摘要：随着生态环保理念越来越深入人心，生态建筑元素在智能建筑中也不断推广和应用，为建筑行业的发展指明了新的方向，在推动人与自然和谐相处上做出了应有的贡献。本文将从生态智能系统的概念及生态建筑元素在智能建筑中的应用措施进行阐述，供大家借鉴和探讨。
关键词：生态建筑元素； 智能建筑； 可持续发展；
前言
环境问题作为当前人类社会不可回避的问题，日益恶化的生态环境、不断消耗的不可再生资源等已经对人类的生存发展产生极大的负面影响。建筑作为人们生产生活的载体，每天都消耗着大量的能源，这也直接或间接地对环境造成了极大的影响和破坏。发展生态智能建筑是当前建筑业的主流方向，在不断提高人们生产生活质量的同时，又充分利用自然环境中的可再生资源，尽量降低对自然环境的影响，为人与自然的和谐相处做出贡献。
1 生态智能系统的相关概念
生态智能建筑的核心在于通过生态智能系统对自然环境的监控，并自动化智能调节实现建筑对自然环境中自然光等可再生资源的充分利用。生态智能系统需要首先利用传感设备实现对光照、温度、湿度等自然因素的感知，而后对收集的数据按照预置程序做出反应，以充分利用自然资源，改善室内环境。
2 生态建筑元素在智能建筑中的应用措施
生态智能建筑在设计阶段就应注重充分利用自然界的各种元素，如在建筑选址时，充分考虑室内光照和通风的需求，合理布置楼间距和楼房朝向，使阳光和自然风得到充分利用。建筑的围护结构应采取单一墙体、双层玻璃墙体或者是复合墙体等手段及应用新型装修材料等方式实现对减少热量传递，实现冬暖夏凉的效果，降低对暖通空调系统的依赖程度。在建筑施工中，充分利用侧窗、天窗、中庭等采光形式，降低室内亮度对灯具的使用程度。通过这些措施可以极大建筑的能源消耗，同时通过在建筑中设置一系列智能设施，进一步提高对自然资源的利用，降低能源消耗。
2.1 智能化光照和遮阳系统的应用
良好的光照环境是人们生产生活中十分注重的因素，为此在建筑中人们十分重视光照和遮阳帘的应用。而智能光照遮阳系统是通过在建筑中布置的光线传感器对光照条件进行监测，自动开闭光照系统，甚至调节光照系统的亮度，同时根据室内外的光线度调节遮阳帘的高度升降，使室内具备良好的光照条件。当室内光线较差时，光线传感器将数据反馈给智能化控制系统，通过外界的光线强弱，调节遮阳帘的高度，使更多的外界光线进入室内，如果在阴雨天气或及时遮阳帘高度最大也不能满足亮度要求时，照明系统开启。同样当室内光线亮度较大时，遮阳帘自动降低高度，减少外界阳光的进入量，降低室内亮度。此系统还可以根据不同季节的光照规律及当时的光照强弱，智能调节这样帘的高度，为人们提供良好的工作或生活环境。此外，对于建筑内的数量较多的逃生指示灯等，通常是24小时开启的，这些灯光不具备照明功能，不仅浪费电能，而且会在一定程度上造成灯具的损害，而将之纳入生态智能系统，当灾害发生时，通过灾害检测系统与照明系统的联动，自动开启应急照明系统，为人们提供必要的指示功能，在节约电力和提高应急照明灯寿命上也可以节约客观的费用。
2.2 太阳能系统在智能建筑中的应用
太阳能作为清洁的可再生能源，在生态智能建筑中可以用于太阳能热水系统和光伏发电系统。对于太阳能热水系统，热转换装置会将太阳光的能量转换为热能，进而传递给内部的水体，加热的水体通过自然循环或强迫循环的方式被收集到热水箱中，以便于用户洗浴、供热等需求。同时此系统还设置有连接补水箱的自动化的上水泵和溢流装置，通过对水位的监测，通过开闭电动阀门及时进行补水和溢流作业。为了使此系统在光照不足的时间也能满足用户的需求，通常还会设置辅助加热装置，在太阳光不能满足温度需求时，系统会监测到集热器处的水温状况，通过电加热等方式确保水温达到设定条件。
太阳能光伏发电系统主要有光伏面板阵列、储能装置及配电柜组成，通过光伏阵列将太阳光中的能量转换为电能，而后电能通过功率转换、直流交流转换等操作存储于储能装置中用于建筑内部用电，或与外部的城市电网相连，电池储能满负荷时将电力向外界电网输出。当储能装置为建筑供电至电压过低时，智能建筑的配电柜切断输出，由外界提供电能。
较为高级的太阳能系统可以根据不同季节太阳的位置规律，智能地调节太阳能面板的方向和仰角，以更好地接收太阳的辐射能。通过运用太阳能系统，直接或间接地降低了电能、天然气、煤炭等能源的使用量，不仅降低了对自然资源的索取，也减少了排放的废气、废渣等污染物对生态环境的污染。
2.3 地源热泵系统在智能建筑中的应用
地源热泵系统原理为利用土壤或水体与空气存在较大的温差，地源热泵系统的效率远远高于传统的空调系统的运行效率。通常将管路埋设在小区的土壤中，如草坪、花园的地下，或埋设与附近的水体，如湖泊、水池等。在夏季，土壤或水体的温度较气温的差距约17度左右，热交换器和压缩机将室内的热量传输到土壤或水体中，使之大量吸收热量。而在冬季，可以将相对气温较高温度的气体经过加热后输送到室内。一套地源热泵系统可以确保大量房间的温度调节需求，且无任何污染物排除。通过智能系统对室内温度的监控，按照设定需求启动地源热泵系统在保证温度调节效果的同时，大大降低了电量的消耗。
2.4 中水系统在智能建筑中的应用
中水（reclaimedwater）指的是各种排水在经过特殊处理后，可以用于非饮用水的重复利用。在智能建筑设计中，应用中水系统来对建筑中排水循环再利用，大大提高了水资源的利用率。基于这种节约的理念，在建筑中应用的中水系统包括中水上水管道，中水处理站，中水供水管道三部分，通过收集可再利用的排水，经过中水处理站处理后，用于厕所用水，大大节约了用水量。这种模式的中水系统在智能建筑中得到了普遍的认可，具体流程如下图：
图1 独立型中水系统的系统构成
在中水系统中，上水水源不是所有建筑排水都可以的，要选择较为理想的排水，如沐浴、洗涤、厨房用水等。在中水的利用上，智能建筑一般可以通过检测中水系统调节池、潜水泵等设备的水位，自动完成水位调节，中水供水等，当处理后的中水较少时，将自动关闭中水的供水。
2.5 雨水利用系统在智能建筑中的应用
在现代建筑中，对于自然资源使用量较大的资源当属水资源了，如何提高水资源的利用率是智能建筑中需要解决的问题。雨水利用系统是一个创新的应用系统，有效的提高了水资源的循环利用，减少了浪费。在建筑中将雨水通过特定的蓄水装置进行收集，然后将雨水进行净化消毒后实现二次利用，这种系统重要应用在水资源较为紧缺，雨量相对集中的地区。另外一种雨水利用系统是通过对地面进行特殊处理，保证雨水进入地下，提高地下水的储量，这也是保护水资源的一种重要方法，减少了雨水进入排水系统造成雨水的浪费。建筑的智能监控系统可以对雨水的利用系统进行有效的控制，通过对储水池水位的监测、雨水流量的监测等，合理的调节雨水利用系统的供水环节。当监测雨水水位、雨水流量较低时，智能监控系统将切断供水，停止向外供水。当监测雨水水位、雨水流量较高时，向外供水系统将自动开启，实现供水。
3 结论
智能建筑越来越注重生态环保和对资源的节约和高效利用，增大了对生态资源的应用理念。人们通过对太阳能源、光照、地热、排水再利用和雨水利用等系统的应用，凸显出了智能建筑科学性、环保性、和节约性，提高了建筑的整体性能。
参考文献
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[3]刘鹏.智能建筑材料在绿色生态节能建筑中的应用[J].中国房地产业，2015（08）：147.
论文作者:李业峰1,李业展2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/7
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