建筑智能化過程中的節(jié)能策略分析

陳著

摘 要：科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展為建筑產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整提供了可能，但建筑業(yè)的發(fā)展導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境逐漸惡化。為了順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代目標(biāo)，節(jié)能建筑策略日漸興起。建筑智能化屬于建筑業(yè)在時(shí)代發(fā)展中的產(chǎn)物，將建筑智能化與節(jié)能措施進(jìn)行綜合，是未來一段時(shí)間內(nèi)我國建筑業(yè)發(fā)展的必然方向。從智能化建筑中能耗最大的電氣節(jié)能問題角度闡述了節(jié)能策略。

關(guān)鍵詞：建筑智能化；節(jié)能建筑；節(jié)能技術(shù)；自然光

中圖分類號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.097

建筑智能化指的是通過對建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理四項(xiàng)要求，以及其內(nèi)在關(guān)系進(jìn)行優(yōu)化組合，建造高效、舒適的建筑物。建筑智能化運(yùn)用了很多信息技術(shù)，比如控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)等，這些技術(shù)構(gòu)成了各類智能化系統(tǒng)。建筑智能化是指通過計(jì)算機(jī)對建筑進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)高效管理。節(jié)能建筑策略可在一定程度上緩解我國能源緊缺的問題，完善傳統(tǒng)建筑模式中存在的弊端，提升建筑的時(shí)代性，從而為可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。從當(dāng)前建筑智能化的發(fā)展情況入手，分析節(jié)能建筑理念在建筑智能化過程中的應(yīng)用。

1 節(jié)能技術(shù)在建筑智能化中應(yīng)用的可行性

針對目前能源短缺等問題，相關(guān)部門不斷發(fā)布節(jié)能措施。為了將相關(guān)部門發(fā)布的措施貫徹到實(shí)際工作中，建筑行業(yè)開始將節(jié)能理念應(yīng)用到智能化建筑中，提高了建筑的節(jié)能性，在一定程度上緩解了國家能源緊張的問題，這對節(jié)能工程的發(fā)展具有重要意義。將節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到建筑中，不僅可緩解能源緊張的問題，促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，還可以通過節(jié)能理念保護(hù)生態(tài)環(huán)境，這是因?yàn)楣?jié)能建筑大多采用節(jié)能減耗性能較好的采暖器材，這些器材可減輕環(huán)境壓力，緩解建筑行業(yè)與生態(tài)環(huán)境之間的矛盾。從近年來的實(shí)踐情況看，可通過節(jié)能建筑設(shè)計(jì)理念引導(dǎo)相關(guān)工作人員的思想意識(shí)，從根本上改善熱工作環(huán)境，從而為建筑業(yè)未來的發(fā)展提供理論和思想支撐。將節(jié)能理念融入智能化建筑中，可有效改善居民的生存環(huán)境，減少居民不必要的資金支出，從而提升生活質(zhì)量。

雖然智能化建筑在我國的發(fā)展速度較快，但在實(shí)際建設(shè)過程中很難達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)和效果，導(dǎo)致實(shí)用性較差。智能化系統(tǒng)的本質(zhì)是將建筑物內(nèi)部所有的設(shè)備統(tǒng)一，從而對樓宇內(nèi)部進(jìn)行有效控制，完成節(jié)能目標(biāo)。但從實(shí)踐情況看，各種技術(shù)相互協(xié)作過程中易產(chǎn)生各種技術(shù)缺乏的情況，為建筑智能化系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來了負(fù)面影響。

2 節(jié)能措施

2.1 供、配電系統(tǒng)的節(jié)能

高層建筑的用電量較大，明確變電所的位置后，應(yīng)將高壓深入到負(fù)荷的中心位置，以提升供電質(zhì)量。對現(xiàn)有不合理的供、配電線路進(jìn)行改造，以減少線路損耗、節(jié)約電力能源。變壓器類型與變壓器能耗有直接關(guān)系，為了控制變壓器的有功損耗，要對變壓器有功損耗進(jìn)行計(jì)算。在變壓器輕載運(yùn)行模式下，空載損耗的比例會(huì)明顯提升，功率因數(shù)會(huì)降低，進(jìn)而導(dǎo)致電力系統(tǒng)損耗提升。如果變壓器負(fù)荷率超過0.85，則會(huì)影響變壓器的實(shí)際使用壽命和運(yùn)行效率，因此，變壓器負(fù)荷率會(huì)對電能損耗造成直接影響。從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度看，需要控制負(fù)荷，將變壓器負(fù)荷率控制在80%左右的使用效果最好，可有效控制變壓器損耗。在考慮負(fù)荷變化時(shí)，有變壓器油投入和切除兩種方法，可通過變壓器切除的方式控制電能損耗，以減少浪費(fèi)。

供配電系統(tǒng)中的用電設(shè)備，比如電動(dòng)機(jī)、變壓器和燈具的鎮(zhèn)流器以及很多家用電器等都具有電感性，會(huì)產(chǎn)生滯后的無功電流，其會(huì)從系統(tǒng)中經(jīng)過高、低壓線路傳輸?shù)接秒娫O(shè)備末端，進(jìn)而增加線路的功率損耗。采用合理的無功補(bǔ)償可以提高功率因數(shù)、減低電能損耗和改善電壓質(zhì)量。可通過該方式提升系統(tǒng)的功率因數(shù)，全面控制負(fù)荷電流，使電流處于合理范圍內(nèi)，從而從側(cè)面提升發(fā)、配電設(shè)備的供電能力，最終減少所有用電設(shè)備的無功損耗、提升設(shè)備功率因數(shù)。此外，還要掌握電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況，避免出現(xiàn)空載；根據(jù)建筑物的實(shí)際情況選擇三相機(jī)中補(bǔ)償或單相智能無功補(bǔ)償這兩種方式中的一種。如果三相負(fù)荷不平衡，在此前提下使用三項(xiàng)補(bǔ)償，易出現(xiàn)過補(bǔ)償?shù)那闆r，而使用單相智能無功補(bǔ)償可有效的控制該情況，從而提升補(bǔ)償效率。

2.2 照明系統(tǒng)節(jié)能

在滿足建筑物照明基本需要的前提下，可選擇一些發(fā)光率高且污染較低的電光源，以提升建筑物的照明質(zhì)量、保護(hù)視力、提升能源的使用效率和全面體現(xiàn)節(jié)能理念。在常見的光源中，高壓鈉燈的光效較好，白熾燈的光效較差，前者適用于各種大型廠房，后者隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，已逐漸被淘汰。熒光燈是目前比較常見的一種居民室內(nèi)用燈，光效居中。

在選擇燈具時(shí)，應(yīng)選用直射光通比例高且控光性能優(yōu)良的燈具，并為其配備科學(xué)、合理的附件，從而將燈具的作用發(fā)揮充分。用戶應(yīng)選擇最智能照明控制方式、方案，充分利用自然光源。太陽能屬于光能較充足的能源，且無污染，因此，在用電設(shè)計(jì)中可盡量多地利用太陽能，使其更好地為人類服務(wù)，緩解能源緊張問題、減少生態(tài)環(huán)境污染。

自然光屬于無能耗光源，可在建筑設(shè)計(jì)階段與后期裝修階段提升其使用效率。設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)盡量增加室內(nèi)采光口和可采自然光的面積，并選用透光性優(yōu)良的玻璃，以提升光的利用效率。在室內(nèi)裝修中，可根據(jù)用戶對房間的要求布置內(nèi)部裝飾，根據(jù)自然光的強(qiáng)度分檔設(shè)計(jì)線路，保證自然光與人工照明設(shè)備相互結(jié)合，從而控制人工照明能耗。

可通過控制照明系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間和運(yùn)行方式來提升照明系統(tǒng)的節(jié)能性。經(jīng)實(shí)踐證明，使用該方式可在照明用電方面節(jié)約約35%的能源。對于一些施工頻率較高的辦公場所，可采用定時(shí)供電的方式控制用電量；對于一些不經(jīng)常使用的大型會(huì)議場所，可安裝紅外傳感器，使紅外傳感器與電源開關(guān)相連，并掌握內(nèi)部人員的活動(dòng)情況，隨時(shí)隨地對照明時(shí)間和亮度進(jìn)行調(diào)整，這樣不僅可以滿足照明需求，還可以節(jié)省電能輸出；在走廊和衛(wèi)生間等位置，可將照明亮度調(diào)至人眼可接受范圍的最低點(diǎn)，并配合聲控設(shè)備控制照明系統(tǒng)的運(yùn)行；在部分白天可照射到自然光的走廊和衛(wèi)生間，可根據(jù)天氣情況人工調(diào)控白天的供電時(shí)間，以減少能源消耗。

3 結(jié)束語

能源短缺已經(jīng)成為世界性難題，在智能化建筑中融入節(jié)能技術(shù)，不僅可緩解能源緊缺問題，還可以提升建筑的時(shí)代性，從而保護(hù)環(huán)境、順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。雖然近年來政府相關(guān)部門也在扶持智能化建筑中的節(jié)能措施發(fā)展，但與發(fā)達(dá)國家相比，依然存在較大的差距，需要不斷完善節(jié)能技術(shù)、借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的工作經(jīng)驗(yàn)。只有這樣，才能保證建筑智能化的發(fā)展、順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)、緩解能源緊張問題。

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〔編輯：張思楠〕