樓宇自動化節(jié)能控制措施

許金鵬

摘? 要：為了提高樓宇的節(jié)能性，自動化的節(jié)能設備系統(tǒng)正愈來愈多地運用于樓宇設計中。在樓宇的工程建設及設計當中，如何將自動化節(jié)能系統(tǒng)有效融合于樓宇是目前綠色建筑計劃的一大熱點。為提高樓宇內(nèi)部的能源利用效益，文章圍繞節(jié)能理念進一步探討將自動化節(jié)能控制系統(tǒng)融合到日常工作、生活等活動的相關(guān)舉措。

關(guān)鍵詞：樓宇自動化;節(jié)能控制;自動化控制

Abstract： In order to improve the energy efficiency of buildings， automatic energy-saving equipment systems are more and more used in building design. In the construction and design of buildings， how to effectively integrate the automatic energy-saving system into buildings is a hot spot of the green building plan. In order to improve the efficiency of energy utilization in buildings， this paper further discusses the relevant measures of integrating automatic energy-saving control system into daily work， life and other activities around the concept of energy conservation.

1 樓宇自動化節(jié)能系統(tǒng)的概念論述

智能建筑系統(tǒng)融合了現(xiàn)代化信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)以及建筑技術(shù)等，樓宇自動節(jié)能系統(tǒng)便是智能建筑系統(tǒng)的重要組成。樓宇自動化系統(tǒng)能夠通過現(xiàn)代手段對樓宇內(nèi)設備進一步優(yōu)化，提高設備的性能，降低設備的使用成本。自動化節(jié)能系統(tǒng)具有較高發(fā)展?jié)摿?，目前已有許多樓宇建筑及設計開始考慮自動化節(jié)能控制系統(tǒng)。從系統(tǒng)特點來看，自動化控制系統(tǒng)以管理為核心，將管理一體化，進而實行分散控制措施。這一系統(tǒng)特性為人們的設施管理工作提供了便利，相關(guān)人員依照微型計算機控制裝置能夠?qū)崟r對樓宇內(nèi)設備進行監(jiān)控，進而再使用樓宇內(nèi)部控制中心的打印、數(shù)字通訊等功能，便可實現(xiàn)自動化節(jié)能系統(tǒng)的顯示、報警及集中操作等環(huán)節(jié)工作。

2 樓宇空調(diào)系統(tǒng)的自動化節(jié)能控制舉措

樓宇自動化系統(tǒng)能夠降低建筑內(nèi)部諸多設施的使用能耗，在維持宜人性、安全性的環(huán)境下，實現(xiàn)人們的節(jié)能減排目的，降低能源消耗及維修設備的成本?？照{(diào)系統(tǒng)耗能較高，將自動化系統(tǒng)運用到樓宇中可進一步控制空調(diào)系統(tǒng)，優(yōu)化使用效果。以下從具體層面進行探討。

2.1 防霧冷熱源系統(tǒng)及動態(tài)調(diào)節(jié)循環(huán)水流量

（1）空調(diào)的冷熱源系統(tǒng)主要由冷卻水系統(tǒng)、冷凍水系統(tǒng)以及冷卻水機組所組成。防霧冷熱源系統(tǒng)能夠在空調(diào)系統(tǒng)運行基礎上提供防霧功能，一方面，防霧的效果能夠為樓宇內(nèi)人們提供清新、舒適的感受，在節(jié)能前提下提高樓宇內(nèi)部空間的宜人性，另一方面，具備防霧功能的冷熱源系統(tǒng)解決了熱能的擴散問題，運用自動化系統(tǒng)進行監(jiān)控，便可人為地依照外部溫度情況來調(diào)整樓宇內(nèi)部溫度。

（2）動態(tài)調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)水流量能夠優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)效果。動態(tài)調(diào)節(jié)手段可控制與掌握技術(shù)參數(shù)。經(jīng)過模糊運算等一系列過程便可得到控制參數(shù)，在得到控制參數(shù)后，通過將技術(shù)參數(shù)添加到自動化控制系統(tǒng)的方法，便可達到運用變頻技術(shù)調(diào)節(jié)循環(huán)水流量的目的。當樓宇內(nèi)空調(diào)溫度可自動化調(diào)節(jié)后，樓宇空調(diào)系統(tǒng)運行效果即可達到最佳，從而使樓宇內(nèi)設備節(jié)能性能有所提高。

2.2 提升樓宇內(nèi)空調(diào)溫度及濕度的控制效果

在樓宇的空調(diào)系統(tǒng)中可加入暖通通風系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠增強樓宇內(nèi)的空氣流通效果，為人們提供更為舒適的居住環(huán)境以及工作環(huán)境。另外，經(jīng)過文獻調(diào)查發(fā)現(xiàn)，設備的能源損耗問題與樓宇內(nèi)的室溫、濕度是緊密相關(guān)的。在炎熱季節(jié)中，當樓宇內(nèi)部溫度變動一個單位，設備的能源損耗便會擴增至9%;在寒冷季節(jié)中，樓宇內(nèi)部溫度變動一個單位，則會促使設備能源損耗增加到12%。這一現(xiàn)象為樓宇的節(jié)能控制措施提供了依據(jù)。在樓宇建設及設計中采用自動化系統(tǒng)，優(yōu)化控制樓宇室溫及濕度的效果，進而便能夠通過調(diào)節(jié)室溫及濕度來降低空調(diào)設備的能耗。在具體的濕溫控制中，工作人員要控制溫度誤差至1.2攝氏度左右，將濕度誤差調(diào)整在5%及以下，在此基礎上，聯(lián)系熱負荷補償曲線來設定浮動點，從而達到降低能耗的目的。

2.3 對空調(diào)的開啟及關(guān)閉時間進行調(diào)整

在樓宇之內(nèi)，白天期間，人們的活動量較大，為了滿足人類的生活及工作需要，室內(nèi)空調(diào)的使用強度較高。然而到了黑夜時，即便建筑內(nèi)已無人進行生產(chǎn)等工作，空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)及安全設施等仍然要處在預啟動狀態(tài)，以便能夠在白天為人們提供正常的生活、工作條件。為了提高樓宇內(nèi)的節(jié)能環(huán)保效果，聯(lián)想到封閉空間內(nèi)的溫度慣性，倘若在溫度達到理想狀態(tài)時關(guān)閉空調(diào)，室內(nèi)溫度變動較小，便不會造成較大影響。基于此，便可采取樓宇的自動化節(jié)能措施，事先對空調(diào)運行情況及室內(nèi)溫度等因子變化進行記錄，進而通過分析與評估找到最佳的空調(diào)開啟及關(guān)閉時間，并將該時間記錄在表中以便日后使用。工作人員依照科學性制定的開啟及關(guān)閉空調(diào)時間表調(diào)整空調(diào)系統(tǒng)，便能夠進一步解決空調(diào)的能源損耗問題。

2.4 調(diào)整空調(diào)輸送的新風量強度

空調(diào)不定時輸送新風量有利于人們在封閉空間呼吸到更加清新的空氣。然而，新風量的輸送在一定程度上也影響著空調(diào)的能源損耗。若新風量過多，空調(diào)新風損耗便會進一步增加。為了提高樓宇的節(jié)能效果，工作人員可利用自動化節(jié)能理念進行改進。經(jīng)試驗與調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當新風量的輸送比例控制在空調(diào)送風量的10%之上時，新風量的輸送效果能夠達到最優(yōu)。經(jīng)過自動化控制后，空調(diào)新風量輸送適度降低，而同時，樓宇內(nèi)二氧化碳的濃度也處于合理范圍內(nèi)。通過優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)的控制強度便可從細微之處實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念。

2.5 控制空調(diào)系統(tǒng)下樓宇內(nèi)部的溫度

（1）避免空間內(nèi)部溫度恒定的現(xiàn)象發(fā)生

封閉空間的最佳空調(diào)使用措施并非持續(xù)維持運行這么簡單，持續(xù)運行空調(diào)并維持空調(diào)度數(shù)，這種行為不僅不會為內(nèi)部人員提供舒適宜人的環(huán)境，還會進一步使內(nèi)部空間的人員受到身體上的傷害。當人們處于樓宇內(nèi)生活、進行辦公時，外部氣溫、濕度等因子在不斷變動，而處于密閉空間的人則很容易由于低溫環(huán)境、溫差變化等因素而出現(xiàn)血液不流通、頭痛鼻塞、神經(jīng)系統(tǒng)紊亂等問題，不僅如此，長時間不調(diào)整空調(diào)溫度還將使空調(diào)能耗進一步提高，引起能源的大量損耗。為了解決這一問題，相關(guān)人員要以室外溫度變動為依據(jù)，在分析室外溫度變動情況后，通過自動化空調(diào)系統(tǒng)調(diào)整室內(nèi)空調(diào)風量強度。

（2）降低空間內(nèi)部溫度的分層效果

在諸如機場、商場、車站等流通性較高、人員分布密集的大型公共場所中，為了滿足人們的出行及活動需求，樓宇中通常會設立自動扶梯設施，自動扶梯的正常運行將產(chǎn)生空氣對流現(xiàn)象，而空氣對流又將進一步使室內(nèi)空氣出現(xiàn)變化：冷空氣降低，熱空氣升高，進而對室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)效果造成負面影響。倘若空調(diào)系統(tǒng)的制動效果受到外部因素削弱，那么一方面，人們無法真正享受到空調(diào)系統(tǒng)帶來的舒適感，另一方面，空調(diào)系統(tǒng)將通過雙倍以上的能源損耗才能達到理想效果。為了提高空調(diào)在樓宇內(nèi)部的使用效果，相關(guān)人員可分別在樓宇頂層、底部以及室內(nèi)安放溫度傳感器，對樓宇內(nèi)部空間的溫度情況加以檢測，在檢測出不同溫度后，為了調(diào)整室內(nèi)外部因素對溫度造成的影響，工作人員可適度對室內(nèi)溫度加以更改。譬如，在接近樓宇頂層的上層區(qū)域中，可降低設定溫度;在潔凈樓宇底層的下層區(qū)域中，可適當提高設定溫度。如此一來，樓宇內(nèi)部空調(diào)系統(tǒng)輸送風將更加有效。另外，樓宇內(nèi)部空間的自動化空調(diào)系統(tǒng)可依照具體情況加以調(diào)整。例如，在不同季節(jié)中使用空調(diào)系統(tǒng)時，空調(diào)風向需有所變化，在夏季時，空調(diào)送風風向要朝上方，而在冬季時，空調(diào)應朝向地面送風。又如，當樓宇內(nèi)部空間較廣闊時，可對空調(diào)末端風口調(diào)整送風風向。

3 樓宇照明及用電系統(tǒng)的自動化節(jié)能控制舉措

3.1 對照明的時間加以控制

樓宇內(nèi)部人員的辦公、生活、活動等通常具有規(guī)律性，若能依照樓宇內(nèi)部人員的流通特性來制定照明時間，對背景燈光的使用時間加以控制，那么在平日中由于照明而無形消耗的能源便可被重新節(jié)省下來。譬如，相關(guān)人員可對樓宇內(nèi)部人員下班時間區(qū)間進行統(tǒng)計，經(jīng)過數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析后，得出大致關(guān)閉背景燈光的時間，在人員全部離開樓宇后的一小時內(nèi)關(guān)閉燈光。此工作可通過自動化傳感技術(shù)來完成。同時，在夜間使用照明系統(tǒng)時，可將背景燈光與臺燈相結(jié)合，通過調(diào)整臺燈亮度來達到照明需求，節(jié)省能源消耗。另外，地下車庫照明可依照白晝之分進行調(diào)整，在白天時，通過自動照明系統(tǒng)將照明區(qū)域限制于車道;在夜晚時，照明區(qū)域便可控制在整個地下車庫范圍內(nèi)，而后通過智能光源感應調(diào)整照明區(qū)域。

3.2 對樓宇用電情況進行監(jiān)測

樓宇必要的用電系統(tǒng)包括消防雙電源、變壓器、低壓配電、高壓系統(tǒng)、電梯雙電源系統(tǒng)等等。這些用電系統(tǒng)是能源損耗的重要方向，監(jiān)測必要用電系統(tǒng)用電情況是十分必要的。在對此類用電系統(tǒng)進行監(jiān)測時，可從圍繞溫度表、電流值、電壓值、有功電能表以及無功電能表等進行測試及控制。同時，在監(jiān)測用電系統(tǒng)的相應因子時，應當及時記錄有效數(shù)據(jù)，將監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)加以整理，評估用電系統(tǒng)是否處于穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)。當重要數(shù)據(jù)超出限度時，通過自動化節(jié)能系統(tǒng)便可得到報警信息。在每次出現(xiàn)用電問題后，相關(guān)人員要及時耐心地記錄在冊，以便在日后遇到類似情況時能夠有所參照。另外，在查明用電問題起因后，相關(guān)人員可將數(shù)據(jù)繪制為表格，將負荷曲線繪畫出來。針對照明系統(tǒng)的監(jiān)測工作，運用自動化節(jié)能系統(tǒng)便可在相應時間控制開關(guān)，并實時監(jiān)測樓宇用電情況。

4 排水系統(tǒng)監(jiān)測

相關(guān)人員可對樓宇內(nèi)的消防設施及生活用水等排水設備進行監(jiān)測，運用液位測量位置，并控制操縱點。在得到觀測數(shù)據(jù)后對排水系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)情況進行分析，若排水系統(tǒng)存在異常，便及時報警，并及時做出防范措施。

5 結(jié)束語

運用現(xiàn)代化節(jié)能系統(tǒng)，一方面能夠及時了解樓宇內(nèi)部用電系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況，進行實時的監(jiān)測，當用電系統(tǒng)運行異常，或是數(shù)據(jù)超出限度時，便可及時報警，對用電系統(tǒng)進行控制與調(diào)整。另一方面，運用自動化節(jié)能系統(tǒng)，提高了智能化系統(tǒng)與人類的互動性，人們通過自動化節(jié)能系統(tǒng)可有效改善樓宇內(nèi)部能耗，提高能源的利用效益。

參考文獻：

[1]徐峰.自動化在節(jié)能控制中的應用研究——以樓宇節(jié)能控制為例[J].內(nèi)燃機與配件，2018（04）：243-244.

[2]李婷婷.樓宇自動化節(jié)能控制措施分析[J].裝備制造技術(shù)，2017（11）：131-133.

[3]田菲.樓宇自動化控制系統(tǒng)在機場建筑節(jié)能中的應用[J].中國設備工程，2017（21）：62-63.