建筑智能化在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

摘 要：建筑節(jié)能就是降低建筑物的能源消耗，降低能源損失，增加能源的利用率，建筑能耗中建筑使用能耗占8-9成。建筑使用能耗主要含有供暖、送風(fēng)、制冷空調(diào)、電氣照明、燃?xì)?、家用電器、熱水提供等。文章對其減少建筑使用能耗也提出了相關(guān)措施，供參考。

關(guān)鍵詞：智能建筑；建筑節(jié)能；應(yīng)用

最近幾年，涉及節(jié)能減排、生態(tài)平衡、環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展等問題已經(jīng)漸漸的成為全社會關(guān)注的重點，也日益引起了人類對于越來嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題的思考?；诖斯?jié)能就成為一個非常重要的問題，節(jié)能已經(jīng)成為未來國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必由之路，作為建筑物來說，跟隨著新工藝、新技術(shù)的不停發(fā)展，建筑智能化技術(shù)在建筑使用能耗的控制上將出現(xiàn)了很多新方法、新技術(shù)。

建筑智能系統(tǒng)對大樓的控制對象包含空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、供排水系統(tǒng)、電氣照明系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、滅火系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)等。確保大樓機(jī)電設(shè)備運(yùn)行效果與實際需求達(dá)到最佳。

1 對暖通設(shè)備的控制

根據(jù)春夏秋冬的變換，空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)載在一年中的變化范圍很大。一般情況下來說，每年只有很短時間在設(shè)計所得負(fù)載工況下運(yùn)行。空調(diào)系統(tǒng)絕大部分時間實在遠(yuǎn)小于設(shè)計負(fù)載值的情況下工作的。從夏天空調(diào)負(fù)載的時間段上看，有近8成的工作時間在低于一半的負(fù)載下工作的，冬季供暖期間，近8成的運(yùn)行時間工作效率低于4成。水泵在整個空調(diào)系統(tǒng)中占有重要地位，負(fù)責(zé)為空調(diào)輸送冷熱源，其能耗也占總的消耗3成左右。

對建筑空調(diào)能耗的控制上，可采用可變風(fēng)量制冷系統(tǒng)，變風(fēng)量制冷系統(tǒng)降低了溫度及其相對應(yīng)的制冷量，并且跟著各房間通風(fēng)量的減少或者降低，空調(diào)系統(tǒng)的總通量也相應(yīng)的減少或者降低，使得大大節(jié)省空調(diào)工作能耗，例外，根據(jù)變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)工作的特點，在統(tǒng)計制冷系統(tǒng)總工作載荷時，也一并計算各個房間的同時使用時候系數(shù)從而減小設(shè)備的裝機(jī)載荷。根據(jù)各個季節(jié)不同的工作情況，對回風(fēng)溫度進(jìn)行檢測，并比較系統(tǒng)設(shè)置的溫度值，根據(jù)回風(fēng)溫度與設(shè)置溫度的差額，對冷/熱供水閥進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，使室內(nèi)溫度基本保持在設(shè)置的合理范圍內(nèi)。

在系統(tǒng)設(shè)計時候采用新風(fēng)溫濕度傳感器的共享，在制冷系統(tǒng)調(diào)節(jié)中，依據(jù)室外的新風(fēng)溫度傳感器以及濕度傳感器、回風(fēng)溫度傳感器和濕度傳感器進(jìn)行對比計算，自動調(diào)整氣體來源，室外新風(fēng)、室內(nèi)回風(fēng)或者二者按一定比例混合，用以達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。比如戶外空氣氣溫比較低，就可以將戶外空氣作為空調(diào)冷源，可完全利用戶外空氣作為冷源是空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)約能源的重要方法之一。如果取戶外空氣溫度上部為18度，在此有利條件下，控制新風(fēng)閥、排風(fēng)閥，回風(fēng)閥，確保混和空氣溫度的限定值（通常13-16度），就能夠達(dá)到節(jié)約能源的目標(biāo)。有研究表明，在較冷的地區(qū)，夏天空調(diào)降低制冷能耗3成左右，冬天空調(diào)加熱能耗降低約7成左右。

在對空調(diào)的控制中采用最佳啟停蓄能技術(shù)，建筑智能系統(tǒng)在空調(diào)設(shè)備的最佳的工作時間進(jìn)行軟件開啟，可確保大樓人員進(jìn)入建筑物時室內(nèi)溫度剛剛好達(dá)到合適的數(shù)值。也可確保從工作時間一開始就符合舒適性要求，又可降低很長的啟動時間，并且可同時控制多臺設(shè)備的最佳啟動時間。其控制方法由系統(tǒng)軟件進(jìn)行，并且具備根據(jù)環(huán)境條件變化自動協(xié)調(diào)最佳啟動時間的方法。系統(tǒng)最佳停止時間控制程序和最佳啟動時間控制程序的過程相似，也是運(yùn)用慣性儲能方法，使得供熱/制冷負(fù)載使用熱/冷慣性，合理控制時間，使用停止前，提前結(jié)束供熱或者制冷，同時確保環(huán)境溫度滿足人體舒適，不超過范圍。

2 對照明設(shè)備的控制

涉及到高度高和空間大的公共空間基本使用智能照明控制系統(tǒng)，但是由于資金或者具體使用上的問題等原因，許多的房間內(nèi)部照明依然是采取原地控制的方式。對于照明能源的使用，如何能既保證工作、生活的照度要求，又能夠節(jié)約能源，這個是設(shè)計節(jié)能建筑時候必須考慮的問題。智能照明控制系統(tǒng)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、安全防范等，可以對照明燈光使用各種方法控制，如：遠(yuǎn)端控制、延長時間控制、電氣開關(guān)控制、分散和聚集控制、定時控制、光線感應(yīng)控制、紅外光遙控、自動調(diào)光控制、移動感應(yīng)控制與其他系統(tǒng)的聯(lián)和控制等，控制方法簡便、靈動、易于修正、易于控制、易于檢修。智能照明采用各種不同的“預(yù)定操作”控制方法和控制技術(shù)，對不同地點、不同時間的光源進(jìn)行精確設(shè)定和合理安排，實現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。這種節(jié)能自動調(diào)整光源照度的方法，合理利用戶外的太陽光，依據(jù)照度傳感器的照度顯示，只有不達(dá)標(biāo)時才把光源點亮或者點到合適的照度，使用最少的電能確證所要求的亮度水平。另外智能照明控制系統(tǒng)中還可對熒光燈進(jìn)行亮度控制，因為熒光燈管采用了有源濾波技術(shù)的可控制光電子鎮(zhèn)流器，可降低了諧波的數(shù)量，提升了功率因子，減少了低壓無功損耗。運(yùn)營成本及日常物業(yè)管理費用與傳統(tǒng)的電氣安裝相比降低40%。

3 能源管理系統(tǒng)

能源管理系統(tǒng)可為同一建筑中的不同個體分戶計量，考核各個體電力等用量，強(qiáng)化各個體節(jié)能行為；從科學(xué)角度出發(fā)，利用對過程參數(shù)分析與監(jiān)控，即刻就知道所有電器運(yùn)行效率，發(fā)現(xiàn)異常情況，立刻進(jìn)行處置，最短提高各設(shè)備工作效率，降低能源消耗，并且可經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘分析，降低待機(jī)能耗，獲得管理節(jié)能目的。

能源管理可通過能耗個體采集器，獲取個體產(chǎn)生的原始能耗數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)上報到管理應(yīng)用系統(tǒng)，通過能源管理應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)各類原始數(shù)據(jù)的規(guī)范處理、保存和分析。

數(shù)據(jù)傳輸層將采集層數(shù)據(jù)通過各種網(wǎng)絡(luò)平臺，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心或者數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站。

系統(tǒng)的軟件架構(gòu)可采用采用分布式網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，以總線和各組件為基礎(chǔ)一起組成系統(tǒng)底部的數(shù)據(jù)交互接口，組成了一套強(qiáng)大的能耗計量監(jiān)測管理應(yīng)用平臺。

能耗設(shè)備管理主要是對感知建筑內(nèi)的所有能耗設(shè)備進(jìn)行分類、監(jiān)測、以及聯(lián)動控制。

系統(tǒng)顯示能耗設(shè)備的運(yùn)行情況、超限報警。通過BMS系統(tǒng)采集的能耗設(shè)備參數(shù)，進(jìn)行后臺分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某設(shè)備參數(shù)設(shè)置不正確，或設(shè)備能源消耗值超過了警界線，系統(tǒng)會通過聲光報警方式通知管理人員，并按照事先制定的預(yù)案，自動將設(shè)備參數(shù)調(diào)整到合理范圍。

總之，智能化技術(shù)作為一種手段，強(qiáng)調(diào)低能耗、低污染，高效率在實現(xiàn)以人為本的前提下，達(dá)到有效管理，調(diào)配和節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境，控制資源、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。

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作者簡介：吉明（1985，12-），男，江蘇省南通市（籍貫），現(xiàn)職稱：初級，學(xué)歷：本科，研究方向：智能建筑。