淺談生態(tài)智能建筑的設(shè)計(jì)

1、<p>　　淺談生態(tài)智能建筑的設(shè)計(jì)</p><p>　　摘要：隨著我國(guó)信息、智能、技術(shù)的飛速發(fā)展以及改造生態(tài)環(huán)境的迫切需要，建筑師應(yīng)從全面、整體、綜合的角度出發(fā)，利用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，通過(guò)精密設(shè)計(jì)，優(yōu)化集成，創(chuàng)造出符合環(huán)保要求的高效、節(jié)能、健康、舒適的智能型生態(tài)建筑。生態(tài)智能型建筑是未來(lái)建筑設(shè)計(jì)和建設(shè)發(fā)展的必由之路，是改善生態(tài)環(huán)境最合理的方法，是人類重視環(huán)境、保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、選擇可持續(xù)發(fā)展的必然產(chǎn)

2、物。本文探討了生態(tài)智能建筑的設(shè)計(jì)策略。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：生態(tài)；智能建筑；設(shè)計(jì)；策略 </p><p>　　中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p>　　隨著世界生態(tài)環(huán)境問(wèn)題日益突出，為了能夠較好地對(duì)生態(tài)環(huán)境問(wèn)題做出響應(yīng)的建筑，通常被稱為生態(tài)建筑或可持續(xù)發(fā)展的建筑，利用高科技手段創(chuàng)造的此類建筑往往被稱為生態(tài)智能建筑。 </p>

3、<p>　　一、智能綠色生態(tài)建筑理念 </p><p>　　生態(tài)建筑又被稱為“節(jié)能建筑”、“綠色建筑”，嚴(yán)格地講都是不全面的?，F(xiàn)代意義上的生態(tài)建筑，是指根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)環(huán)境，運(yùn)用生態(tài)學(xué)、建筑技術(shù)科學(xué)的原理，采用現(xiàn)代科學(xué)手段，合理地安排并組織建筑與其它領(lǐng)域相關(guān)因素之間的關(guān)系，使其與環(huán)境之間成為一個(gè)有機(jī)組合體的構(gòu)筑物。 </p><p>　　生態(tài)智能建筑是基于生態(tài)系統(tǒng)良性循環(huán)原則，

4、以“生態(tài)”經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)，“和諧”社會(huì)為內(nèi)涵，“智能”技術(shù)為支撐，“綠色”環(huán)境為標(biāo)志建立的一種新型建筑體系。生態(tài)智能建筑要賦予建筑以生命，它是一個(gè)能積極地與環(huán)境相互作用的、智能型的、可調(diào)節(jié)的系統(tǒng)，是采用現(xiàn)代先進(jìn)的傳輸、網(wǎng)絡(luò)、信息等技術(shù)，通過(guò)精密設(shè)計(jì)，優(yōu)化集成，補(bǔ)償建筑物硬件的不足，同時(shí)運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果，合理設(shè)計(jì)建筑物內(nèi)外空間和能源利用，使其在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行有序循環(huán)轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)建筑物的節(jié)時(shí)、節(jié)能效果，從而達(dá)到高效、節(jié)能、環(huán)保、無(wú)污染、健康、安

5、全、舒適等特點(diǎn)，以滿足生態(tài)平衡。生態(tài)智能建筑它具有自己的特征: </p><p>　　1、生態(tài)性: 生態(tài)建筑其實(shí)就是將建筑看成一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)計(jì)建筑內(nèi)外空間中的各種要素，使物質(zhì)、能源在建筑生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部有秩序地循環(huán)轉(zhuǎn)換，獲得一種高效、低耗、無(wú)廢、無(wú)污、生態(tài)平衡的建筑環(huán)境。 </p><p>　　2、智能化: 生態(tài)智能建筑以智能化技術(shù)為手段，合理的集成及運(yùn)用信息化、網(wǎng)絡(luò)、控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)建筑

6、的健康、舒適、環(huán)保性。 </p><p>　　3、多目標(biāo)優(yōu)化: 生態(tài)智能建筑是一個(gè)大系統(tǒng)，需要多視角地考慮技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)、人文環(huán)境等因素的大系統(tǒng)運(yùn)行目標(biāo)，并目調(diào)動(dòng)各種手段使系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的綜合目標(biāo)。 </p><p>　　4、采用數(shù)字式通信網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)綜合了話音、數(shù)據(jù)傳輸及電信傳輸，可以為建筑內(nèi)每個(gè)房間提供通信(傳真、電子郵件)和數(shù)據(jù)處理功能(文字處理、列表、會(huì)計(jì)、貯存、輔助設(shè)計(jì)) 。

7、</p><p>　　5、具備自動(dòng)控制系統(tǒng)。電腦、傳感器和控制裝置組成的系統(tǒng)可以有效控制建筑物的各項(xiàng)操作。便如，根據(jù)陽(yáng)光強(qiáng)弱調(diào)整室內(nèi)燈光明暗，關(guān)閉無(wú)人房間的燈光和電器，偵測(cè)并且清除室內(nèi)有毒氣體、濃煙、火災(zāi)和盜警時(shí)采取緊急處理措施，并通告公安、消防部門，等等。智能建筑的功能還在不斷發(fā)展，以滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的各種需要。 </p><p>　　6、智能生態(tài)建筑要采取各種節(jié)能措施，有效的減少能源的

8、消耗。并要盡可能采用如太陽(yáng)能地?zé)?、風(fēng)能、生物能等自然能源。 </p><p>　　7、要盡量減少?gòu)U水、廢氣、固體廢物的排放，并采用各種生態(tài)技術(shù)實(shí)現(xiàn)廢水、廢物的無(wú)害化和資源化，使其得到再生使用。 </p><p>　　8、生態(tài)建筑要控制室內(nèi)空氣中各種化學(xué)污染物質(zhì)的含量，使室內(nèi)有良好的日照，自然通風(fēng)，和一定標(biāo)準(zhǔn)的舒適度，保證健康，舒適的室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。 </p><p>

9、　　二、生態(tài)智能建筑的設(shè)計(jì)策略 </p><p>　　1、 充分利用場(chǎng)地資源 </p><p>　　場(chǎng)地的選擇是一種綜合考慮, 場(chǎng)地的方位、風(fēng)速和風(fēng)向、地表結(jié)構(gòu)、植被、土壤、水體等都影響其整體狀況。其目的在于在建筑建造過(guò)程中和建筑開(kāi)始使用后盡量減少資源的消耗。最好的環(huán)境開(kāi)發(fā)應(yīng)使對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)地的干擾達(dá)到最小的程度, 并與大型運(yùn)輸工具、交通基礎(chǔ)設(shè)施、市政和電訊管網(wǎng)相聯(lián)系。 </p>

10、<p>　　新開(kāi)發(fā)的場(chǎng)地, 對(duì)鄰近地產(chǎn)、水域和其它特征的環(huán)境質(zhì)量, 肯定會(huì)產(chǎn)生影響, 因此在設(shè)計(jì)中要設(shè)法使開(kāi)發(fā)對(duì)自然系統(tǒng)產(chǎn)生最小的干擾, 并積極整合和改善周圍場(chǎng)所的環(huán)境質(zhì)量。 </p><p>　　2、合理利用太陽(yáng)能 </p><p>　　應(yīng)保證建筑室內(nèi)外在合適的時(shí)間接受合適的太陽(yáng)光照。合理設(shè)計(jì)建筑間距, 保證每幢建筑物都能最大限度地利用太陽(yáng)能。在建筑單體設(shè)計(jì)中, 采用退臺(tái)處理、

11、降低層高等方法也可有效地縮小建筑間距, 提高建筑密度坐落于柏林波茨坦廣場(chǎng)上由理查德·羅杰斯設(shè)計(jì)的戴姆勒·奔馳辦公樓就是在密集的城市環(huán)境中探索建筑低能耗的成功設(shè)計(jì)。該建筑群的位置是按照倫佐·皮阿諾所做的詳細(xì)規(guī)劃而確定的, 在東北向的條形基地上并置著3 棟建筑。面對(duì)如此不利的場(chǎng)地條件, 設(shè)計(jì)師卻使得每幢建筑都最大限度地利用太陽(yáng)能、自然通風(fēng)和自然采光, 創(chuàng)造了一個(gè)舒適的、高效節(jié)能的環(huán)境。 </p>

12、<p>　　3、發(fā)展生態(tài)智能建筑的關(guān)鍵技術(shù) </p><p>　　智能生態(tài)建筑應(yīng)是21 世紀(jì)建筑的方向， 而光學(xué)纖維技術(shù)、納米技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)應(yīng)是發(fā)展智能生態(tài)建筑的關(guān)鍵技術(shù)之一。 </p><p>　　（1）光學(xué)纖維技術(shù) </p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)體積變小，運(yùn)算速度和功能增強(qiáng)，傳感器的作用亦相應(yīng)增加。除承擔(dān)建筑與外界的全部信息聯(lián)系外，光學(xué)纖維在建筑

13、中的傳感作用日益重要。在生態(tài)智能建筑中計(jì)算機(jī)—光纖系統(tǒng)承擔(dān)對(duì)材料和建筑監(jiān)測(cè)、控制、修復(fù)的作用。碳素纖維復(fù)合材料與光導(dǎo)纖維結(jié)合形成的結(jié)構(gòu)，具有可以判斷內(nèi)部溫度場(chǎng)分布情況和利用電熱效應(yīng)加熱功能，形成所謂溫敏混凝土和自適應(yīng)混凝土。 </p><p>　　光導(dǎo)纖維傳感器，微型電子芯片等形狀記憶材料或在電壓作用下能夠從液體轉(zhuǎn)變成固體而自動(dòng)加固的材料，使混凝土具有自我修補(bǔ)功能，其中比較成熟者是玻纖環(huán)氧樹(shù)脂中埋入鎳鈦記憶合金、

14、光導(dǎo)纖維等。它們可以檢測(cè)材料中受損部位，通過(guò)電腦控制的執(zhí)行系統(tǒng)對(duì)受損部位記憶合金加熱，激發(fā)其產(chǎn)生相變，使結(jié)構(gòu)中受力狀態(tài)自動(dòng)適應(yīng)原有設(shè)計(jì)要求。 </p><p>　　光導(dǎo)纖維傳感器、光導(dǎo)纖維拉格光柵傳感器和光敏管結(jié)構(gòu)，可以通過(guò)光強(qiáng)度變化測(cè)定建筑結(jié)構(gòu)受載和應(yīng)力變化，也可測(cè)定混凝土的固化前后強(qiáng)度變化。 </p><p>　　光導(dǎo)纖維位移極限信號(hào)裝置可以連續(xù)可靠測(cè)定建筑沿水平和垂直方向的收縮膨脹及

15、建筑整體移位狀態(tài)。 </p><p><b>　?。?）納米材料 </b></p><p>　　納米材料因近似大分子水平的粒徑，具有極大比表面積和很高的表面活性，故化學(xué)催化和光 </p><p>　　催化能力很強(qiáng)。納米建材可獲得同時(shí)憎水、憎油特性，將抗菌成份銀、銅、鋅等離子及其化合物結(jié)合于納米材料，使其依靠自身能量激活周圍水或空氣中氧產(chǎn)生活性，

16、表面具有自清潔、防霧、防毒、抗菌、凈化環(huán)境等功能，有利環(huán)保和人體健康。 </p><p>　　（3）光電轉(zhuǎn)失材料，將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)施 </p><p>　　從能量角度來(lái)看建筑可分為正能耗建筑、空能耗建筑和負(fù)能耗建筑三類。以往任何建筑都是數(shù)量多少不同的正能耗建筑。從健康角度來(lái)看，材料可以分為有害材料、無(wú)害材料。有效材料三類，以往建筑材料都是程度不等的有害、無(wú)害材料，光纖照明、納米材

17、料和太陽(yáng)能瓦使得建筑歷史以來(lái)第一次達(dá)到真正意義上的負(fù)能耗(產(chǎn)能)、建筑材料達(dá)到有益健康的目標(biāo)。 </p><p>　　綜上所述，隨著高新技術(shù)向建材、建筑領(lǐng)域滲透, 建筑功能日益多樣, 尤其家庭居室已由單一居住功能擴(kuò)展為居住、健康、美術(shù)、工作、購(gòu)物、進(jìn)修、娛樂(lè)等綜合功能, 而實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)的生態(tài)智能建筑正成為21世紀(jì)建筑的主流。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b

18、></p><p>　　[1] 蔡家偉,馬興波.生態(tài)智能技術(shù)在建筑中的運(yùn)用[J]. 中國(guó)科技信息. 2005(20) </p><p>　　[2] 樓旦豐,楊彥鑫.淺談日本抗震建筑設(shè)計(jì)的要素[J]. 科協(xié)論壇(下半月). 2011(06) </p><p>　　[3] 李延輝.建筑概論[J]. 黑龍江科技信息. 2008(05) </p><