智能建筑節(jié)能技術(shù)探析

楊娜

YANG Na

（棗莊市不動(dòng)產(chǎn)登記中心）

(Real Estate Registration Center of Zaozhuang City)

智能建筑節(jié)能技術(shù)探析

楊娜

YANG Na

（棗莊市不動(dòng)產(chǎn)登記中心）

(Real Estate Registration Center of Zaozhuang City)

一直以來(lái)，建筑行業(yè)都是我國(guó)討論與關(guān)注的焦點(diǎn)，同時(shí)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于建筑行業(yè)的關(guān)注也逐漸轉(zhuǎn)移到智能建筑與節(jié)能技術(shù)這一方面。當(dāng)前，我國(guó)的能源與各種資源的浪費(fèi)現(xiàn)象日益嚴(yán)重，再加上不斷增加的傳統(tǒng)建筑能源消耗，研究智能建筑的節(jié)能技術(shù)就顯得異常關(guān)鍵。論文在分析智能建筑的基本內(nèi)涵與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，分析智能建筑節(jié)能技術(shù)，并以KNX智能系統(tǒng)為例，進(jìn)行具體的分析探討。

智能建筑；節(jié)能技術(shù)；KNX

1 引言

建筑，是人類活動(dòng)的基本場(chǎng)所，同時(shí)也是資源與能源大量消耗的項(xiàng)目。目前，社會(huì)節(jié)能對(duì)于建筑節(jié)能的關(guān)注度已經(jīng)提升到一個(gè)新的高點(diǎn)。就智能建筑節(jié)能而言，國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展意義非凡，并且就本身來(lái)說(shuō)，也能夠加速智能建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

2 智能建筑的基本內(nèi)涵及特點(diǎn)

建筑技術(shù)發(fā)展可以將人類歷史的演變過(guò)程直接反映出來(lái)，較高的建筑水平也代表人們的生活水平、社會(huì)生產(chǎn)方式以及社會(huì)生產(chǎn)力水平都得到大幅度提高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，智能建筑作為日益興起的現(xiàn)代化建筑技術(shù)，擁有明顯的內(nèi)涵，同時(shí)，相比傳統(tǒng)建筑的特點(diǎn)也逐漸體現(xiàn)出來(lái)。

2.1 基本內(nèi)涵

在社會(huì)內(nèi)涵方面，智能建筑主要體現(xiàn)在節(jié)能環(huán)保上，一般是建筑物的整體布局規(guī)劃、管理理念、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、制度體系等。智能建筑利用人與自然的協(xié)調(diào)、基礎(chǔ)設(shè)施、系統(tǒng)安全性作為設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，確保智能建筑的技術(shù)、結(jié)構(gòu)模式以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間能夠彼此適應(yīng)。

在技術(shù)內(nèi)涵方面，主要體現(xiàn)在智能與節(jié)能兩個(gè)層次。其中，智能技術(shù)要求基于計(jì)算機(jī)整體的系統(tǒng)控制，通過(guò)通信技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)以及控制技術(shù)等新型技術(shù)的合理利用來(lái)滿足技術(shù)的要求。所以，綠色智能建筑就需要自動(dòng)觀測(cè)，能夠?qū)ㄖ?nèi)部以及建筑外部的環(huán)境有一個(gè)動(dòng)態(tài)性的變化響應(yīng)，同時(shí)，也兼具智能的報(bào)警功能，這樣才可以實(shí)現(xiàn)技術(shù)與技術(shù)之間，建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)與外部結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)；節(jié)能技術(shù)則偏向于節(jié)能環(huán)保，指的是節(jié)約用水、節(jié)約能源、能源利用、環(huán)境保護(hù)以及新能源開(kāi)發(fā)等方面，也可以將這一系列技術(shù)稱之為綠色環(huán)保技術(shù)[1]。

2.2 特點(diǎn)

智能建筑本身具有的特點(diǎn)包括靈活便捷、健康舒適、節(jié)能減排等，并且，基于技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平的發(fā)展，再配合通信自動(dòng)化、大樓自動(dòng)化以及辦公自動(dòng)化的支撐，都會(huì)提升智能建筑本身的安全性與可靠性，同時(shí)，與用戶之間相互的信息交流能力也可以得到一定程度的提高。

3 智能建筑節(jié)能措施及關(guān)鍵技術(shù)

3.1 智能建筑節(jié)能措施

1）樓宇照明

目前，我國(guó)建筑一般都使用電表來(lái)對(duì)樓宇照明系統(tǒng)進(jìn)行管控，并且按照時(shí)間的變化來(lái)決定照明系統(tǒng)的開(kāi)啟或者是停止。這一技術(shù)推廣，實(shí)際上就是建筑工程照明控制自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。隨著科學(xué)

技術(shù)的不斷發(fā)展，在建筑照明領(lǐng)域之中已經(jīng)使用更為成熟的技術(shù)。照明節(jié)能技術(shù)一般會(huì)選擇總線的方式，這樣不但有利于控制自動(dòng)化水平的提升，同時(shí)，也可以在一定程度上降低系統(tǒng)的成本，并且這一系統(tǒng)的運(yùn)用，其本身的穩(wěn)定性很高，啟動(dòng)與停止也相對(duì)簡(jiǎn)單。相比傳統(tǒng)照明控制，系統(tǒng)控制水平更高，也更加靈活[2]。

2）無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在智能建筑網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)擁有非常重要的意義，同時(shí)，無(wú)線傳感器技術(shù)也能夠滿足智能建筑發(fā)展的基本需求。另外，也有利于智能建筑的節(jié)能技術(shù)發(fā)展。確保數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的切實(shí)可行，就可以實(shí)現(xiàn)智能建筑節(jié)能操作中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)信息的優(yōu)先級(jí)傳輸，確保系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性和可靠性，這樣也可以感知具體的物理環(huán)境，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。另外，要確保高效節(jié)能運(yùn)行，數(shù)據(jù)的實(shí)際采集是關(guān)鍵。在操作上，傳感器包含了溫度、濕度、紅外線、二氧化碳、照度等傳感器。

無(wú)線傳感器很容易部署，同時(shí)，價(jià)格也很便宜，已成為建筑節(jié)能之中不可缺少的一項(xiàng)技術(shù)。通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行物理環(huán)境的感知，這樣就可以通過(guò)自組織多跳的方式，將環(huán)境信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器之上。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)先進(jìn)的算法來(lái)調(diào)節(jié)職能建筑空調(diào)燈光；通過(guò)主機(jī)控制器，服務(wù)器的決策者也可以對(duì)某一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行直接的管控。

3）門禁一卡通技術(shù)

隨著安防網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)與門禁系統(tǒng)以及防盜報(bào)警之間的融合都在進(jìn)一步深入，并且集成化的程度也得到極大程度的提升，這樣的融合發(fā)展，也是節(jié)能管理最基本的要求。在利用一卡通進(jìn)行刷卡時(shí)，通過(guò)控制器的利用，就可以滿足布防與撤防兩個(gè)方面的處理。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)人員不在屋內(nèi)，就可以進(jìn)行布防的處理，另外，聯(lián)動(dòng)關(guān)閉室內(nèi)的空調(diào)與燈光，就能夠滿足建筑智能化的管理要求。

3.2 KNX智能系統(tǒng)

1）什么是KNX

KNX屬于智能樓宇控制標(biāo)準(zhǔn)，是從EHS、EIB以及Bati BUS三種系統(tǒng)轉(zhuǎn)變而成的。圖1為KNX系統(tǒng)布線結(jié)構(gòu)示意圖。

KNX的自動(dòng)化系統(tǒng)能夠最大限度地減少樓宇的維護(hù)人員和管理人員，可以合理地控制管理費(fèi)用，提升整體管理水平。系統(tǒng)可以利用人員活動(dòng)以及自然光來(lái)對(duì)室內(nèi)的溫度環(huán)境以及照明環(huán)境進(jìn)行調(diào)節(jié)，最大限度地減少能量的消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能要求。

KNX系統(tǒng)可以滿足對(duì)空調(diào)、燈光、地暖以及遮陽(yáng)等集中的控制，也能夠滿足用戶對(duì)不同環(huán)境的功能性要求，從而為人們的生活創(chuàng)造一個(gè)便利、安全、健康的環(huán)境。

2）智能建筑中KNX的節(jié)能應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)，KNX是在中小型的商業(yè)建筑或者是工業(yè)建筑中使用，同時(shí)，在別墅住宅中也可以廣泛應(yīng)用，其主要包含了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、選擇差異化的燈光場(chǎng)景、可視化數(shù)據(jù)記錄、燈光調(diào)節(jié)、計(jì)數(shù)器計(jì)時(shí)器、編程時(shí)鐘、自動(dòng)照明等多個(gè)方面。

例如，在學(xué)校和寫(xiě)字樓利用KNX來(lái)控制燈光，利用亮度傳感器來(lái)對(duì)光照度加以調(diào)節(jié)，從而達(dá)到能源節(jié)約的目的。在俱樂(lè)部和劇院之間利用KNX系統(tǒng)，就可以實(shí)現(xiàn)多種燈光場(chǎng)景的轉(zhuǎn)換，在商場(chǎng)之中的使用，則更多是電動(dòng)門窗、空調(diào)控制、加熱器控制等多個(gè)方面[3]。

3）KNX的應(yīng)用

（1）生態(tài)城。在設(shè)計(jì)生態(tài)城的時(shí)候，就可以利用KNX智能系統(tǒng)，在KNX系統(tǒng)之中融入了照明、電動(dòng)窗、電動(dòng)軌道以及風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能的統(tǒng)一控制。通過(guò)照明控制、移動(dòng)感應(yīng)控制等方式，可以達(dá)到節(jié)能減排以及綠色控制的目的。

照明控制：一旦自然照度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟區(qū)域照明，當(dāng)自然照度滿足要求后，系統(tǒng)會(huì)收到亮度傳感器傳遞過(guò)來(lái)的亮度值，然后將部分照明關(guān)閉，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。

移動(dòng)感應(yīng)控制：公共區(qū)域之中利用移動(dòng)感應(yīng)器，可以滿足當(dāng)人來(lái)時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟燈或者是空調(diào)。無(wú)人的時(shí)候，可以將不用的照明關(guān)閉，保留基本用途的照明以及空調(diào)，確保其可以在低谷狀態(tài)下運(yùn)行，或者是直接關(guān)閉。利用辦公區(qū)域的感應(yīng)器，可以實(shí)現(xiàn)綜合化的管理，更為合理地安排能源，滿足自動(dòng)化處理綠色節(jié)能減排的工作。

圖1 KNX系統(tǒng)布線結(jié)構(gòu)

定時(shí)控制：按照工作的習(xí)慣，系統(tǒng)最長(zhǎng)可以滿足一年的定時(shí)要求，再配合上照度與移動(dòng)感應(yīng)的控制，就可以確保節(jié)能控制的合理性要求。

集中控制：系統(tǒng)所提供的觸摸屏面板智能控制，可以滿足風(fēng)機(jī)盤管空調(diào)、電動(dòng)軌道以及照明在面板之上的同時(shí)控制。通過(guò)1個(gè)場(chǎng)景或者是1個(gè)按鍵的設(shè)定，也就是說(shuō)在滿足亮度值要求的時(shí)候，空調(diào)會(huì)處于所設(shè)定的溫度之下，同時(shí)，也會(huì)將電動(dòng)軌道關(guān)閉。

氣象站環(huán)境檢測(cè)：按照氣象感應(yīng)器，系統(tǒng)可以接收環(huán)境照度、亮度、風(fēng)速與濕度等環(huán)境信息，并且按照環(huán)境信息的自動(dòng)控制和系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的節(jié)能控制。

（2）體育場(chǎng)。對(duì)于體育場(chǎng)，可以通過(guò)KNX智能照明控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)、景觀以及里面的照明控制。

室內(nèi)照明：大廳可以進(jìn)行調(diào)光的控制，洗手間和走廊實(shí)現(xiàn)時(shí)間控制和紅外感應(yīng)控制。

室外里面照明與景觀照明:主要是進(jìn)行光線感應(yīng)控制、調(diào)光控制以及時(shí)間控制。

通過(guò)時(shí)間控制、遠(yuǎn)程控制、中央控制與監(jiān)控、光線感應(yīng)控制、移動(dòng)感應(yīng)控制等功能，能夠?qū)崿F(xiàn)照明系統(tǒng)的智能化管理。針對(duì)應(yīng)急照明配電系統(tǒng)，主要是利用雙值輸入模塊，接入消防信號(hào)，通過(guò)應(yīng)急照明啟動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)照明回路的強(qiáng)啟。分區(qū)域的值班室有智能控制面板的統(tǒng)一設(shè)備，可以進(jìn)行分組的控制。公共區(qū)域則不會(huì)有面板設(shè)置，一般都是通過(guò)中控系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化控制。

4 結(jié)論

智能建筑節(jié)能屬于綜合化的長(zhǎng)期性工程，需要各個(gè)部門共同努力，通過(guò)政策引導(dǎo)、節(jié)能意識(shí)普及以及節(jié)能技術(shù)發(fā)展等多個(gè)方面的進(jìn)步來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能要求。隨著時(shí)代的發(fā)展，節(jié)能思想一直都貫穿于智能建筑的工作之中。當(dāng)然，在規(guī)劃階段就應(yīng)該融入節(jié)能方面的規(guī)劃，能夠在建筑設(shè)備的運(yùn)行控制中實(shí)現(xiàn)節(jié)能的控制，在管理中實(shí)現(xiàn)節(jié)能管理。目前，針對(duì)智能建筑節(jié)能技術(shù)方面的問(wèn)題，還需要相關(guān)人員繼續(xù)深入地研究，才能夠滿足智能建筑可持續(xù)發(fā)展的要求。

[1]曹茂春,齊雄.大型智能建筑控制節(jié)能和管理節(jié)能的技術(shù)探討[J].智能建筑與城市信息,2013(3):29-33.

[2]劉霞，高霞.智能建筑節(jié)能技術(shù)發(fā)展及問(wèn)題研究[J].中華民居(下旬刊),2013（8）:192-193.

[3]趙學(xué)鋒.現(xiàn)代智能化建筑的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2011(3):201-203.

[4]王鵬.淺談智能建筑新技術(shù)和建筑節(jié)能[J].黑龍江科技信息,2014(6):198.

Intelligent Building Energy Saving Technology Analysis

For a long time, the construction industry is the focus of discussion and in our country, at the same time, with the continuous development of science and technology, attention to the construction industry is gradually transferred to the intelligent building and energy saving technology which on the other hand. Based on the analysis of the basic connotation and features of intelligent building, on the basis of analysis of intelligent building energy saving technology, and take the KNX intelligent system as an example, the concrete analysis.

intelligent building; energy saving technology; KNX