然得到了广泛的使用，普及范围逐渐在拓宽，EPON与GPON这两项通信技术是与光通信同期发展的，这两种技术的推广使电话网络、电视网络与互联网三者实现了完整的融合。所以，当下人们的生活被移动通信所覆盖，人们更加热衷于这种无所不能的信息服务技术，这种技术的广泛使用也是今后强劲的发展战略目标。建筑工程当中为了符合低碳城市、绿色建筑的标准，更多是将全光通信与无线通信引用到了建筑物中，使传统的布线模式彻底被时代淘汰。

随着科技的不断发展，在人们生活中不深入的是物联网，它是计算机、无线通信以及RFC三者的结合体，它以分布式智能处理的模式在社会沟通、企业经营、商业管理以及生活方式中起到革新与改变作用。物联网的特征是可以将大量的事物交由人工智能终端进行自动化的处理，所以就要求在建筑物中密集布置物联网的节点，以实现自动化的处理过程。

3.3 智能处理安全事务

以全球反恐的背景来分析国内的安防工作，是需要进一步提升日常规范要求的。在建筑工程当中，公共建筑、商业建筑以及普通建筑设施中的消防与安防工程是最常规的工程内容，也是非常重要的一部分。国内建筑行业在不断发展，建筑工程的数量不断在增加，针对一些多功能性的建筑物，流动的人群成为造成危险指数骤增的因素，因此，对于建筑物内与周围可能出现的突发事件，是当下智能建筑电气工程中需要重视并予以杜绝的现象，在建筑物生命周期内要利用先进的科技提升整体消防与安防工作水平。

建筑物中传统的安防设备是针对视频系统和防盗系统而设计的。在当下的环境中需要提升的是系统设备的整体智能传感特性。因为在某些现象中探测信息是不能依靠人类的视觉与听觉就可以妥善处理的，所以智能图像的分析技术就在时代的需求下诞生。现在建筑工程中已经利用的有：移动人体分析、面容比对分析、街景分析、区域防范分析、车辆牌照识别、人流密度分析、人物分离分析、人数统计等。

消防系统中为了能够提升自动报警系统的效率，需要对火灾探测器进行相应的技术革新：首先，革新火灾探测器的工作机理，火灾信息的采集尽量利用视频遥感、光纤传感等先进技术。其次，将CPU植入到传统的火灾探测器中，使系统的智能识别程序得到提升，成功的将传统火灾探测器转变成智能探测器，使火灾自动报警系统的工作效率得到提升，使探测器运行的可靠性随之提高。消控中心在国家宏观环境要求下，其自身的职能发生了相应的改变，在正常工作状态中能够协调消防、安防以及物业开展基本业务，保持正常的工作设备运行。在突发事件处理中，则成为应急指挥中心，自动根据事故现象的紧急情况做出预案，进行及时的工作调度。

4 结语

节能减排是国内政府非常重视的一项工作，低碳城市与绿色建筑就是这一工作计划具体的实施，也是良好社会环境的创建，节能减排工作需要在建筑工程中详细的落实，经由专业的技术人员进行落实才能保证资源的再生与利用。以低碳城市为核心，智能建筑电气的工作人员要熟知自身的技术与社会责任，不断探索低碳城市、绿色建筑、智能化应用的基础理论，在原有的理念与技术上创造新的能源价值，使建筑与自然能够和谐共存。使人们的生活环境与自然环境能够实现有效衔接，使地球资源能够最大化的得到节约，智能建筑电气中尽量节约材料的应用，为今后的社会发展以及人类的生活环境做出一定的贡献。

参考文献

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