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【摘 要】要解决舒适与低碳的问题也要靠人和信息技术。本文主要阐述了信息技术在低碳建筑建设及使用时的应用。
【关键词】信息技术;低碳建筑;低碳建筑使用
Information technology application in low-carbon buildings
Cui Yan
(Shenyang Military Region, 65,066 troops Communications Department Shenyang Liaoning 110000)
【Abstract】To solve the problem of comfort and low-carbon and also rely on information technology. This paper describes the construction of information technology in the construction and use of low-carbon applications.
【Key words】Information technology;Low-carbon buildings;Use of low-carbon buildings
早在19世纪,恩格斯就曾警告过:“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都会对我们进行报复。”
人类发展到今天取得了一次又一次这样的“胜利”,自然界对我们的报复也一次又一次地越来越强烈。为了拟补和挽救我们对自然界的损害,就有了低碳生活的倡导,低碳建筑的理念和实物就产生了。
但现代人没有人会愿意去住草棚泥屋,虽然它是最低碳的建筑,在舒适、高碳排放与简陋、低碳排放之间,人们都会选择前者。那么能不能找到既舒适又低碳的办法呢?答案只能是:人和科学。只有人和科学才是发现人与自然界间存在问题的主体,也就只有人和科学才能解决这个问题。
人类从原始社会发展到现在的信息社会,解决问题的方法也提升到信息技术解决所有问题。所以要解决舒适与低碳的问题也要靠人和信息技术。
1. 信息技术在低碳建筑建设时的应用。
1.1 仿真模拟建筑,科学计算碳排放。
建筑是否是低碳的建筑,不能只以采用了几项新技术、新材料来衡量,要综合评判建筑的碳排放,最准确的标准当然是建筑建造好后,实际的测量,但只能是给建筑打分,已经不能改变建筑的基本形态了。有没有在建筑建造好之前就给建筑测量打分的方法呢?答案是肯定的,就是仿真模拟建筑。利用信息技术,将建筑的设计,包含材料、构造、用途、地理环境、气候条件、保温降温、水消耗、能源消耗、使用寿命等等参数,全部输入计算机建立数学模型,然后综合计算出整个建筑的建造碳排放、使用碳排放、回收碳排放,这样就可以客观判断这个建筑的总体碳排放量,就可以比较出设计方案在碳排放方面的优劣,以此取舍设计方案,力求节能减排。
1.2 用料就地取材,减小对当地影响。
古今中外,留存至今的优秀建筑无一例外,都是主要使用当地的建筑材料,木、竹、藤、草、石、泥、沙、铁等等。就地取材,一方面减少运输过程中的碳排放;另一方面则是材料与气候适宜,例如北方的木、南方的竹,都适应当地的气候条件,对调互换就有了开裂和不适,曾经北方家庭装修流行竹制地板,虽然在制造工艺上解决了开裂、虫蛀等问题,但使用后发现,竹制地板冬季偏凉,还是木制地板更舒适;第三方面,也是最重要的方面,就是就地取材减小了对当地的影响,生物物种地域变化都会有“外来物种危害”现象,建筑材料也存在外来物质危害,比较典型的例子就是近几年的大地震,直接原因是地壳大陆板块运动,最终的原因是人类将本不是当地的物质大量地运输,日复一日、年复一年,最终地壳承载不起,导致地震,汶川等地震是因为青藏高原的外来物资积累,日本地震也是其巨大的物资积累造成的。
1.3 权衡成本造价,取舍要科学适当。
因为有了碳排放要求,随之而来就有了碳排放经济和碳排放相关技术和产业。我们现在倡导的和谐以及中国传统的“中庸”哲学都在说明,“过犹不及”。我们在追求低碳的同时,还要考虑成本的承受能力和社会财富的责任及分配。现通行的减排投入和产出比为:增加建筑投入总成本的5%,取得30%~40%的减排效果。不能盲目追求减排效果,而过多的增加投入,投入的成倍增加并不意味减排的成倍减少,所以要利用信息技术科学地计算出合适的比值。如果有不惜成本的建筑业主,耗费了大量财富打造了一栋即舒适又低碳的建筑,表面上看,并没有花费大众的一分钱,但从更深层次上看,社会财富的消耗对所有人都是有影响的,总的社会资源是恒定的,消耗就要有补给,补给就要有碳排放,这里的碳排放虽然减少了,可那里又新增了更多的碳排放,总的碳排放在增加,对人类还是构成危害。所以在减排问题上,发达国家更应担当起更大的责任就是这个道理。
2. 信息技术在低碳建筑使用时的应用
2.1 传感器加计算机,实现自动控制。
建筑是因为人而存在的。利用传感器感知人的存在,利用计算机科学计算和判断人的状态,实现对采光、温度、湿度等室内状态的自动控制。建筑是在自然界中存在的。利用传感器感知阳光的变化、风的变化、雨的变化以及建筑阴阳面的温差、高低处的风速差、温度差等等,再通过计算机科学计算利用自然条件供给所需能源与采用能源直接供给的比值,自动控制利用何种方式供给。简单地讲,就是不能为了减排而反而增加了碳排放。建筑因为人和自然界的存在而具有“生命”。“生命”来自传感器和计算机,通过传感器,建筑能感知,因为计算机,建筑能判断、分析、处理。所以说,高度智能化是未来建筑的基本特征。
2.2 利用空间和时间,减小能源消耗。
建筑内部的温度调整消耗大量能源。夏季的降温除湿,冬季的升温加湿都需要消耗能源,进而增加碳排放。利用空间减排,增加保温层,虽然空间上有损失,但减排效果是最明显的;利用空间减排,增加通风管道,尽可能利用自然风来调整室内温度;利用空间减排,加大采光面积,利用阳光提升室内温度。利用时间减排,主要是以时间换节能,急速的升温或降温都需要更多的能源,所以尽可能不要采用急速的方式,一是可以提前启动温度调整,二是可以利用地源热泵调整温度,虽然速度慢些,但减排效果很好。人类利用空间和时间减排还可以采用像候鸟一样的迁徙生活方式,虽然不能普遍化,但人类“顺其自然”的与自然和谐的生活方式才是解决碳排放的根本所在。
2.3 程序和良好习惯,实现节能减排。
任何优秀的计算机程序都是建立在大量的采样调查的基础上的。以卫生间的使用问题来讲,公共人口密集区域使用频率很高,小便池的冲水控制就可以采用定时、间歇式冲水,而不用每次都冲水,时间的间隔依据人口流动采样结果设计。再比如,温度和湿度的适宜程度问题,当湿度大时,人更感觉热,一味地降温并不比降低湿度效果好,通过采样调查,调整程序,以湿度优先的原则设定空调参数,避免不必要的电消耗。程序再好,也只能解决一般性问题,关键还是人的良好习惯,没有人的良好习惯,程序也会应对无策。节能减排一定要从我做起、从小事做起,才能真正解决碳排放问题。
[文章编号]1006-7619(2011)08-31-879
[作者简介] 崔晏(1972.8-),男,工作单位:沈阳军区65066部队通信教研室,职务与职称:教员 讲师,研究方向:无线电通信。
【关键词】信息技术;低碳建筑;低碳建筑使用
Information technology application in low-carbon buildings
Cui Yan
(Shenyang Military Region, 65,066 troops Communications Department Shenyang Liaoning 110000)
【Abstract】To solve the problem of comfort and low-carbon and also rely on information technology. This paper describes the construction of information technology in the construction and use of low-carbon applications.
【Key words】Information technology;Low-carbon buildings;Use of low-carbon buildings
早在19世纪,恩格斯就曾警告过:“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利,自然界都会对我们进行报复。”
人类发展到今天取得了一次又一次这样的“胜利”,自然界对我们的报复也一次又一次地越来越强烈。为了拟补和挽救我们对自然界的损害,就有了低碳生活的倡导,低碳建筑的理念和实物就产生了。
但现代人没有人会愿意去住草棚泥屋,虽然它是最低碳的建筑,在舒适、高碳排放与简陋、低碳排放之间,人们都会选择前者。那么能不能找到既舒适又低碳的办法呢?答案只能是:人和科学。只有人和科学才是发现人与自然界间存在问题的主体,也就只有人和科学才能解决这个问题。
人类从原始社会发展到现在的信息社会,解决问题的方法也提升到信息技术解决所有问题。所以要解决舒适与低碳的问题也要靠人和信息技术。
1. 信息技术在低碳建筑建设时的应用。
1.1 仿真模拟建筑,科学计算碳排放。
建筑是否是低碳的建筑,不能只以采用了几项新技术、新材料来衡量,要综合评判建筑的碳排放,最准确的标准当然是建筑建造好后,实际的测量,但只能是给建筑打分,已经不能改变建筑的基本形态了。有没有在建筑建造好之前就给建筑测量打分的方法呢?答案是肯定的,就是仿真模拟建筑。利用信息技术,将建筑的设计,包含材料、构造、用途、地理环境、气候条件、保温降温、水消耗、能源消耗、使用寿命等等参数,全部输入计算机建立数学模型,然后综合计算出整个建筑的建造碳排放、使用碳排放、回收碳排放,这样就可以客观判断这个建筑的总体碳排放量,就可以比较出设计方案在碳排放方面的优劣,以此取舍设计方案,力求节能减排。
1.2 用料就地取材,减小对当地影响。
古今中外,留存至今的优秀建筑无一例外,都是主要使用当地的建筑材料,木、竹、藤、草、石、泥、沙、铁等等。就地取材,一方面减少运输过程中的碳排放;另一方面则是材料与气候适宜,例如北方的木、南方的竹,都适应当地的气候条件,对调互换就有了开裂和不适,曾经北方家庭装修流行竹制地板,虽然在制造工艺上解决了开裂、虫蛀等问题,但使用后发现,竹制地板冬季偏凉,还是木制地板更舒适;第三方面,也是最重要的方面,就是就地取材减小了对当地的影响,生物物种地域变化都会有“外来物种危害”现象,建筑材料也存在外来物质危害,比较典型的例子就是近几年的大地震,直接原因是地壳大陆板块运动,最终的原因是人类将本不是当地的物质大量地运输,日复一日、年复一年,最终地壳承载不起,导致地震,汶川等地震是因为青藏高原的外来物资积累,日本地震也是其巨大的物资积累造成的。
1.3 权衡成本造价,取舍要科学适当。
因为有了碳排放要求,随之而来就有了碳排放经济和碳排放相关技术和产业。我们现在倡导的和谐以及中国传统的“中庸”哲学都在说明,“过犹不及”。我们在追求低碳的同时,还要考虑成本的承受能力和社会财富的责任及分配。现通行的减排投入和产出比为:增加建筑投入总成本的5%,取得30%~40%的减排效果。不能盲目追求减排效果,而过多的增加投入,投入的成倍增加并不意味减排的成倍减少,所以要利用信息技术科学地计算出合适的比值。如果有不惜成本的建筑业主,耗费了大量财富打造了一栋即舒适又低碳的建筑,表面上看,并没有花费大众的一分钱,但从更深层次上看,社会财富的消耗对所有人都是有影响的,总的社会资源是恒定的,消耗就要有补给,补给就要有碳排放,这里的碳排放虽然减少了,可那里又新增了更多的碳排放,总的碳排放在增加,对人类还是构成危害。所以在减排问题上,发达国家更应担当起更大的责任就是这个道理。
2. 信息技术在低碳建筑使用时的应用
2.1 传感器加计算机,实现自动控制。
建筑是因为人而存在的。利用传感器感知人的存在,利用计算机科学计算和判断人的状态,实现对采光、温度、湿度等室内状态的自动控制。建筑是在自然界中存在的。利用传感器感知阳光的变化、风的变化、雨的变化以及建筑阴阳面的温差、高低处的风速差、温度差等等,再通过计算机科学计算利用自然条件供给所需能源与采用能源直接供给的比值,自动控制利用何种方式供给。简单地讲,就是不能为了减排而反而增加了碳排放。建筑因为人和自然界的存在而具有“生命”。“生命”来自传感器和计算机,通过传感器,建筑能感知,因为计算机,建筑能判断、分析、处理。所以说,高度智能化是未来建筑的基本特征。
2.2 利用空间和时间,减小能源消耗。
建筑内部的温度调整消耗大量能源。夏季的降温除湿,冬季的升温加湿都需要消耗能源,进而增加碳排放。利用空间减排,增加保温层,虽然空间上有损失,但减排效果是最明显的;利用空间减排,增加通风管道,尽可能利用自然风来调整室内温度;利用空间减排,加大采光面积,利用阳光提升室内温度。利用时间减排,主要是以时间换节能,急速的升温或降温都需要更多的能源,所以尽可能不要采用急速的方式,一是可以提前启动温度调整,二是可以利用地源热泵调整温度,虽然速度慢些,但减排效果很好。人类利用空间和时间减排还可以采用像候鸟一样的迁徙生活方式,虽然不能普遍化,但人类“顺其自然”的与自然和谐的生活方式才是解决碳排放的根本所在。
2.3 程序和良好习惯,实现节能减排。
任何优秀的计算机程序都是建立在大量的采样调查的基础上的。以卫生间的使用问题来讲,公共人口密集区域使用频率很高,小便池的冲水控制就可以采用定时、间歇式冲水,而不用每次都冲水,时间的间隔依据人口流动采样结果设计。再比如,温度和湿度的适宜程度问题,当湿度大时,人更感觉热,一味地降温并不比降低湿度效果好,通过采样调查,调整程序,以湿度优先的原则设定空调参数,避免不必要的电消耗。程序再好,也只能解决一般性问题,关键还是人的良好习惯,没有人的良好习惯,程序也会应对无策。节能减排一定要从我做起、从小事做起,才能真正解决碳排放问题。
[文章编号]1006-7619(2011)08-31-879
[作者简介] 崔晏(1972.8-),男,工作单位:沈阳军区65066部队通信教研室,职务与职称:教员 讲师,研究方向:无线电通信。