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【摘 要】 本文主要分析了智能化建筑的节能问题,探讨了当前智能化建筑节能的具体方法和应用情况,提出了智能化建筑如何更好的结合建筑节能技术,以期可以为智能化建筑的更好的应用提供借鉴。
【关键词】 智能化建筑;建筑节能
一、前言
目前,智能化建筑发展过程中,更加注重建筑的节能问题,只有做好了建筑节能工作,才能够提高智能化建筑的科学性,让智能化建筑朝着更加健康的方向发展。
二、建筑智能化和建筑节能市场所具有的的潜力
建筑智能化业务是指综合运用现代通信技术、自动控制技术、计算机技术等现代技术,将建筑物建设或改造成为智能建筑的全部工程,工程内容包括信息设施系统(ITSI)、信息化应用系统(ITAS)、建筑设备管理系统(BMS)、公共安全系统(PSS)、智能化集成系统(IIS)、机房工程(EEEP)等六大系统工程。
建筑节能业务则是指采用节能型的建筑新工艺、新材料、新设备,建立建筑设备监控系统(BAS)、实施建筑机电设备节能改造、机电设备优化运行、能源监测等各种手段,实现建筑物能耗降低的各项业务。国内建筑节能服务行业内主要节能公司以国内本土企业为主,除达实智能外,从事建筑机电设备节能的企业主要有同方股份、贵州汇通华城、深圳嘉力达等公司。由于建筑节能服务产业刚刚兴起,该行业集中度不高,每家公司的市场份额较小。根据EMCA《2008、2009年度中国节能服务产业发展报告》,2009年我国节能服务产业继续保持快速增长,全年规模以上节能服务企业完成总产值达到587.68亿元,同比增长40.83%;综合节能投资为360.37亿元,同比增长42.33%,其中合同能源管理(EMC)项目投资增长到195.32亿元,同比增长67.37%。我国节能市场十分巨大,投资总需求高达4500-6000亿元。因此,我国节能服务产业具有广阔的发展前景。
三、智能建筑节能方面的作用
1、采用智能照明控制系统,有效地节约能源。智能照明控制系统以弱电总线通讯的方式控制强电末端设备,主要功能为灯光控制、窗帘控制、安全防范等,可对灯光进行各种控制如:开关控制、调光控制、分散集中控制、远程控制、延时控制、定时控制、光线感测控制、红外线遥控、移动感测控制、与其他设备系统的联动控制等,控制方式方便、灵活、易于修改、易于操作、易于维护。随着世界经济于高新技术的不断发展,人们对生活环境的要求越来越高。除去对建筑的传统要求外,在建筑的安全性、舒适性、节能性、自动化与信息化等方面均提出更高要求,其目的是创造出舒适宜人,能充分提高工作效率而又具有极大灵活性的办公与生活环境。
2、利用节能建筑材料。智能建筑材料是指具有感知、记忆、自适应和自修复等功能,能够检测并且可以识别内外刺激强度,响应外界变化,按照设定的方式选择和控制响应,反应比较灵敏、及时和恰当,当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态的具有生物质能的材料。
通常可分为智能传感材料、智能驱动材料、智能修复材料和智能控制材料四类。
3、提高室内光照效果。适当提高室内光照效果,是降低建筑照明设备应用的重要手段。在实际施工过程中,应该注意对遮阳结构的减少和调节,提高建筑窗体的大小,保证室内环境的通透性,将阳光有效的引入房间深处,提高房间没得光照效果,有利于提升建筑的整体使用效果,使室内光照为维持一个相对合适的数值,减少对照明设备的依赖。智能化遮阳设备,能够根据光照强度、温度、以及时间指针,自动变换遮阳卷帘的高低位置以及百叶窗的透光角度,能够有效提升室内空间的光照强度,对于维持室内温度环境,满足之内光线要求,也起到了非常积极的作用。
四、建筑电气系统的设计原则
第一,建筑电气设计应严格以国家规范为依据。为保证设计质量,强化对建筑工程设计文件的编制管理,我国进行了相关标准的制定。建筑电气施工与设计必须严格执行贯彻国家相关法令政策。所编制的设计文件应同国家现行设计规范、标准和制图标准相符合,且遵守设计工作的相关程序。
第二,兼顾近期规划与长期规划并强调近期,还应对远期扩建衔接适当考虑,从而便于节约宏观投资。必须以可靠的投资数额为依据来确定设计标准,如灯光设计标准等。而设备档次,如灯具装修标准、豪华程度等则由投资数额决定,以钱的多少来确定具体施工規划。
第三,结合实际进行建筑电气设计。对设计规范要正确掌握,根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统简单可靠,操作方便;对于节约能源、电气安全、环境保护等方面,应积极采用先进技术,切实采取有效措施。整个建筑工程设计中,建筑电气占据着重要的位置,其设计过程应同有关结构、建筑、暖通、给排水等相关专业进行密切的配合与协调。
五、智能化建筑电气节能技术的系统优化分析
1、质量安全监控的优化分析
质量安全监控的优化可以从以下两个方面展开:
(一)优化智能建筑电气节能供电系统的保护措施,如借助网络开启智能保护措施,通过借助因特网的人工智能识别系统对质量安全进行监控,可以及时发现安全问题。如建筑电气的某一环节出现了断电或者短路等问题,借助因特网能够快速识别出出问题的部位,帮助管理人员及时维修。
(二)优化智能化建筑电气节能的安全防范系统。不仅要充分了解相关建筑节能原则和标准规范,同时还要掌握先进的节能设计技术方法和新型节能电气产品,把节能措施灵活运用到建筑电气节能每项工程。要采用高科技监控系统,对于建筑中的电器耗能设备实行全过程、全时段的监控和自我调节,利用自动调节功能对设备进行不同照明条件下的调节以便达到节约电能的目的。包括对视频监控系统、入侵报警系统、门禁控制系统、数字与网络视频监控技术、安全防范系统的集成与技术融合等方面的节能优化等。其中信息的采集与处理是智能化建筑电气安全防范系统的核心,它采用的主要技术有现场总线布控技术、智能元器件探测技术、微机接口及其控制技术、智能化系统调试技术等。
2、智能控制系统的优化
智能控制系统的优化是智能化建筑电气节能技术系统优化的主要内容,具体包括智能控制策略的优化、智能控制管理方式的优化、智能数字控制器的优化以及智能控制网络的优化四个方面。以如何实现暖通空调系统的节能技术系统优化为例。
(一)从智能控制管理方式的优化角度出发,为了给空调使用者提供较大的舒适与便利,工程设计者可以通过在DDC上安装功能与VRV控制面板的设定器接近的专门部件来实现对暖通空调系统的中央控制。
(二人)从智能控制策略优化的角度出发,PID控制是空调的数字控制器(简称DDC)普遍采取的一种控制方式。一般而言,PID系数的高低与空调达到设定温度的过程长短成反比例关系。
(三)从智能数字控制器的优化角度出发,可以依据不同的场合选择不同处理能力的DDC,如在冷冻机房等空调通风密集的地方可以选择安装大型控制器,而对空调通风机可以选择安装中小型的控制器。还可以在空调通风的设备控制器中扩大可编程逻辑控制器(PLC)的使用范围。
(四)从智能控制网络的优化角度出发,依据工程的类型,基于拓扑结构在控制网络中的重要作用,可以选择性地运用基于RS485总线的控制网络对小型智能化建筑电气节能工程进行优化或者采用基于楼层的分支、分层的多级化网络控制模式对大型智能化建筑电气节能工程进行优化。
六、结束语
综上所述,智能化建筑已经成为了今后发展的趋势,所以,探讨智能化建筑和建筑节能问题非常有现实意义,在今后建筑发展中,还需要深入分析智能化建筑的节能设计和应用问题。
参考文献:
[1]王家隽.加强智能建筑全过程质量控制,促进建筑节能[J].智能建筑.2011(10)
[2]仇保兴.落实基本国策抓好建筑节能——建设部副部长仇保兴在全国节能工作会议上的讲话[J].建筑装饰材料世界.2012(09)
[3]建设部部长汪光焘:明确“十一五”建筑节能工作重点[J].建设科技.2011(09)
【关键词】 智能化建筑;建筑节能
一、前言
目前,智能化建筑发展过程中,更加注重建筑的节能问题,只有做好了建筑节能工作,才能够提高智能化建筑的科学性,让智能化建筑朝着更加健康的方向发展。
二、建筑智能化和建筑节能市场所具有的的潜力
建筑智能化业务是指综合运用现代通信技术、自动控制技术、计算机技术等现代技术,将建筑物建设或改造成为智能建筑的全部工程,工程内容包括信息设施系统(ITSI)、信息化应用系统(ITAS)、建筑设备管理系统(BMS)、公共安全系统(PSS)、智能化集成系统(IIS)、机房工程(EEEP)等六大系统工程。
建筑节能业务则是指采用节能型的建筑新工艺、新材料、新设备,建立建筑设备监控系统(BAS)、实施建筑机电设备节能改造、机电设备优化运行、能源监测等各种手段,实现建筑物能耗降低的各项业务。国内建筑节能服务行业内主要节能公司以国内本土企业为主,除达实智能外,从事建筑机电设备节能的企业主要有同方股份、贵州汇通华城、深圳嘉力达等公司。由于建筑节能服务产业刚刚兴起,该行业集中度不高,每家公司的市场份额较小。根据EMCA《2008、2009年度中国节能服务产业发展报告》,2009年我国节能服务产业继续保持快速增长,全年规模以上节能服务企业完成总产值达到587.68亿元,同比增长40.83%;综合节能投资为360.37亿元,同比增长42.33%,其中合同能源管理(EMC)项目投资增长到195.32亿元,同比增长67.37%。我国节能市场十分巨大,投资总需求高达4500-6000亿元。因此,我国节能服务产业具有广阔的发展前景。
三、智能建筑节能方面的作用
1、采用智能照明控制系统,有效地节约能源。智能照明控制系统以弱电总线通讯的方式控制强电末端设备,主要功能为灯光控制、窗帘控制、安全防范等,可对灯光进行各种控制如:开关控制、调光控制、分散集中控制、远程控制、延时控制、定时控制、光线感测控制、红外线遥控、移动感测控制、与其他设备系统的联动控制等,控制方式方便、灵活、易于修改、易于操作、易于维护。随着世界经济于高新技术的不断发展,人们对生活环境的要求越来越高。除去对建筑的传统要求外,在建筑的安全性、舒适性、节能性、自动化与信息化等方面均提出更高要求,其目的是创造出舒适宜人,能充分提高工作效率而又具有极大灵活性的办公与生活环境。
2、利用节能建筑材料。智能建筑材料是指具有感知、记忆、自适应和自修复等功能,能够检测并且可以识别内外刺激强度,响应外界变化,按照设定的方式选择和控制响应,反应比较灵敏、及时和恰当,当外部刺激消除后,能够迅速恢复到原始状态的具有生物质能的材料。
通常可分为智能传感材料、智能驱动材料、智能修复材料和智能控制材料四类。
3、提高室内光照效果。适当提高室内光照效果,是降低建筑照明设备应用的重要手段。在实际施工过程中,应该注意对遮阳结构的减少和调节,提高建筑窗体的大小,保证室内环境的通透性,将阳光有效的引入房间深处,提高房间没得光照效果,有利于提升建筑的整体使用效果,使室内光照为维持一个相对合适的数值,减少对照明设备的依赖。智能化遮阳设备,能够根据光照强度、温度、以及时间指针,自动变换遮阳卷帘的高低位置以及百叶窗的透光角度,能够有效提升室内空间的光照强度,对于维持室内温度环境,满足之内光线要求,也起到了非常积极的作用。
四、建筑电气系统的设计原则
第一,建筑电气设计应严格以国家规范为依据。为保证设计质量,强化对建筑工程设计文件的编制管理,我国进行了相关标准的制定。建筑电气施工与设计必须严格执行贯彻国家相关法令政策。所编制的设计文件应同国家现行设计规范、标准和制图标准相符合,且遵守设计工作的相关程序。
第二,兼顾近期规划与长期规划并强调近期,还应对远期扩建衔接适当考虑,从而便于节约宏观投资。必须以可靠的投资数额为依据来确定设计标准,如灯光设计标准等。而设备档次,如灯具装修标准、豪华程度等则由投资数额决定,以钱的多少来确定具体施工規划。
第三,结合实际进行建筑电气设计。对设计规范要正确掌握,根据负荷容量、供电距离及分布、用电设备特点等因素合理设计供配电系统,做到系统简单可靠,操作方便;对于节约能源、电气安全、环境保护等方面,应积极采用先进技术,切实采取有效措施。整个建筑工程设计中,建筑电气占据着重要的位置,其设计过程应同有关结构、建筑、暖通、给排水等相关专业进行密切的配合与协调。
五、智能化建筑电气节能技术的系统优化分析
1、质量安全监控的优化分析
质量安全监控的优化可以从以下两个方面展开:
(一)优化智能建筑电气节能供电系统的保护措施,如借助网络开启智能保护措施,通过借助因特网的人工智能识别系统对质量安全进行监控,可以及时发现安全问题。如建筑电气的某一环节出现了断电或者短路等问题,借助因特网能够快速识别出出问题的部位,帮助管理人员及时维修。
(二)优化智能化建筑电气节能的安全防范系统。不仅要充分了解相关建筑节能原则和标准规范,同时还要掌握先进的节能设计技术方法和新型节能电气产品,把节能措施灵活运用到建筑电气节能每项工程。要采用高科技监控系统,对于建筑中的电器耗能设备实行全过程、全时段的监控和自我调节,利用自动调节功能对设备进行不同照明条件下的调节以便达到节约电能的目的。包括对视频监控系统、入侵报警系统、门禁控制系统、数字与网络视频监控技术、安全防范系统的集成与技术融合等方面的节能优化等。其中信息的采集与处理是智能化建筑电气安全防范系统的核心,它采用的主要技术有现场总线布控技术、智能元器件探测技术、微机接口及其控制技术、智能化系统调试技术等。
2、智能控制系统的优化
智能控制系统的优化是智能化建筑电气节能技术系统优化的主要内容,具体包括智能控制策略的优化、智能控制管理方式的优化、智能数字控制器的优化以及智能控制网络的优化四个方面。以如何实现暖通空调系统的节能技术系统优化为例。
(一)从智能控制管理方式的优化角度出发,为了给空调使用者提供较大的舒适与便利,工程设计者可以通过在DDC上安装功能与VRV控制面板的设定器接近的专门部件来实现对暖通空调系统的中央控制。
(二人)从智能控制策略优化的角度出发,PID控制是空调的数字控制器(简称DDC)普遍采取的一种控制方式。一般而言,PID系数的高低与空调达到设定温度的过程长短成反比例关系。
(三)从智能数字控制器的优化角度出发,可以依据不同的场合选择不同处理能力的DDC,如在冷冻机房等空调通风密集的地方可以选择安装大型控制器,而对空调通风机可以选择安装中小型的控制器。还可以在空调通风的设备控制器中扩大可编程逻辑控制器(PLC)的使用范围。
(四)从智能控制网络的优化角度出发,依据工程的类型,基于拓扑结构在控制网络中的重要作用,可以选择性地运用基于RS485总线的控制网络对小型智能化建筑电气节能工程进行优化或者采用基于楼层的分支、分层的多级化网络控制模式对大型智能化建筑电气节能工程进行优化。
六、结束语
综上所述,智能化建筑已经成为了今后发展的趋势,所以,探讨智能化建筑和建筑节能问题非常有现实意义,在今后建筑发展中,还需要深入分析智能化建筑的节能设计和应用问题。
参考文献:
[1]王家隽.加强智能建筑全过程质量控制,促进建筑节能[J].智能建筑.2011(10)
[2]仇保兴.落实基本国策抓好建筑节能——建设部副部长仇保兴在全国节能工作会议上的讲话[J].建筑装饰材料世界.2012(09)
[3]建设部部长汪光焘:明确“十一五”建筑节能工作重点[J].建设科技.2011(09)