智能建筑环境的构建与评价方法
摘要： 随着计算机网络技术，信息传输技术的迅速发展，高新技术逐渐渗透入建筑行业，建筑的智能化是科技发展的必然趋势。近几年来，智能建筑、智能住宅小区发展十分迅猛，对我们的建筑设计提出了更高的要求。
Abstract ：With the rapid development of computer network technology and information transmission technology, high technology has gradually penetrated into the construction industry. The construction of intelligent technology is the inevitable trend. In recent years, intelligent building, intelligent residential area development is very rapid, to our architectural design to put forward higher requirements.
关键词：建筑智能 绿色建筑 品质 评价 发展
一、智能建筑
（一） 智能建筑与建筑环境
建筑的功能是在自然环境不能保证令人满意的条件下，创造一个微环境来满足居住者的安全与健康以及生活生产过程的需要。因此从建筑出现开始，“建筑’’和“环境”这两个概念就是不可分割的。从躲避自然环境对人身的侵袭开始，随着人类文明的进步，人们对建筑的要求不断提高。
人们希望建筑物能满足的基本要求包括以下方面：
安全性：能够抵御飓风、暴雨、地震等各种自然灾害所引起的危害或人为的侵害； 功能性：满足居住、办公、营业、生产等不同类型建筑的使用功能； 舒适性：保证居住者在建筑内的健康和舒适；
美观性：要有亲和感，反映当时人们的文化追求。
所以说建筑物应满足安全、健康、舒适、工作快捷的要求。
不同类型的建筑有着不同的要求：
住宅、影剧院、商场、办公楼等建筑对健康、舒适的要求比较高，
生物实验室、制药厂、集成电路车间、演播室等则有严格保证工艺过程的环境要求； 某些建筑是既要保证工艺要求，又要保证舒适性要求，例如舞台、体育赛场、手术室等，以及各种有人员的生产场所。
在现代人工环境技术尚未出现的时代，在现今还未能采用现代技术的地区，地区之间巨大的气候差异是造成世界各地建筑形态差异的重要原因。
除了使用前人这些设计经验来创造和改善自己的居住环境以外，随着科学技术的不断进步，人们开始主动地创造可以受控的室内环境。
20世纪初，能够实现全年运行的空调系统首次在美国的一家印刷厂内建成，这标志着人们可以不受室外气候的影响，在室内自由地创造出能够满足人类生活和工作所需要的物理环境。
空调技术的发展使得各种不同于常规建筑物的人造空间如车、船、飞机、航天器内的环境都能够得到控制，从而也促进了这些相关产业的飞速发展。
工业革命带来技术发展的突飞猛进给人们造成了错觉，以为随着技术的进步，人类有能力无限制地改变自然环境，而不再会受到自然条件的制约。
反映在建筑设计上，人们不再像先祖那样去尽心尽力地研究当地的自然地理和气象条件，去建造符合当地自然条件的建筑物，而是把精力都放到了文化和美观的层面了。
现代人工环境技术的发展在很大程度上造成了世界建筑趋同化的消极影响；空调采暖的普及使人们不再去关心建筑本身的性能，认为只要消耗大量的能源就可以随心所欲地获得所要求的室内环境；因此导致的不仅是能源的紧缺和资源的枯竭，而且还导致了大量污染物排放而造成的地球环境的污染和生态环境的破坏。
目前，世界上发达国家的建筑能耗已经达到社会总能耗的1／3，而我国作为世界第一人口大国，随着经济的飞速发展，城乡建筑业的发展速度已居世界首位。
我国的能源资源特点决定了我国今后的能源构成中，煤仍然要占总能源的60％以上。因此在二氧化碳、NOx 、SOx 、粉尘排放的控制方面我们面临着艰巨的任务。在强调可持续发展的今天，建筑环境控制也面临不少亟待解决的问题。比如，如何调解满足建筑环境舒适性要求与节能环保之间的矛盾。目前建筑物的年耗能量中，为满足室内温湿度要求的空调系统能耗所占的比例约为50％，照明所占比例约为33％。
在我国，所消耗的电能或热能大多来自热电厂或独立的工业锅炉，其燃烧过程的排放物是造成大气温室效应和环境污染的根源。研究和制订合理的室内环境标准，优化建筑物本身的环境性能，尽量减少建筑能耗，同时也能够合理、有效地利用能源，是我们艰巨而紧迫的一个任务。在室内的空气品质方面，由于大量使用合成材料作为建筑内部的装修和保温，并降低空调系统新风量，导致了大量病态建筑。在这些建筑内长期停留和工作的人，会产生气闷、黏膜刺激、头疼及嗜睡等症状。流行病学的研究也使我们认识到在这种低水平环境污染下的潜在危险，以及在这种环境下对人体健康可能产生的有害影响。研究和掌握形成病态建筑的起因，分析各因素之间的相互影响，为创造一个健康的环境提供科学依据也是我们面临的一个很重要的任务。
综上所述，“智能建筑环境学”，就是反映智能建筑环境的内在特征与控制方法的课程，能够帮助我们更清楚地认识这个研究对象，为我们采用各种方法来改造、控制这个研究对象创造条件。
（二） 建筑智能化技术
建筑智能化技术，是指利用现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、自动控制技术在建筑上的应用。
通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理，实现对建筑物的智能控制与管理，以满足用户对建筑物的监控、管理和信息共享的需求。从而使智能建筑具有安全、舒适、节能、高效、绿色、环保的特点，达到投资合理、适应信息社会需要的目标。为了实现智能建筑的目标，人们在建筑平台上采用了建筑智能化技术。这些技术的应用构成了智能建筑的信息设施系统，信息化应用系统，建筑设备管理系统，公共安全系统。这些技术系统结合现代化的服务与管理方式，为居住者“提供一个安全、舒适、节能、高效及绿色环保的生活、学习与工作环境”。安全的含义有两层：一是要确保建筑物内的所有设备的正常运行，二是要保障建筑物内人员的人身、财产、健康安全。
我们可以这样描述智能建筑环境与建筑智能化技术的关系：建筑智能化技术是实现智能建筑环境的物质保障。只有采用先进的建筑智能化技术，才能使建筑物内的动力系统、照明系统、空调暖通系统、给排水系统、安全防范系统通信网络、信息化应用各个系统整体协调工作，才能够营造一个良好的声环境，光环境，热湿环境，空气品质环境，安全环境（包括入侵防范、火灾报警、电磁辐射检测），办公及通信环境。
二、智能建筑品质评估
（一） 绿色建筑评价鉴定
人工环境的营造对自然环境的作用可以从不同层次划分为全球的、地区的、社区的以及室内的环境。并且，评价还涉及到其他方面的一些重要方面的因子，如社会经济、历史文化、物理环境的影响以及意识形态的内容等，而这些因子可能很难确定评价指标或很难用一种清晰的因果关系来表达。绿色建筑评价是针对这一复杂系统的决策思维、规划设计、实施建设、管理使用等全过程的系统化、模型化、数量化，是一种定性问题的定量分析、定性与定量相结合的决策方法。为此首先应明确以下几个问题：
（1） 对所研究的问题有明确的认识，还要明确是在怎样的一种前提下进行
的，并且初始阶段所做的相关选择也必须弄清楚。
（2） 由于营造和试用期内的环境影响问题，不仅需要决策部门和建筑师在
决策设计和营销阶段通过设计途径与技术措施解决，还需要管理部门和使用者改变传统的概念和生活方式。确定相关的环境问题，提供一个协调行动的基点，建立一套“绿色建筑”语言，加强对环境重要性的认同。
（3） 绿色建筑的评价是有环境因素、社会价值、经济技术等多方面考虑并
征求专家群意见综合得出的，这就将评价带入了分析与定量中，使评价更具科学性准确性。
（二） 国外智能绿色建筑评价体系
为了推动绿色建筑健康快速的发展，提高绿色建筑在全寿命周期实施的科学性、操作性，世界各国相继推出了自己的绿色建筑评价体系，归纳为：英国建筑环境评价方法BREEAM ，绿色建筑挑战2000（GBC2000），美国能源及环境设计先导计划（LEED ），日本建筑综合环境评价方法（CASBEE ）。
（三） 国内外绿色建筑评价体系比较
上述各国的评价体系的研究时间、技术水平、操作理念等状况各不相同，但是我们还是能从他们的评价体系成果中发现一些共同点：
1、 共同的立足点和目标，都是在明确的可持续发展原则下进行。
2、 共同的关注点，各国评价体系都有明确清晰的分类和组织体系。
3、 开放性和专业性。各国评价体系的数据和方向都向公众公开，且由相关部
门给予专业认证的评估人执行。
（四） 绿色建筑评价指标体系
评价体系的层次结构是各元素之间相互隶属关系和重要性的测度。根据对系统的分析，将所含的评价指标分系统、分层次的构成一个完善、有机的层次结构，所以应建立综合考虑绿色建筑发展要求的多维度评价体系，类似霍尔三维结构方法论和绿色建筑评价三维结构体系。
建立绿色建筑评价指标体系应该按照评价体系的层次关系由底层向高层逐级建立，在建立的过程中有几个问题值得注意。。
1、 在开始建立评价指标体系时，不宜采用太复杂的方法，但应包含“核心尺
度”内的关键指标。
2、 评价指标应以既有的资料和数据为基础，这样在评价阶段就可以较轻松的
直接利用，或借助适当工具就可进行操作。
3、 建立一套通用的计算方法或指导原则是非常必要的，这样评价指标可在更
大范围内使用。同时应考虑地区的具体情况，不同的参量适用于不同的尺度。
4、 绿色建筑的评价指标体系应涉及到：
①在建筑营造与使用过程中，对环境进行有效的保护，主要是通过调整用能模式来减少对空气、土地和水的污染，提高环境质量。
②自然资源的谨慎使用。通过提供耐用和可调整的建筑，适应使用的改变，选用具有良好环境品质的材料和产品；鼓励适当的循环使用；提倡建筑的重复使用；鼓励土地的高效使用，以及水的节约和复用等
③取得建筑的发展应确保所有人的生活水平不断提高，不论当代还是后代 ④减少有害物质的使用，提供高品质的建成环境和室内环境，保障使用者的舒适度与健康度
⑤减少设备系统初始投资和长期运作费用
⑥利用可再生资源，减少对不再生资源的依靠
5、 评价工具的输入模型应该精简，把握住重要的问题。
6、 评价的各层级指标可以划分为关键和非关键。关键指标划分一旦明确，那
么他们应在系统内有一个想当长的稳定时间而保持不变。
参考文献
建筑环境学（第三版）朱颖心主编，中国建筑工业出版社，2010-10 现代楼宇自动控制技术，龚威主编，清华大学出版社，2012-1
楼宇设备控制系统，李界家主编，中国电力出版社，2011-10
建筑设备自动化工程，曹晴峰主编，中国电力出版社，2013-1
绿色建材与建筑的可持续发展[期刊论文]-山西建筑 马晓云 2003
绿色建筑体系初探，焦树升
欧美生态建筑理论发展概述[期刊论文]-世界建筑 宋晔皓
智能建筑环境的构建与评价方法
摘要： 随着计算机网络技术，信息传输技术的迅速发展，高新技术逐渐渗透入建筑行业，建筑的智能化是科技发展的必然趋势。近几年来，智能建筑、智能住宅小区发展十分迅猛，对我们的建筑设计提出了更高的要求。
Abstract ：With the rapid development of computer network technology and information transmission technology, high technology has gradually penetrated into the construction industry. The construction of intelligent technology is the inevitable trend. In recent years, intelligent building, intelligent residential area development is very rapid, to our architectural design to put forward higher requirements.
关键词：建筑智能 绿色建筑 品质 评价 发展
一、智能建筑
（一） 智能建筑与建筑环境
建筑的功能是在自然环境不能保证令人满意的条件下，创造一个微环境来满足居住者的安全与健康以及生活生产过程的需要。因此从建筑出现开始，“建筑’’和“环境”这两个概念就是不可分割的。从躲避自然环境对人身的侵袭开始，随着人类文明的进步，人们对建筑的要求不断提高。
人们希望建筑物能满足的基本要求包括以下方面：
安全性：能够抵御飓风、暴雨、地震等各种自然灾害所引起的危害或人为的侵害； 功能性：满足居住、办公、营业、生产等不同类型建筑的使用功能； 舒适性：保证居住者在建筑内的健康和舒适；
美观性：要有亲和感，反映当时人们的文化追求。
所以说建筑物应满足安全、健康、舒适、工作快捷的要求。
不同类型的建筑有着不同的要求：
住宅、影剧院、商场、办公楼等建筑对健康、舒适的要求比较高，
生物实验室、制药厂、集成电路车间、演播室等则有严格保证工艺过程的环境要求； 某些建筑是既要保证工艺要求，又要保证舒适性要求，例如舞台、体育赛场、手术室等，以及各种有人员的生产场所。
在现代人工环境技术尚未出现的时代，在现今还未能采用现代技术的地区，地区之间巨大的气候差异是造成世界各地建筑形态差异的重要原因。
除了使用前人这些设计经验来创造和改善自己的居住环境以外，随着科学技术的不断进步，人们开始主动地创造可以受控的室内环境。
20世纪初，能够实现全年运行的空调系统首次在美国的一家印刷厂内建成，这标志着人们可以不受室外气候的影响，在室内自由地创造出能够满足人类生活和工作所需要的物理环境。
空调技术的发展使得各种不同于常规建筑物的人造空间如车、船、飞机、航天器内的环境都能够得到控制，从而也促进了这些相关产业的飞速发展。
工业革命带来技术发展的突飞猛进给人们造成了错觉，以为随着技术的进步，人类有能力无限制地改变自然环境，而不再会受到自然条件的制约。
反映在建筑设计上，人们不再像先祖那样去尽心尽力地研究当地的自然地理和气象条件，去建造符合当地自然条件的建筑物，而是把精力都放到了文化和美观的层面了。
现代人工环境技术的发展在很大程度上造成了世界建筑趋同化的消极影响；空调采暖的普及使人们不再去关心建筑本身的性能，认为只要消耗大量的能源就可以随心所欲地获得所要求的室内环境；因此导致的不仅是能源的紧缺和资源的枯竭，而且还导致了大量污染物排放而造成的地球环境的污染和生态环境的破坏。
目前，世界上发达国家的建筑能耗已经达到社会总能耗的1／3，而我国作为世界第一人口大国，随着经济的飞速发展，城乡建筑业的发展速度已居世界首位。
我国的能源资源特点决定了我国今后的能源构成中，煤仍然要占总能源的60％以上。因此在二氧化碳、NOx 、SOx 、粉尘排放的控制方面我们面临着艰巨的任务。在强调可持续发展的今天，建筑环境控制也面临不少亟待解决的问题。比如，如何调解满足建筑环境舒适性要求与节能环保之间的矛盾。目前建筑物的年耗能量中，为满足室内温湿度要求的空调系统能耗所占的比例约为50％，照明所占比例约为33％。
在我国，所消耗的电能或热能大多来自热电厂或独立的工业锅炉，其燃烧过程的排放物是造成大气温室效应和环境污染的根源。研究和制订合理的室内环境标准，优化建筑物本身的环境性能，尽量减少建筑能耗，同时也能够合理、有效地利用能源，是我们艰巨而紧迫的一个任务。在室内的空气品质方面，由于大量使用合成材料作为建筑内部的装修和保温，并降低空调系统新风量，导致了大量病态建筑。在这些建筑内长期停留和工作的人，会产生气闷、黏膜刺激、头疼及嗜睡等症状。流行病学的研究也使我们认识到在这种低水平环境污染下的潜在危险，以及在这种环境下对人体健康可能产生的有害影响。研究和掌握形成病态建筑的起因，分析各因素之间的相互影响，为创造一个健康的环境提供科学依据也是我们面临的一个很重要的任务。
综上所述，“智能建筑环境学”，就是反映智能建筑环境的内在特征与控制方法的课程，能够帮助我们更清楚地认识这个研究对象，为我们采用各种方法来改造、控制这个研究对象创造条件。
（二） 建筑智能化技术
建筑智能化技术，是指利用现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、自动控制技术在建筑上的应用。
通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源的优化管理，实现对建筑物的智能控制与管理，以满足用户对建筑物的监控、管理和信息共享的需求。从而使智能建筑具有安全、舒适、节能、高效、绿色、环保的特点，达到投资合理、适应信息社会需要的目标。为了实现智能建筑的目标，人们在建筑平台上采用了建筑智能化技术。这些技术的应用构成了智能建筑的信息设施系统，信息化应用系统，建筑设备管理系统，公共安全系统。这些技术系统结合现代化的服务与管理方式，为居住者“提供一个安全、舒适、节能、高效及绿色环保的生活、学习与工作环境”。安全的含义有两层：一是要确保建筑物内的所有设备的正常运行，二是要保障建筑物内人员的人身、财产、健康安全。
我们可以这样描述智能建筑环境与建筑智能化技术的关系：建筑智能化技术是实现智能建筑环境的物质保障。只有采用先进的建筑智能化技术，才能使建筑物内的动力系统、照明系统、空调暖通系统、给排水系统、安全防范系统通信网络、信息化应用各个系统整体协调工作，才能够营造一个良好的声环境，光环境，热湿环境，空气品质环境，安全环境（包括入侵防范、火灾报警、电磁辐射检测），办公及通信环境。
二、智能建筑品质评估
（一） 绿色建筑评价鉴定
人工环境的营造对自然环境的作用可以从不同层次划分为全球的、地区的、社区的以及室内的环境。并且，评价还涉及到其他方面的一些重要方面的因子，如社会经济、历史文化、物理环境的影响以及意识形态的内容等，而这些因子可能很难确定评价指标或很难用一种清晰的因果关系来表达。绿色建筑评价是针对这一复杂系统的决策思维、规划设计、实施建设、管理使用等全过程的系统化、模型化、数量化，是一种定性问题的定量分析、定性与定量相结合的决策方法。为此首先应明确以下几个问题：
（1） 对所研究的问题有明确的认识，还要明确是在怎样的一种前提下进行
的，并且初始阶段所做的相关选择也必须弄清楚。
（2） 由于营造和试用期内的环境影响问题，不仅需要决策部门和建筑师在
决策设计和营销阶段通过设计途径与技术措施解决，还需要管理部门和使用者改变传统的概念和生活方式。确定相关的环境问题，提供一个协调行动的基点，建立一套“绿色建筑”语言，加强对环境重要性的认同。
（3） 绿色建筑的评价是有环境因素、社会价值、经济技术等多方面考虑并
征求专家群意见综合得出的，这就将评价带入了分析与定量中，使评价更具科学性准确性。
（二） 国外智能绿色建筑评价体系
为了推动绿色建筑健康快速的发展，提高绿色建筑在全寿命周期实施的科学性、操作性，世界各国相继推出了自己的绿色建筑评价体系，归纳为：英国建筑环境评价方法BREEAM ，绿色建筑挑战2000（GBC2000），美国能源及环境设计先导计划（LEED ），日本建筑综合环境评价方法（CASBEE ）。
（三） 国内外绿色建筑评价体系比较
上述各国的评价体系的研究时间、技术水平、操作理念等状况各不相同，但是我们还是能从他们的评价体系成果中发现一些共同点：
1、 共同的立足点和目标，都是在明确的可持续发展原则下进行。
2、 共同的关注点，各国评价体系都有明确清晰的分类和组织体系。
3、 开放性和专业性。各国评价体系的数据和方向都向公众公开，且由相关部
门给予专业认证的评估人执行。
（四） 绿色建筑评价指标体系
评价体系的层次结构是各元素之间相互隶属关系和重要性的测度。根据对系统的分析，将所含的评价指标分系统、分层次的构成一个完善、有机的层次结构，所以应建立综合考虑绿色建筑发展要求的多维度评价体系，类似霍尔三维结构方法论和绿色建筑评价三维结构体系。
建立绿色建筑评价指标体系应该按照评价体系的层次关系由底层向高层逐级建立，在建立的过程中有几个问题值得注意。。
1、 在开始建立评价指标体系时，不宜采用太复杂的方法，但应包含“核心尺
度”内的关键指标。
2、 评价指标应以既有的资料和数据为基础，这样在评价阶段就可以较轻松的
直接利用，或借助适当工具就可进行操作。
3、 建立一套通用的计算方法或指导原则是非常必要的，这样评价指标可在更
大范围内使用。同时应考虑地区的具体情况，不同的参量适用于不同的尺度。
4、 绿色建筑的评价指标体系应涉及到：
①在建筑营造与使用过程中，对环境进行有效的保护，主要是通过调整用能模式来减少对空气、土地和水的污染，提高环境质量。
②自然资源的谨慎使用。通过提供耐用和可调整的建筑，适应使用的改变，选用具有良好环境品质的材料和产品；鼓励适当的循环使用；提倡建筑的重复使用；鼓励土地的高效使用，以及水的节约和复用等
③取得建筑的发展应确保所有人的生活水平不断提高，不论当代还是后代 ④减少有害物质的使用，提供高品质的建成环境和室内环境，保障使用者的舒适度与健康度
⑤减少设备系统初始投资和长期运作费用
⑥利用可再生资源，减少对不再生资源的依靠
5、 评价工具的输入模型应该精简，把握住重要的问题。
6、 评价的各层级指标可以划分为关键和非关键。关键指标划分一旦明确，那
么他们应在系统内有一个想当长的稳定时间而保持不变。
参考文献
建筑环境学（第三版）朱颖心主编，中国建筑工业出版社，2010-10 现代楼宇自动控制技术，龚威主编，清华大学出版社，2012-1
楼宇设备控制系统，李界家主编，中国电力出版社，2011-10
建筑设备自动化工程，曹晴峰主编，中国电力出版社，2013-1
绿色建材与建筑的可持续发展[期刊论文]-山西建筑 马晓云 2003
绿色建筑体系初探，焦树升
欧美生态建筑理论发展概述[期刊论文]-世界建筑 宋晔皓