當(dāng)前建筑智能化節(jié)能控制研究

1、當(dāng)前建筑智能化節(jié)能控制研究【摘要】建筑節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工程，不僅是建筑維護(hù)結(jié)構(gòu) 使用保溫材料，而且與設(shè)備的運(yùn)行效率和能量的管理模式密 切相關(guān)。本文筆者論述了當(dāng)前智能化建筑的意義及特征，從 采用智能照明控制系統(tǒng)，有效地節(jié)約能源；改善門窗性能； 利用節(jié)能建筑材料；地?zé)崂茫焕卯?dāng)前智能建筑自控系統(tǒng) 來設(shè)置機(jī)電設(shè)備最佳啟?？刂茣r(shí)間等方面，就當(dāng)前建筑智能 化的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了分析，以供參考?！娟P(guān)鍵詞】智能化；節(jié)能；智能建筑；智能照明控制引言近年來，建筑行業(yè)一直是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的熱點(diǎn)，給 建筑行業(yè)帶來很大市場(chǎng)，建筑智能化也將面臨巨大的挑戰(zhàn)。 智能建筑正是應(yīng)用當(dāng)前信息技術(shù)改造傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)的直接 體現(xiàn)形式

2、。從能耗角度來看，我國(guó)能源形勢(shì)已不容樂觀，建 筑能耗逐年增加，“建筑節(jié)能與建筑智能化技術(shù)”已成為人 們?cè)絹碓疥P(guān)注的問題。因此，建筑物節(jié)能應(yīng)貫穿建筑物的整 個(gè)生命周期，包括規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、管理等環(huán)節(jié)。在建設(shè) 階段，建筑節(jié)能工程以建筑主體為主，多采用仿真技術(shù)，在 此階段，設(shè)備配置及控制的節(jié)能策略將為運(yùn)營(yíng)期的節(jié)能奠定 基礎(chǔ)；建筑節(jié)能的第二個(gè)環(huán)節(jié)是建筑設(shè)備的調(diào)試，采用建筑 智能化技術(shù)進(jìn)行調(diào)試及優(yōu)化控制是關(guān)鍵；建筑節(jié)能的第三個(gè) 重要環(huán)節(jié)是運(yùn)營(yíng)期，采用智能化技術(shù)提高科學(xué)管理水平，能 大幅度地節(jié)省運(yùn)營(yíng)期的能耗費(fèi)用。建筑節(jié)能是一個(gè)系統(tǒng)工 程，不僅是建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)使用保溫材料，而且與設(shè)備的運(yùn)行 效率和能量的管理

3、模式密切相關(guān)。1當(dāng)前建筑智能化的意義及特征建筑反映了人類發(fā)展的歷史，代表著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展 水平，與社會(huì)生產(chǎn)方式、人們的生活方式有密切相關(guān)的聯(lián)系, 并又總是反映了人類社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)發(fā)表的水平，具 有鮮明的時(shí)代特征。二十世紀(jì)九十年代以來，隨著電子信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技 術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)的飛速發(fā)展，人類社會(huì)已完成由工 業(yè)化向信息化社會(huì)轉(zhuǎn)型，在全球信息化浪潮的推動(dòng)下，人們 對(duì)建筑物的安全性、舒適性、便捷性、信息交互能力以及節(jié) 能環(huán)保能力等提出了更高的要求。二十多年以來，智能建筑 得到了快速發(fā)展，并又實(shí)現(xiàn)了建筑業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)的有機(jī)融 合，賦予傳統(tǒng)的建筑業(yè)以新的活力。當(dāng)前建筑智能化是指建筑綜合運(yùn)用

4、當(dāng)前通信技術(shù)、自動(dòng) 控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等當(dāng)前技術(shù)，將建筑物建設(shè)或改造成 為智能建筑的全部工程，工程內(nèi)容包括信息設(shè)施系統(tǒng)、信息 化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)、智能化集 成系統(tǒng)、機(jī)房工程等六大系統(tǒng)工程。建筑智能化的基本功能 主要由三大部分構(gòu)成：即大樓自動(dòng)化又稱建筑自動(dòng)化或樓宇 自動(dòng)化(ba)、通信自動(dòng)化(ca)和辦公自動(dòng)化(0a),這3 個(gè)自動(dòng)化通常稱為“3a”，它們是建筑智能化中最基本的， 而且必須具備的基本功能。目前有些地方的房地產(chǎn)開發(fā)公司 為了突出某項(xiàng)功能，以提高建筑等級(jí)和工程造價(jià)，又提出防 火自動(dòng)化和信息管理自動(dòng)化，形成“5a”建筑智能化，甚至 有的文件又提出保安自動(dòng)化，出

5、現(xiàn)“6a”建筑智能化，甚至 還有提出“8a”、“9a”的。為此，建議今后應(yīng)以“3a”建 筑智能化提法為宜。2當(dāng)前建筑智能化的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用2.1采用智能照明控制系統(tǒng)，有效地節(jié)約能源以某智能照明系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)是一套控制系統(tǒng)，符合 總線標(biāo)準(zhǔn)，以弱電總線通訊的方式控制強(qiáng)電末端設(shè)備，主要 功能為燈光控制、窗簾控制、安全防范、av設(shè)備及hvac設(shè) 備控制等，可對(duì)燈光進(jìn)行各種控制如：開關(guān)控制、調(diào)光控制、 分散集中控制、遠(yuǎn)程控制、延時(shí)控制、定時(shí)控制、光線感測(cè) 控制、紅外線遙控、移動(dòng)感測(cè)控制、與其他設(shè)備系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng) 控制等，控制方式方便、靈活、易于修改、易于操作、易于 維護(hù)。隨著世界經(jīng)濟(jì)于高新技術(shù)的不斷發(fā)展，人

6、們對(duì)生活環(huán) 境的要求越來越高。除去對(duì)建筑的傳統(tǒng)要求外，在建筑的安 全性、舒適性、節(jié)能性、自動(dòng)化與信息化等方面均提出更高 要求，其目的是創(chuàng)造出舒適宜人，能充分提髙工作效率而又 具有極大靈活性的辦公與生活環(huán)境。目前，為適應(yīng)這種社會(huì) 發(fā)展潮流，新建筑有必要安裝先進(jìn)的系統(tǒng)，以滿足不同使用 者的各種智能使用與管理需要，最終使樓宇的建設(shè)者、發(fā)展 商和用戶獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。2.2改善門窗性能建筑能耗散失的最薄弱部位是門窗，門窗的能耗占建筑 總能耗的比例較大，其中冷風(fēng)滲透為三分之一，傳熱損失為 百分之三十四，所以在設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)該考慮到這個(gè)問題，在 保證采光、觀景、日照、通風(fēng)等要求的前提下，盡可能地提 高外門

7、窗的氣密性，提高外門窗本身的保溫性能，減小住宅 外門窗洞口的面積，減少冷風(fēng)滲透，減少外門窗自身的傳熱 損失。我們除采取常規(guī)的節(jié)能措施，例如：提高住宅外門窗 的氣密性，改善住宅門窗的保溫性能，控制住宅窗墻比，減 少冷空氣滲透；還可以利用建筑智能化技術(shù)，自動(dòng)控制門窗 的開啟，減少人為因素引起的冷滲透與熱耗損。2. 3利用節(jié)能建筑材料建筑業(yè)和住宅產(chǎn)業(yè)是資源消耗的大戶。目前我國(guó)建筑物 97%以上屬高耗能建筑，建筑總能耗已占社會(huì)總能耗的三分 之一，是發(fā)達(dá)國(guó)家的二到三倍。一方面，國(guó)家能源緊缺，形 勢(shì)嚴(yán)峻；另一方面，建筑用能大量浪費(fèi)。建設(shè)節(jié)約型社會(huì)， 在建筑領(lǐng)域就是要大力加快環(huán)保節(jié)能建筑材料的推廣。以溫 州

8、市為例，新型節(jié)能建筑材料目前在該市推廣應(yīng)用。近幾年, 一種耐沖擊、密度大、保溫好、抗折壓的新型節(jié)能建筑材料 在該市當(dāng)前智能建筑建設(shè)中推廣應(yīng)用，某小區(qū)成為該市首個(gè) 新型節(jié)能建筑材料示范小區(qū)。這種外墻保溫苯板節(jié)能保溫效 果好，它每立方米受壓能力達(dá)到30公斤，超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)近 10公斤，每塊保溫苯板的接口都做好，使銜接更緊密，兩面 都做了倒棱處理，整體轉(zhuǎn)角，與墻面結(jié)合牢固，節(jié)能效果達(dá) 到了 65%,超過普通保溫苯板15個(gè)百分點(diǎn)。據(jù)了解，從近幾 年開始，這種新型節(jié)能建筑材料將在全市大面積推廣應(yīng)用。2. 4地?zé)崂玫啬芊謩e在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷 源，即在冬季，把地能中的熱量“取”出來，提高

9、溫度后， 供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來，釋放到地能中 去。我國(guó)利用地?zé)峁┡凸崴l(fā)展非常迅速，在京津地區(qū) 已成為地?zé)崂弥凶钇毡榈姆绞健?.5利用當(dāng)前智能建筑自控系統(tǒng)來設(shè)置機(jī)電設(shè)備最佳啟 ?？刂茣r(shí)間對(duì)于商場(chǎng)、寫字樓之類建筑，晚上是不需要空調(diào)的，自 然在夜里是無需開空調(diào)，為了確保工作人員開始工作時(shí)，室 內(nèi)環(huán)境處于舒適狀態(tài)，就需要預(yù)先對(duì)建筑進(jìn)行預(yù)熱或者預(yù) 冷。此外，室內(nèi)溫度是一個(gè)慣性很大的參數(shù)，如果我們提前 關(guān)閉空調(diào)，也能夠讓室內(nèi)溫度在一定的時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生較大 變化，當(dāng)前智能建筑自控系統(tǒng)可以通過對(duì)空調(diào)設(shè)備的最佳啟 停時(shí)間的計(jì)算，能夠在確保室內(nèi)環(huán)境舒適的條件下，縮短不 必要的空調(diào)啟停時(shí)間

10、，以此來達(dá)到建筑節(jié)能的目標(biāo)；同時(shí)對(duì) 建筑進(jìn)行預(yù)熱或者預(yù)冷，當(dāng)前智能建筑自控系統(tǒng)能夠及時(shí)關(guān) 閉室外新風(fēng)風(fēng)閥，這樣一來不僅可以減少獲取新風(fēng)而帶來冷 卻或加熱的能量消耗，而且還可以減少設(shè)備容量，達(dá)到節(jié)能 減排的作用。在實(shí)行階梯電價(jià)的地區(qū)，利用當(dāng)前智能建筑自控系統(tǒng)， 通過與應(yīng)急發(fā)電機(jī)、冰蓄冷設(shè)備等配合，可以在用電高峰時(shí), 選擇投入應(yīng)急發(fā)電機(jī)以及釋放存儲(chǔ)的冷量，或者選擇卸除某 些相對(duì)不重要的機(jī)電設(shè)備，通過這些措施來做到實(shí)現(xiàn)避峰運(yùn) 行，減少高峰負(fù)荷，降低運(yùn)行費(fèi)用。3結(jié)束語綜上所述，未來建筑智能化及節(jié)能市場(chǎng)的需求驅(qū)動(dòng)力主 要來自兩個(gè)方面：其一，國(guó)家節(jié)能減排政策將促進(jìn)建筑節(jié)能 市場(chǎng)的快速發(fā)展；其二，市場(chǎng)集中度的提髙。目