智能建筑的節(jié)能問題及對策研究新探

涂中球 張瑞鑫 孟禎 牛沁楠 高歡

摘要：智能建筑是當(dāng)今現(xiàn)代城市建設(shè)中的主要趨勢。隨著全世界IT行業(yè)的高速發(fā)展，以其為核心技術(shù)的建筑物智能化的應(yīng)用程度也在逐步提高。在我國建筑行業(yè)中，為了能夠響應(yīng)國家政策，達(dá)到節(jié)能效果，在實際公共建筑項目中主要是進行智能化系統(tǒng)的建設(shè)，從而自動化控制和監(jiān)測建筑內(nèi)部不同機電設(shè)備的應(yīng)用，不僅能夠滿足建筑的功能要求，同時能夠合理節(jié)能，提高建筑項目的經(jīng)濟效益，同時智能建筑的出現(xiàn)，不僅能夠確保建筑系統(tǒng)正常運行，同時將設(shè)備的使用壽命進行延長。在智能建筑中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)還存在一些問題需要解決，從而切實達(dá)到節(jié)能的效果，滿足智能建筑的需求，并最大化經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：智能建筑;節(jié)能問題;對策

由于建筑物的用途不同，采用的建筑材料不同，機電設(shè)備不同，管理方式不同，建筑能耗也有所不同，往往難以進行有效的比較。因此，智能建筑的節(jié)能需要多部門的努力，通過執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、建立終端節(jié)能優(yōu)先的觀念、加強管理，精確與優(yōu)化控制，引進節(jié)能設(shè)備，實現(xiàn)主動式節(jié)能。工程技術(shù)人員也應(yīng)樹立全方位節(jié)能意識、提高能源利用效率，體現(xiàn)智能建筑在節(jié)能方面的優(yōu)勢，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

一、建筑能耗的構(gòu)成與建筑節(jié)能

智能建筑是以建筑物為平臺，建筑形式能夠集系統(tǒng)、服務(wù)、管理及其優(yōu)化組合為一體，向人們提供高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境;是一種以樓宇自動化系統(tǒng)為主的高耗能建筑結(jié)構(gòu)。

1、建筑能耗主要包括建筑材料生產(chǎn)、加工、運輸能耗，施工過程能耗、建筑物管理運行能耗，以及建筑廢物拆除能耗能等。其中由照明、采暖通風(fēng)空調(diào)和其他儀器設(shè)備造成的建筑物運行能耗占到了整個建筑能耗的絕大部分。因此，建筑節(jié)能應(yīng)突出建筑物整個生命周期的節(jié)能形式，特別是減少建筑設(shè)備運行能耗;而非只強調(diào)建筑物建造過程中的一次性節(jié)能。

2、智能建筑一是以寫字樓、醫(yī)院、機場、體育館等公共建筑為主的智能大廈，主要能耗為照明和采暖通風(fēng)空調(diào)設(shè)備;二是以住宅為主的智能化小區(qū)，主要能耗為采暖空調(diào)設(shè)備。根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》對智能大廈這一耗能主體進行建筑設(shè)計，可實現(xiàn)智能建筑的有效節(jié)能。

二、智能建筑節(jié)能存在的問題

當(dāng)前智能化節(jié)能技術(shù)在我國建筑工程中取得了飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，但由于一些智能建筑節(jié)能技術(shù)還處于起步階段，仍然存在諸多問題。

1、缺少智能系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計，盲目上馬，造成不良效果主要表現(xiàn)為：很多智能建筑的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)高，技術(shù)也先進，但在項目建成交付使用后，智能化系統(tǒng)的開通率低，實際應(yīng)用程度也不高，系統(tǒng)長期處于閑置狀態(tài)，造成巨大的能源和設(shè)備資源的浪費，形成投資黑洞。再者，業(yè)主的需求不明確，常常在前期考慮不周全，給設(shè)計單位提設(shè)計要求時，容易造成漏項。

2、智能建筑工程技術(shù)問題頗多。隨著智能建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑物內(nèi)部安裝的各種現(xiàn)代化設(shè)備的功能更加完善。盡管我們已經(jīng)有從設(shè)計、產(chǎn)品、安裝到維護的相關(guān)專業(yè)人員，但是技術(shù)力量相對薄弱，管理水平低下，卻是不爭的事實。

3、智能建筑建造過程中，為了控制建造成本而忽視建筑的節(jié)能性能，未采用節(jié)能技術(shù)和材料，從而造成建筑物交付使用后的更多能源消耗。智能建筑中的照明、中央空調(diào)、監(jiān)控等設(shè)備長期不停歇運轉(zhuǎn)，造成嚴(yán)重的資源浪費和環(huán)境光污染。對智能建筑的節(jié)能系統(tǒng)認(rèn)識不足，使智能化系統(tǒng)的利用率較低，造成設(shè)備資源和能源的雙重浪費。在智能建筑的電氣設(shè)計過程中，未能充分認(rèn)識到電氣節(jié)能技術(shù)的重要性，導(dǎo)致電氣節(jié)能系統(tǒng)設(shè)計和運行的困難。缺乏配套的智能建筑電氣節(jié)能設(shè)備和設(shè)施，使建筑節(jié)能控制系統(tǒng)運行效率低下，造成大量的電能損耗。

三、智能建筑解決節(jié)能問題的對策

智能建筑比普通建筑有更好的自動化智能系統(tǒng)，能夠?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備、系統(tǒng)進行自動控制、管理和監(jiān)測，并進行相關(guān)數(shù)據(jù)信息的處理，通過這些方式來達(dá)到節(jié)能效果。自動化系統(tǒng)在控制內(nèi)部設(shè)備的過程中會對各種能源進行合理協(xié)調(diào)分配和控制，進而實現(xiàn)最佳的節(jié)能效果。對智能建筑中存在的節(jié)能問題，主要的解決措施就是通過各項節(jié)能技術(shù)和節(jié)能設(shè)備進行問題解決，具體體現(xiàn)在：

1、合理應(yīng)用太陽能技術(shù)。在智能建筑中合理應(yīng)用太陽能技術(shù)，根據(jù)太陽能設(shè)備，即太陽能集熱器將太陽輻射的熱能進行最大化應(yīng)用，主要是在建筑中應(yīng)用熱能進行采暖、發(fā)電、空調(diào)應(yīng)用和供熱。利用太陽能熱的主要設(shè)備就是太陽能熱水器，通過熱水系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能效果。此外，在智能建筑中應(yīng)用太陽能技術(shù)可以將相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的隔熱、發(fā)電、裝飾和安全性能合為一體，達(dá)到環(huán)保節(jié)能效果，不僅體現(xiàn)人性化和節(jié)能化的理念，同時也對智能建筑未來的發(fā)展方向產(chǎn)生一定的啟示作用。

2、通過采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能效果。在智能建筑中，采暖通風(fēng)空調(diào)是非常重要的系統(tǒng)設(shè)備之一，它主要是通過控制空調(diào)、熱風(fēng)、冷熱源等機組，從而形成舒適的室內(nèi)環(huán)境，確?？諝赓|(zhì)量。在采暖通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用中主要的節(jié)能措施有：首先是加強設(shè)備利用能源的效率，其次是合理分配采暖空調(diào)的空間區(qū)域，可以通過中央空調(diào)系統(tǒng)中的監(jiān)控軟件和子系統(tǒng)對建筑內(nèi)部不同區(qū)域的熱負(fù)荷進行監(jiān)視，從而對室內(nèi)溫度進行動態(tài)調(diào)節(jié)。

3、通過照明系統(tǒng)進行節(jié)能控制。在智能建筑中合理規(guī)劃照明系統(tǒng)能夠為室內(nèi)營造舒適健康的環(huán)境，在此過程中需要合理應(yīng)用照明系統(tǒng)達(dá)到節(jié)能環(huán)保的效果。在設(shè)計照明系統(tǒng)的過程中，相關(guān)的技術(shù)人員應(yīng)該要注意：首先是一般選擇的照明方式盡量使太陽能或者是自然光;其次是在照明系統(tǒng)中進行節(jié)能控制照明設(shè)備裝置或者是具有較高效率的燈具進行照明;第三是對室內(nèi)燈具進行合理、科學(xué)的布置，提高利用電能的效率，降低消耗能源的概率;最后是通過照明系統(tǒng)智能化對燈具的亮度和開關(guān)進行自動調(diào)節(jié)。

4、合理應(yīng)用小區(qū)熱環(huán)境技術(shù)。智能建筑的小區(qū)內(nèi)部一般是采用清潔和綠色能源作為主要的熱源，同時利用智能計量收費系統(tǒng)來合理調(diào)節(jié)和計量熱量，滿足住戶的實際需求，避免出現(xiàn)浪費熱能的現(xiàn)象，有效地達(dá)到采暖和節(jié)能效果。此外，住戶可以安裝家庭式的中央空調(diào)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)不僅具有簡便的操作方法，同時統(tǒng)一解決生活熱水、制冷和采暖問題，達(dá)到經(jīng)濟節(jié)能的效果。

5、合理應(yīng)用供配電系統(tǒng)。智能建筑達(dá)到節(jié)能作用離不開供配電系統(tǒng)，它達(dá)到節(jié)能的主要方法有：首先是該系統(tǒng)能夠?qū)⒆冸娝蜇?fù)荷中心靠近，從而避免損害線路電壓，提高供電質(zhì)量;其次是設(shè)計人員在進行供配電系統(tǒng)的設(shè)計中需要充分考慮周邊用電設(shè)備的分布、負(fù)荷容量以及供電距離等因素，從而合理設(shè)計供電線路、供電電壓和導(dǎo)線截面積;最后是在設(shè)計供配電系統(tǒng)中需要對三相負(fù)荷平衡問題進行分析和考慮，通過移相平衡法、容抗平衡閥等方式對系統(tǒng)進行改善，從而降低多余電能的損耗，達(dá)到節(jié)能作用。

總之，隨著科技的發(fā)展和進步，相關(guān)能源的消耗逐漸增加，所以在智能建筑中加強節(jié)能理念的落實是非常重要的。在智能建筑中，相關(guān)部門和技術(shù)人員應(yīng)該要意識到節(jié)能問題并重視建筑設(shè)計和施工中的節(jié)能理念，全面認(rèn)識和理解節(jié)能理念，根據(jù)相關(guān)的節(jié)能技術(shù)和設(shè)備系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計，確保智能建筑的相關(guān)系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)揮節(jié)能效果，從而提高智能建筑的節(jié)能應(yīng)用效率，實現(xiàn)經(jīng)濟節(jié)能和社會節(jié)能。

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