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现代民居设计中融入建筑智能化内容已经是设计界的发展趋势。所谓建筑智能化指的是以建筑物为平台,通过对智能化信息的综合应用,达到人、建筑、环境三方面和谐统一的效果。因此把建筑智能化应用到实际建筑中的目的,就是为了实现低耗能高效果的属性。目前已有智能化建筑项目案例,利用具体案例做支撑,对于智能化技术在新民居建筑中的应用探究提供了技术指导。
新型民居中建筑智能化的表现方向一般包括几个方面。第一,如何通过技术手段把气候资源转换为生活能源;第二,智能化的技术工艺怎样合理应用到建筑中;第三,选用高效绿色材料,配合智能化构架、体统、应用和管理;第四,新型民居设计方法中智能性的体现方式。
一、气候条件下的应用
以气候条件为依据达到能源转换,把气候资源转换为生活能源,是新型民居发展方向,是新智能化建筑的一种表现方式。
利用建筑智能化把气候资源转换为生活能源这一方式中,目前最受推崇的智能化技术为热泵技术。热泵技术在大城市中的多个高档小区和别墅区已经崭露头角。它以能同时供暖、制冷、提供热水的一机多用的强大功能替换了原来的“锅炉加空调”两套装置或系统,大大节省了土地面积,并让烟囱從小区中消失,摆脱了中央空调臃肿的室外机,而且地源热泵技术要比普通空调的使用寿命长35年以上,使整个建筑生命周期内几乎免除了更换空调的必要。
以苏州 “朗诗国际街区”的样板房为例,这里打造恒温的绿色社区为品牌主题,一年四季室内气温都在20℃—26℃,湿度维持在30%—70%,而且据统计,100平方米每年节省电费1000元。达到这种效果的秘籍就是运用地源热泵技术系统,利用热量相互传导原理,达到室内恒温的效果。街区样板房把气候资源转换为生活能源的具体实施方式很简单,就是充分利用土壤中的温度。众所周知地球浅表层土壤中的温度一般常年在18℃左右,将水管打入地下,通过水循环可以提取到18℃的土壤温度。在冬天,提取上来的水温只需要加热到28℃即可输送到各个房间,从而保证室内温度控制在20—22℃的范围,到夏天提取上来的水温仍然约为18℃,可不经处理直接作用于35℃—36℃的建筑物,这足以将室内温度降低到25℃—26℃。一套100平方米的房子如果采用空调,一年的电费一般在2000—3000元,而采用这套地源热泵系统则能够将电费降到1000—1200元左右。水管里的水是要经过脱氧处理的,脱氧后的水不会滋生细菌也不会变质,几乎可以无限制的进行循环利用。这就是苏州街区保证室内恒温的“秘籍”。把气候资源合理融入到民居设计中。
气候资源中可以转换为生活能源的种类非常多,除上述提到的地热能外,还有太阳能、风能、核能等洁净能源,把气候资源与现代智能化技术结合研究,可以使民居建筑更加低耗高效。结合不同气候条件,利用智能化技术是可持续发展的新型民居建筑所追求的。
二、智能化的技术工艺
目前,太阳光照资源的收集利用,是把气候资源转换为生活能源方式中最成熟的智能化技术工艺。走入普通百姓生活和工作的太阳能用具已经很多,包括太阳能热水器、光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电天窗、光电玻璃幕墙及太阳能草坪灯等。太阳能资源目前通过智能化手段已经很自然的融入到民居建筑中。最具发展前景的阳光温室和太阳能热水技术,是未来光能资源应用发展的主流趋势。
湖南长沙的“太阳星城”项目,其对于太阳能利用的示范工程非常值得参考和学习。小区屋顶统一铺设了面积约为5万平方米的非晶硅薄膜太阳能光伏发电装置,因而,光伏电池板既能发电又能遮阳。整个社区平均每年发电量达到大约470万度。低微热源辐射采暖技术则收集日常生活中的废水余热与太阳光的热能,以水为热媒介质,将废水余热与太阳光热回收到地下承保温水箱中储存。寒冷时候,保温水箱中35℃以上的热水通过保温水道流过住宅内地板辐射层中的热媒管道,以地面为散热器,均匀加热整个地面,降低其他供暖设备的能耗。这一示范项目可以成为新型民居建筑设计中用来学习的案例,把设计中的精华部分引入民居设计中,将会开启民居设计新篇章。
三、绿色的建筑材料
绿色的建筑材料与智能化方式相结合的设计方法,使整个建筑体系更加节能环保,适应未来建筑发展需要。这里的绿色建筑材料指的是利用工农业或城市固态废弃物生产出的无污染、无放射性的新材料,当其达到使用周期后可以回收利用,并对环境和人体健康都是有利的。目前市场出现的运用较多的绿色材料有绿色墙体材料、无毒无污染的涂料、可再生壁纸、低碳水泥等。这些材料的共性是容易自然降解及转化,还可以作为再生资源加以利用。
上海世博“零碳馆”设计中,建筑材料的选用与智能化方式结合的设计手法,是非常优秀的示范案例。展馆的外墙摒弃了传统的运用天然原材料建墙的模式,以电厂粉煤灰为重要原材料,节省了不可再生的自然资源。新材料墙面的保温性能好,稳定室内气温波动,可使屋内冬暖夏凉。建筑北侧墙壁采用倾斜墙面设计,墙壁倾斜成45度,以便减轻冬季20%的供暖负荷。展馆室内涂料采用高级纳米涂料,水性纳米保温隔热添加剂可以使任何水基丙烯酸涂料具有保温、隔热和防水效果。轻薄的一层涂料就能够阻止热量“穿透”。此涂料可减少98%的光热辐射,其表面还具有很强的自洁能力。馆内地板选用“会呼吸的地板”,地板中活性的生态漆能散发出负离子,吸收空气中的二氧化碳。针对新型民居设计,如果能把这些绿色材料应用到新建筑中,可以有效改变和控制民居建筑中室内温度、湿度、光照等方面,打造高效的、符合现代人居住要求的室内空间环境。
四、智能性的体现
新型民居建筑设计方法中智能性的体现也尤为重要。民居建筑智能化的表现方向主要包括空间环境、室内空调环境、视觉照明环境、室内噪声及室内电磁环境。优秀的设计案例中,智能设备辅助建筑内部空间环境需求是必不可少的一部分。新型民居建筑想达到室内温度、湿度平衡,低消耗高效能的效果,设计师就需要把智能化系统引入建筑设计中。
目前,智能设备运用到建筑中最广为人知的是雨水收集装置。我国一直处于缺水环境下,如果大面积普及收集雨水增加可用水量的方法,势必缓解水资源紧张的现状。如上海世博会中“零碳馆”的屋顶设计,普通房屋都会把防水工程作为重点来抓,但零碳馆却让雨水在建筑体内流通。下雨时雨水顺着雨水收集管道排入设计在地下的雨水储水池,经过雨水净化系统设备统一处理后再转存到雨水清水池,清水池中的水可以清洁厕所地面、浇灌屋顶绿植。这套雨水回收系统可收集1880立方米的雨水,满足建筑自身60%的用水需求。世博会演艺中心建筑中的智能系统应用更加丰富,如空调水的收集利用、江水源制冷运用、垃圾回收等方面。
除上述项目外,还有很多建筑项目运用雨水收集智能系统,如2000年设计师姆·布林克曼和康哈迪设计的德国单身母亲公寓项目,项目通过智能化节水技术的应用,对雨水和废水进行循环利用,使节水效果非常显著,比同类建筑节约用水约30%。
雨水净化智能系统如果运用到新民居建筑中,可以把雨、雪共同收集起来,加以循环利用,将大大减少民居用水开支和水资源浪费。初期建设水循环系统会增加民居建设费用,但从生活成本降低和自然资源保护方面看,最终效益价值一定远超初期建设。
五、结语
智能化的建造方法目前已经在一些示范性建筑项目中尝试,环保节能效果非常显著,因此值得对此深入研究,并且进行大力发展与推广。
新型民居中建筑智能化的表现方向一般包括几个方面。第一,如何通过技术手段把气候资源转换为生活能源;第二,智能化的技术工艺怎样合理应用到建筑中;第三,选用高效绿色材料,配合智能化构架、体统、应用和管理;第四,新型民居设计方法中智能性的体现方式。
一、气候条件下的应用
以气候条件为依据达到能源转换,把气候资源转换为生活能源,是新型民居发展方向,是新智能化建筑的一种表现方式。
利用建筑智能化把气候资源转换为生活能源这一方式中,目前最受推崇的智能化技术为热泵技术。热泵技术在大城市中的多个高档小区和别墅区已经崭露头角。它以能同时供暖、制冷、提供热水的一机多用的强大功能替换了原来的“锅炉加空调”两套装置或系统,大大节省了土地面积,并让烟囱從小区中消失,摆脱了中央空调臃肿的室外机,而且地源热泵技术要比普通空调的使用寿命长35年以上,使整个建筑生命周期内几乎免除了更换空调的必要。
以苏州 “朗诗国际街区”的样板房为例,这里打造恒温的绿色社区为品牌主题,一年四季室内气温都在20℃—26℃,湿度维持在30%—70%,而且据统计,100平方米每年节省电费1000元。达到这种效果的秘籍就是运用地源热泵技术系统,利用热量相互传导原理,达到室内恒温的效果。街区样板房把气候资源转换为生活能源的具体实施方式很简单,就是充分利用土壤中的温度。众所周知地球浅表层土壤中的温度一般常年在18℃左右,将水管打入地下,通过水循环可以提取到18℃的土壤温度。在冬天,提取上来的水温只需要加热到28℃即可输送到各个房间,从而保证室内温度控制在20—22℃的范围,到夏天提取上来的水温仍然约为18℃,可不经处理直接作用于35℃—36℃的建筑物,这足以将室内温度降低到25℃—26℃。一套100平方米的房子如果采用空调,一年的电费一般在2000—3000元,而采用这套地源热泵系统则能够将电费降到1000—1200元左右。水管里的水是要经过脱氧处理的,脱氧后的水不会滋生细菌也不会变质,几乎可以无限制的进行循环利用。这就是苏州街区保证室内恒温的“秘籍”。把气候资源合理融入到民居设计中。
气候资源中可以转换为生活能源的种类非常多,除上述提到的地热能外,还有太阳能、风能、核能等洁净能源,把气候资源与现代智能化技术结合研究,可以使民居建筑更加低耗高效。结合不同气候条件,利用智能化技术是可持续发展的新型民居建筑所追求的。
二、智能化的技术工艺
目前,太阳光照资源的收集利用,是把气候资源转换为生活能源方式中最成熟的智能化技术工艺。走入普通百姓生活和工作的太阳能用具已经很多,包括太阳能热水器、光电屋面板、光电外墙板、光电遮阳板、光电天窗、光电玻璃幕墙及太阳能草坪灯等。太阳能资源目前通过智能化手段已经很自然的融入到民居建筑中。最具发展前景的阳光温室和太阳能热水技术,是未来光能资源应用发展的主流趋势。
湖南长沙的“太阳星城”项目,其对于太阳能利用的示范工程非常值得参考和学习。小区屋顶统一铺设了面积约为5万平方米的非晶硅薄膜太阳能光伏发电装置,因而,光伏电池板既能发电又能遮阳。整个社区平均每年发电量达到大约470万度。低微热源辐射采暖技术则收集日常生活中的废水余热与太阳光的热能,以水为热媒介质,将废水余热与太阳光热回收到地下承保温水箱中储存。寒冷时候,保温水箱中35℃以上的热水通过保温水道流过住宅内地板辐射层中的热媒管道,以地面为散热器,均匀加热整个地面,降低其他供暖设备的能耗。这一示范项目可以成为新型民居建筑设计中用来学习的案例,把设计中的精华部分引入民居设计中,将会开启民居设计新篇章。
三、绿色的建筑材料
绿色的建筑材料与智能化方式相结合的设计方法,使整个建筑体系更加节能环保,适应未来建筑发展需要。这里的绿色建筑材料指的是利用工农业或城市固态废弃物生产出的无污染、无放射性的新材料,当其达到使用周期后可以回收利用,并对环境和人体健康都是有利的。目前市场出现的运用较多的绿色材料有绿色墙体材料、无毒无污染的涂料、可再生壁纸、低碳水泥等。这些材料的共性是容易自然降解及转化,还可以作为再生资源加以利用。
上海世博“零碳馆”设计中,建筑材料的选用与智能化方式结合的设计手法,是非常优秀的示范案例。展馆的外墙摒弃了传统的运用天然原材料建墙的模式,以电厂粉煤灰为重要原材料,节省了不可再生的自然资源。新材料墙面的保温性能好,稳定室内气温波动,可使屋内冬暖夏凉。建筑北侧墙壁采用倾斜墙面设计,墙壁倾斜成45度,以便减轻冬季20%的供暖负荷。展馆室内涂料采用高级纳米涂料,水性纳米保温隔热添加剂可以使任何水基丙烯酸涂料具有保温、隔热和防水效果。轻薄的一层涂料就能够阻止热量“穿透”。此涂料可减少98%的光热辐射,其表面还具有很强的自洁能力。馆内地板选用“会呼吸的地板”,地板中活性的生态漆能散发出负离子,吸收空气中的二氧化碳。针对新型民居设计,如果能把这些绿色材料应用到新建筑中,可以有效改变和控制民居建筑中室内温度、湿度、光照等方面,打造高效的、符合现代人居住要求的室内空间环境。
四、智能性的体现
新型民居建筑设计方法中智能性的体现也尤为重要。民居建筑智能化的表现方向主要包括空间环境、室内空调环境、视觉照明环境、室内噪声及室内电磁环境。优秀的设计案例中,智能设备辅助建筑内部空间环境需求是必不可少的一部分。新型民居建筑想达到室内温度、湿度平衡,低消耗高效能的效果,设计师就需要把智能化系统引入建筑设计中。
目前,智能设备运用到建筑中最广为人知的是雨水收集装置。我国一直处于缺水环境下,如果大面积普及收集雨水增加可用水量的方法,势必缓解水资源紧张的现状。如上海世博会中“零碳馆”的屋顶设计,普通房屋都会把防水工程作为重点来抓,但零碳馆却让雨水在建筑体内流通。下雨时雨水顺着雨水收集管道排入设计在地下的雨水储水池,经过雨水净化系统设备统一处理后再转存到雨水清水池,清水池中的水可以清洁厕所地面、浇灌屋顶绿植。这套雨水回收系统可收集1880立方米的雨水,满足建筑自身60%的用水需求。世博会演艺中心建筑中的智能系统应用更加丰富,如空调水的收集利用、江水源制冷运用、垃圾回收等方面。
除上述项目外,还有很多建筑项目运用雨水收集智能系统,如2000年设计师姆·布林克曼和康哈迪设计的德国单身母亲公寓项目,项目通过智能化节水技术的应用,对雨水和废水进行循环利用,使节水效果非常显著,比同类建筑节约用水约30%。
雨水净化智能系统如果运用到新民居建筑中,可以把雨、雪共同收集起来,加以循环利用,将大大减少民居用水开支和水资源浪费。初期建设水循环系统会增加民居建设费用,但从生活成本降低和自然资源保护方面看,最终效益价值一定远超初期建设。
五、结语
智能化的建造方法目前已经在一些示范性建筑项目中尝试,环保节能效果非常显著,因此值得对此深入研究,并且进行大力发展与推广。