論智能化高層建筑設(shè)備節(jié)能控制的研究

張文紅

摘要：隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)于居住的需求要求越來越高。除了正常的水、電、供暖等的基本生活需求外，人們還對(duì)物業(yè)管理、火災(zāi)預(yù)防系統(tǒng)、電梯保障、通信系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)、安保系統(tǒng)等方面都有了更高的要求。所以，開發(fā)商為了滿足業(yè)主的需求，對(duì)居住小區(qū)的智能化系統(tǒng)建設(shè)投資也逐漸加大。建筑設(shè)備通常指建筑內(nèi)的給排水、變配電、采暖、通風(fēng)、火警、保安等設(shè)施，這些是建筑的血管和神經(jīng)。隨著自動(dòng)化程度的不斷提高，建筑設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)也越來越智能化，并且在保證建筑內(nèi)環(huán)境舒適、安全的前提下，同時(shí)還提高了系統(tǒng)的管理效率和能源利用效率，非常符合國(guó)家目前提倡的節(jié)能環(huán)保的理念。本文從節(jié)能的角度分析智能化高層建筑的一些節(jié)能方法。

關(guān)鍵詞：智能化；高層建筑設(shè)備；自動(dòng)化系統(tǒng)；節(jié)能控制

一、引言

智能化高層建筑的自動(dòng)化系統(tǒng)有供配電系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)、供暖系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、電梯、消防系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、對(duì)講系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)是高層建筑不可缺少的部分，但是在低碳環(huán)保和節(jié)能的時(shí)代背景下，加強(qiáng)智能化建筑電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)功能如下：

1.自動(dòng)控制、監(jiān)視、顯示各種機(jī)電設(shè)備的啟動(dòng)與停止。

2.自動(dòng)檢測(cè)、顯示各種設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及其變化趨勢(shì)和歷史數(shù)據(jù)。

3.檢測(cè)并及時(shí)處理各種意外、突發(fā)事件。

4.根據(jù)外界條件變化自動(dòng)調(diào)節(jié)各種設(shè)備始終運(yùn)行在最佳狀態(tài)。

5.實(shí)現(xiàn)對(duì)大樓內(nèi)各種機(jī)電設(shè)備的統(tǒng)一管理、協(xié)調(diào)控制。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防系統(tǒng)立即自動(dòng)啟動(dòng)、投入運(yùn)行，而且所有相關(guān)的系統(tǒng)都會(huì)切換到自動(dòng)方式，供配電系統(tǒng)自動(dòng)停止，系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，以使火災(zāi)損失降低到最小。

6.能源與設(shè)備管理。主要是對(duì)水、電、燃?xì)獾冗M(jìn)行計(jì)量與收費(fèi)，實(shí)現(xiàn)能源管理自動(dòng)化。

二、供配電節(jié)能的措施

在建筑耗能中，電能的消耗占的比例是非常大的，隨著智能化的不斷發(fā)展，這個(gè)比例會(huì)越來越升高。所以供配電系統(tǒng)的節(jié)能就顯得至關(guān)重要。

首先，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)整個(gè)建筑內(nèi)部用電總負(fù)荷容量和用電等級(jí)后，設(shè)計(jì)出科學(xué)、合理的智能化建筑供配電系統(tǒng)。這一步是智能化建筑節(jié)能的最關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。其次就是要選擇合適的變壓器，這一點(diǎn)對(duì)節(jié)約電能、提高供電質(zhì)量有非常重要的意義。第三要提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高功率因數(shù)是減少線路無功功率損耗的有效手段，從而降低供配電系統(tǒng)的損耗，達(dá)到節(jié)能的目的。

三、照明控制系統(tǒng)的節(jié)能措施

照明控制系統(tǒng)包括定時(shí)照明和分區(qū)照明。定時(shí)照明控制系統(tǒng)是根據(jù)建筑區(qū)內(nèi)的實(shí)際情況，合理調(diào)控照明時(shí)刻、分配照明電量。比如商場(chǎng)一般不休息，周末公司不上班，學(xué)校放假期間用電量小，住宅區(qū)夜晚用電量大。在綜合型的高層建筑中會(huì)劃分出多種區(qū)域，包括底層的停車場(chǎng)、一層的超市、購(gòu)物中心、高層工作或活動(dòng)中心等，不同的區(qū)域?qū)φ彰鞯囊蠛蜁r(shí)間都不相同，所以分區(qū)照明控制系統(tǒng)會(huì)根據(jù)高層建筑內(nèi)不同的區(qū)域設(shè)置不同的電能分配。智能照明系統(tǒng)充分利用區(qū)域劃分功能，提高電氣設(shè)備的運(yùn)用效率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保。

除了按照區(qū)域和時(shí)間安排照明以外，還要從以下兩個(gè)方面考慮。

1.在滿足光照度的要求下，盡量選擇高效節(jié)能的光源，也就是發(fā)光效率高、污染低的電光源。不僅能提高照明質(zhì)量，節(jié)約能源，還能保護(hù)勞動(dòng)者的視力，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。比如廠房選擇高壓鈉燈，辦公樓選擇白熾燈，一般住宅、餐館、飯店等場(chǎng)所選擇LED燈就可以啦。

2.選擇合理的照明燈具。一定要利用好自然光源，設(shè)計(jì)人員要最大限度的增加采光面積，在這個(gè)基礎(chǔ)上，除裝飾外，應(yīng)優(yōu)先選用直射光通比例高的燈具。

四、建筑設(shè)備新能源技術(shù)的研究

1. 水源熱泵、地源熱泵技術(shù)的研究

智能化建筑內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)的耗電量占到整個(gè)建筑物耗電量的一小半，并且一次性投資成本高、能耗高、平時(shí)的運(yùn)行成本高，是建筑設(shè)備電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的重要控制對(duì)象。所以空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的節(jié)能研究和節(jié)能控制，至關(guān)重要。

地源熱泵中央空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源采用埋管式土壤源熱泵系統(tǒng)，而水源熱泵就是利用夏季地球淺層水源溫度比地面建筑物中的溫度低，而冬季淺層水源溫度比地面建筑物高，并且溫度相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，工程中以空氣或水作為載劑，利用熱泵將建筑物中的溫度降低或提升，從而達(dá)到空氣溫度調(diào)節(jié)目的的技術(shù)。它們的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在

（1）節(jié)能高效：能量接收和發(fā)散的相對(duì)均衡，所以溫度相對(duì)穩(wěn)定?？稍偕茉吹睦?，高效節(jié)能，且符合可持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)。

（2）一機(jī)多用，使用范圍廣闊：系統(tǒng)只需要一套系統(tǒng)，夏季實(shí)現(xiàn)制冷，冬季實(shí)現(xiàn)供熱，所以設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，僅有熱泵機(jī)組、冷凍水泵、末端系統(tǒng)等設(shè)備，即可應(yīng)用于賓館、商場(chǎng)、學(xué)校等建筑，還可以應(yīng)用于別墅、住宅。

（3）綠色環(huán)保：系統(tǒng)沒有燃燒、排煙，沒有廢棄物和電磁干擾（變風(fēng)量系統(tǒng)中的變頻器能造成電磁干擾），能量不用遠(yuǎn)距離傳輸，所以環(huán)境效益顯著。

（4）系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、舒適：機(jī)組的運(yùn)行工況穩(wěn)定，幾乎不受環(huán)境經(jīng)溫度變化的影響，在耗電量相同的條件下，能提高夏季冷量和冬季熱量，效果穩(wěn)定舒適。

2.太陽能光伏技術(shù)的研究

太陽能光源充足，無污染，以前人們只是利用太陽能提供熱水，現(xiàn)在可以利用太陽能進(jìn)行光伏發(fā)電。雖然太陽能發(fā)電量有限，不能保證電源的持續(xù)性，但是如果利用太陽能給照明系統(tǒng)供電，還是可以持續(xù)的，并且供電效果良好。我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)有了太陽能住宅別墅，還有大型的商場(chǎng)也利用太陽能進(jìn)行發(fā)電。這是我們值得推廣的方法。

五、結(jié)束語

對(duì)于智能化高層建筑，只有提高電氣設(shè)備的使用效率，才能更好的實(shí)現(xiàn)環(huán)保和節(jié)能的目標(biāo)，因此，在設(shè)計(jì)中一定要采用先進(jìn)技術(shù)選擇高效設(shè)備，通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，真正達(dá)到節(jié)能的目的。

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