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摘要:虽然人人向往智能化的生活,但如果这需要建立在更大量的能源消耗上,我们就必须为此付出更大的使用成本,而这并不是我们想要的。房子是智能化居住的承载,电脑系统是智能化居住的中枢,两者的完美结合将使我们的生活模式发生本质变化,但前提是这个结合体必须是绿色、低碳、节能的。绿色建筑的智能化离不开各种新技术、新设备的应用,这些技术和设备是跨学科、跨领域的,如何实现各项系统、设备、技术的协调运行是一大挑战。为此,有专家指出,绿色建筑的智能化要在设计前期就应由相关单位共同参与,整体设计。
关键词:建筑智能化;绿色建筑
中图分类号:S73文献标识码: A
引言
随着社会的不断发展,绿色建筑成为建筑业发展的必然趋势。绿色建筑与建筑节能是两个不可分开的部分,绿色建筑必须具备着节能的特点,也就是说绿色建筑就是要节约能源、不污染环境、保持生态平衡、体现可持续发展的战略思想,最终达到节能环保的目的。目前,国内外绿色建筑与建筑节能的科技有了不少成果,积累了一些经验,在很大程度上促进了我国住房和城乡建设领域的科技创新及绿色建筑与建筑节能的深入开展。尤其是智能化技术在绿色建筑中的应用,在运营管理阶段能够有效的降低能耗、减少排放,为人们提供一个舒适的人居环境。所以,对绿色建筑中的智能化技术的应用进行分析和研究是具有重大意义的。
一、绿色建筑与智能建筑
建筑在建材生产、建筑施工、建筑运行的全生命周期内消耗了地球50%的能源、42%的水资源、50%的材料,产生了全球24%的空气污染、50%的温室效应、40%的水源污染、20%的固体垃圾和50%的氯氟烃等。绿色建筑改变建筑业当前高投入、高消耗、高污染、低效率的模式,在建筑的全壽命周期内,最大限度地节约资源,保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,做到人及建筑与环境的和谐共生,持续发展。
智能建筑将建筑技术和信息技术相结合,以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。建筑是智能建筑的平台,在节能环保的大背景下,建筑这一平台向绿色、生态方向发展,建筑智能化的内容、技术以及内涵均要随之扩展。
当今,绿色建筑、智能建筑已经成为建筑的发展方向,“绿色”已经成为一种理念,“智能”已经成为一种手段,因而智能建筑规划、设计应采用绿色的观念和方式,而且智能化技术的应用也应扩大到对绿色生态设施、新能源的监控与管理;而对于绿色建筑来说,智能技术是其技术要点之一,在《绿色建筑技术导则》中,要求“应用以智能技术为支撑的系统与产品,提高绿色建筑性能”,设置“满足用户功能性、安全性、舒适性和高效率需求的智能化系统”。
二、绿色建筑中的智能化技术应用
建筑智能化技术是指建筑物利用系统集成方法,将现代计算机技术、自动控制技术、现代通信技术、智能控制技术、多媒体技术和现代建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控及对信息资源的有效管理,来降低能源和资源的消耗,使建筑物能够为人们提供安全、高效、舒适、便利的生活环境。
建筑智能化技术是一门新的、交义性的、多学科的应用技术,发展十分迅速,应用非常广泛,当今各发达国家都在积极开发和利用智能化技术用于处理垃圾、污水、废气、公害及节能、节水、消除电磁污染、改善生态环境、提高舒适性,提高资源可持续利用率等。
1、BA控制技术应用
BA系统指楼宇自动化系统,它运用自动控制、计算机、通信、传感器等技术,实现设备的有效控制与管理,保证建筑设施的安全、可靠、高效、节能运行。BA系统是对建筑物或建筑群内的空调与通风、供配电、照明、给排水、热源与热交换、冷冻和冷却水及电梯等系统以集中、监视、控制和管理为目的构成的综合系统。
BA系统的功能主要有:实现机电设备的启、停控制和连锁操作;实时监测和存储设备运行的工作状态;实时监测和存储设备的故障报警信号;实时监测和采集系统的主要参数,如温度、湿度、流量、电源电压和电流等;按预定的控制程序对系统的被控参数进行自动调节,使其运行在设定的范围;实现机组的台数控制和优化运行;采用综合措施实现节能运行;在实现自动控制功能的同时,提供远程操作和就地操作的功能;自动形成系统运行报告、设备故障报警报告及设备维修报告;提供的系统运行状态、故障报警的实时数据和历史数据记录等均可以以图形化界而显示;满足物业管理需要,提供数据分析报表;共享公共安全系统信息资源,进行设备控制。
BA系统设备的变频节能技术、先进的控制算法、综合控制策略可以通过减少设备运行时间或降低设备运行强度来实现节能,有效节约建筑设备能耗的20%一30%,同时在一定程度上降低设备的磨损与事故发生率,大大延长设备的使用寿命,减少设备维护成本。
2、建筑环境监测技术应用
建筑需要给人们提供良好的热环境、光环境和声环境,因此,将冷热舒适、视觉舒适和听觉舒适作为主要指标,通过智能传感器等智能监测技术,采集、存储及分析相关数据,以便于对相应系统(如照明系统、遮阳系统等)进行统筹控制。
通过智能化技术控制空调与通风系统,自动调节室内温度、湿度、空气流速、空气品质及其它影响冷热舒适性的环境指标,从而提高冷热舒适性。
通过智能化技术控制照明、遮阳及采光系统,自动调节室内自然光采集、灯光照度和亮度,从而提高视觉舒适性。
通过声压传感器采集噪声源数据,联动其他系统以限制噪声的传播,从而提高听觉舒适性。
3、能源监测与管理系统应用
随着经济的快速发展,大型公共建筑高耗能日显突出。目前,我国每年竣工建筑面积约为20亿m2,其中公共建筑约有4亿m2,2万m2以上的大型公共建筑面积占城镇建筑面积的比例不到4%,但能耗却占到建筑能耗的20%以上,其中单位面积耗电量是普通民宅的10一15倍。在公共建筑(特别是大型商场、高档酒店、高端办公楼等)的全年能耗中,暖通系统消耗约50%一60%消耗,照明系统消耗约20%一30%。
我国的建筑运行能耗控制水平,特别是大型公共建筑的能耗控制水平远低于发达国家,因此,有很大的节能潜力。通过建立大型公共建筑能源监测与管理系统,采集实际能耗数据,结合绿色建筑评价标准,通过技术改造和科学管理实现建筑节能目标。
建筑能源监测管理系统是将建筑物或建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水等能源使用状况实行集中监视、集中管理和分散控制的管理系统,是实现建筑能耗在线监测和动态分析的软硬件系统的统称。它由各计量装置、数据采集器和能耗数据管理软件系统组成。能源监测与管理系统结构见图1。
图1能源监测与管理系统结构图
通过实时的在线监控和分析管理实现以下功能:
①对设备能耗数据进行采集监视;
②找出低效率运转的设备;
③分析能源消耗异常原因;
④降低峰值用电水平。
(4)通信技术应用
通信系统是现代建筑工程不可或缺的组成部分,可以为用户提供及时有效的信息传送服务。
随着建筑功能的不断扩展,信息化需求也不断提高,传统的电话语音通信已不能满足人们的需要,通信系统需要对语音、数据、图像等信息进行及时传输,通信网络与计算机网络融为一体,成为一种综合的通信网络。随着绿色建筑理念的大力推广,通信系统作为建筑智能化和信息化的基础支持系统和重要技术手段,其应用领域更趋如何体现节能、环保、低碳及提高建筑的舒适性、便利性和安全性,为使用者提供绿色、健康的工作和生活环境。
智能建筑的通信技术相关应用系统很多,分别用来传输数据、语音、图像等信息。如数据传输主要依靠计算机网络系统;语音传输涉及程控电话系统、移动通信系统、无线对讲系统、会议系统、背景音乐与广播系统、同声传译系统等;图像传输涉及卫星与有线电视系统、远程视频会议系统等。随着IP协议应用的不断扩大,利用IP技术传输数据、语音、图像等成为趋势。
结束语
综上所述,智能化技术在绿色建筑中的应用将是现代建筑发展的必然趋势,智能化技术能够有效降低能耗、减少排放,为人们提供舒适的人居环境。结合相关智能技术的应用经验,不断促进智能化技术的普及,促进绿色建筑的节能环保之路不断前进,充分重视绿色建筑以及智能化技术在节能环保上的重要作用,从而更好地践行我国建设环保型社会的理念。
参考文献
[1]赵倩.环保节能技术在绿色建筑中的作用[J].技术与市场,2012,03:105.
[2]杨仕超,周荃.建筑遮阳技术在绿色建筑中的应用研究[J].建设科技,2012,15:30-33.
关键词:建筑智能化;绿色建筑
中图分类号:S73文献标识码: A
引言
随着社会的不断发展,绿色建筑成为建筑业发展的必然趋势。绿色建筑与建筑节能是两个不可分开的部分,绿色建筑必须具备着节能的特点,也就是说绿色建筑就是要节约能源、不污染环境、保持生态平衡、体现可持续发展的战略思想,最终达到节能环保的目的。目前,国内外绿色建筑与建筑节能的科技有了不少成果,积累了一些经验,在很大程度上促进了我国住房和城乡建设领域的科技创新及绿色建筑与建筑节能的深入开展。尤其是智能化技术在绿色建筑中的应用,在运营管理阶段能够有效的降低能耗、减少排放,为人们提供一个舒适的人居环境。所以,对绿色建筑中的智能化技术的应用进行分析和研究是具有重大意义的。
一、绿色建筑与智能建筑
建筑在建材生产、建筑施工、建筑运行的全生命周期内消耗了地球50%的能源、42%的水资源、50%的材料,产生了全球24%的空气污染、50%的温室效应、40%的水源污染、20%的固体垃圾和50%的氯氟烃等。绿色建筑改变建筑业当前高投入、高消耗、高污染、低效率的模式,在建筑的全壽命周期内,最大限度地节约资源,保护环境和减少污染,为人们提供健康、适用和高效的使用空间,做到人及建筑与环境的和谐共生,持续发展。
智能建筑将建筑技术和信息技术相结合,以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境。建筑是智能建筑的平台,在节能环保的大背景下,建筑这一平台向绿色、生态方向发展,建筑智能化的内容、技术以及内涵均要随之扩展。
当今,绿色建筑、智能建筑已经成为建筑的发展方向,“绿色”已经成为一种理念,“智能”已经成为一种手段,因而智能建筑规划、设计应采用绿色的观念和方式,而且智能化技术的应用也应扩大到对绿色生态设施、新能源的监控与管理;而对于绿色建筑来说,智能技术是其技术要点之一,在《绿色建筑技术导则》中,要求“应用以智能技术为支撑的系统与产品,提高绿色建筑性能”,设置“满足用户功能性、安全性、舒适性和高效率需求的智能化系统”。
二、绿色建筑中的智能化技术应用
建筑智能化技术是指建筑物利用系统集成方法,将现代计算机技术、自动控制技术、现代通信技术、智能控制技术、多媒体技术和现代建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控及对信息资源的有效管理,来降低能源和资源的消耗,使建筑物能够为人们提供安全、高效、舒适、便利的生活环境。
建筑智能化技术是一门新的、交义性的、多学科的应用技术,发展十分迅速,应用非常广泛,当今各发达国家都在积极开发和利用智能化技术用于处理垃圾、污水、废气、公害及节能、节水、消除电磁污染、改善生态环境、提高舒适性,提高资源可持续利用率等。
1、BA控制技术应用
BA系统指楼宇自动化系统,它运用自动控制、计算机、通信、传感器等技术,实现设备的有效控制与管理,保证建筑设施的安全、可靠、高效、节能运行。BA系统是对建筑物或建筑群内的空调与通风、供配电、照明、给排水、热源与热交换、冷冻和冷却水及电梯等系统以集中、监视、控制和管理为目的构成的综合系统。
BA系统的功能主要有:实现机电设备的启、停控制和连锁操作;实时监测和存储设备运行的工作状态;实时监测和存储设备的故障报警信号;实时监测和采集系统的主要参数,如温度、湿度、流量、电源电压和电流等;按预定的控制程序对系统的被控参数进行自动调节,使其运行在设定的范围;实现机组的台数控制和优化运行;采用综合措施实现节能运行;在实现自动控制功能的同时,提供远程操作和就地操作的功能;自动形成系统运行报告、设备故障报警报告及设备维修报告;提供的系统运行状态、故障报警的实时数据和历史数据记录等均可以以图形化界而显示;满足物业管理需要,提供数据分析报表;共享公共安全系统信息资源,进行设备控制。
BA系统设备的变频节能技术、先进的控制算法、综合控制策略可以通过减少设备运行时间或降低设备运行强度来实现节能,有效节约建筑设备能耗的20%一30%,同时在一定程度上降低设备的磨损与事故发生率,大大延长设备的使用寿命,减少设备维护成本。
2、建筑环境监测技术应用
建筑需要给人们提供良好的热环境、光环境和声环境,因此,将冷热舒适、视觉舒适和听觉舒适作为主要指标,通过智能传感器等智能监测技术,采集、存储及分析相关数据,以便于对相应系统(如照明系统、遮阳系统等)进行统筹控制。
通过智能化技术控制空调与通风系统,自动调节室内温度、湿度、空气流速、空气品质及其它影响冷热舒适性的环境指标,从而提高冷热舒适性。
通过智能化技术控制照明、遮阳及采光系统,自动调节室内自然光采集、灯光照度和亮度,从而提高视觉舒适性。
通过声压传感器采集噪声源数据,联动其他系统以限制噪声的传播,从而提高听觉舒适性。
3、能源监测与管理系统应用
随着经济的快速发展,大型公共建筑高耗能日显突出。目前,我国每年竣工建筑面积约为20亿m2,其中公共建筑约有4亿m2,2万m2以上的大型公共建筑面积占城镇建筑面积的比例不到4%,但能耗却占到建筑能耗的20%以上,其中单位面积耗电量是普通民宅的10一15倍。在公共建筑(特别是大型商场、高档酒店、高端办公楼等)的全年能耗中,暖通系统消耗约50%一60%消耗,照明系统消耗约20%一30%。
我国的建筑运行能耗控制水平,特别是大型公共建筑的能耗控制水平远低于发达国家,因此,有很大的节能潜力。通过建立大型公共建筑能源监测与管理系统,采集实际能耗数据,结合绿色建筑评价标准,通过技术改造和科学管理实现建筑节能目标。
建筑能源监测管理系统是将建筑物或建筑群内的变配电、照明、电梯、空调、供热、给排水等能源使用状况实行集中监视、集中管理和分散控制的管理系统,是实现建筑能耗在线监测和动态分析的软硬件系统的统称。它由各计量装置、数据采集器和能耗数据管理软件系统组成。能源监测与管理系统结构见图1。
图1能源监测与管理系统结构图
通过实时的在线监控和分析管理实现以下功能:
①对设备能耗数据进行采集监视;
②找出低效率运转的设备;
③分析能源消耗异常原因;
④降低峰值用电水平。
(4)通信技术应用
通信系统是现代建筑工程不可或缺的组成部分,可以为用户提供及时有效的信息传送服务。
随着建筑功能的不断扩展,信息化需求也不断提高,传统的电话语音通信已不能满足人们的需要,通信系统需要对语音、数据、图像等信息进行及时传输,通信网络与计算机网络融为一体,成为一种综合的通信网络。随着绿色建筑理念的大力推广,通信系统作为建筑智能化和信息化的基础支持系统和重要技术手段,其应用领域更趋如何体现节能、环保、低碳及提高建筑的舒适性、便利性和安全性,为使用者提供绿色、健康的工作和生活环境。
智能建筑的通信技术相关应用系统很多,分别用来传输数据、语音、图像等信息。如数据传输主要依靠计算机网络系统;语音传输涉及程控电话系统、移动通信系统、无线对讲系统、会议系统、背景音乐与广播系统、同声传译系统等;图像传输涉及卫星与有线电视系统、远程视频会议系统等。随着IP协议应用的不断扩大,利用IP技术传输数据、语音、图像等成为趋势。
结束语
综上所述,智能化技术在绿色建筑中的应用将是现代建筑发展的必然趋势,智能化技术能够有效降低能耗、减少排放,为人们提供舒适的人居环境。结合相关智能技术的应用经验,不断促进智能化技术的普及,促进绿色建筑的节能环保之路不断前进,充分重视绿色建筑以及智能化技术在节能环保上的重要作用,从而更好地践行我国建设环保型社会的理念。
参考文献
[1]赵倩.环保节能技术在绿色建筑中的作用[J].技术与市场,2012,03:105.
[2]杨仕超,周荃.建筑遮阳技术在绿色建筑中的应用研究[J].建设科技,2012,15:30-33.