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2智能建筑概念的深层含义与特征
我国建筑业产值的持续增长推动了建筑智能化行业的快速发展,随着技术的不断更新和市场领域的急速延伸,在未来几年智能建筑的市场前景仍一片光明。智能建筑具有深刻的内涵以及本身独特的特点,主要表现在以下方面。
2.1智能建筑的深层含义
智能建筑是随着人类对建筑内外信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性的要求而产生的。智能建筑及节能行业强调用户体验,具有内生发展动力。建筑智能化提高客户工作效率,提升建筑适用性,降低使用成本。其基本内涵主要表现在社会内涵和技术内涵两个方面。两方面的内涵构成了智能建筑总体的内涵。在社会内涵上,智能建筑主要表现在“节能环保理念”上,建筑节能技术的有效利用可以缓解社会的能源危机、减轻环境的污染、促进社会经济的可持续发展。所以人们要树立节能环保的理念,在建筑施工中积极应用节能环保技术,推动建筑节能水平的提高。根据用户的需求将建筑物的结构、系统、服务和管理进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。技术内涵方面主要表现在,智能、节能两个方面。其中,智能技术方面是最先进的技术,其在计算机系统的整体控制下,采用视频控制技术、通信技术、图像显示技术以及由综合布线技术、云计算、互联网等新型技术而形成的技术。对于智能建筑来说,必须能够自动地观测并适应内部以及外部环境的变化,同时它还须兼具智能报警技术,使其各技术协调一致以及保证建筑物内外结构的统一。另外,节能方面是指与节能环保相关的技术,包括资源的循环再利用、资源节约、减少废弃物的排放、节约用水、保护环境以及开发和高效利用新能源、转变能源利用方式等多种多样的绿色环保技术。
2.2智能建筑的特征
智能建筑有节能减排、健康舒适、智能高效以及灵活便捷等显著特点。而现代化技术以及经济的快速发展,使得智能建筑的功能也日益强大,在原有的基础上又增加了通信自动化、大楼自动化以及办公自动化三项基本的自动化功能。因此,智能建筑在安全可靠性及与用户之间的信息交流能力方面也有了明显提升。
3智能建筑节能的现状和发展趋势
3.1智能建筑节能现状
目前,我国智能建筑特点主要体现在智能建筑的节能环保性、实用性、先进性及可持续发展等方面,与其他国家的智能建筑相比,更加注重智能建筑的节能减排,更加追求智能建筑的高效和低碳目标。这一切对于节能减排降低能源消耗等都具有非常积极的促进作用。实际上,目前我国在智能化目标定位中明确提出节能要求的并不多,已建成并确有明显节能功效的智能建筑更是少之又少;但是,随着我国社会生产力水平的快速进步,以及计算机网络技术、现代控制技术、智能卡技术、可视化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术等高科技技术水平的不断提升,智能建筑将会在未来的城市建设中发挥其无可替代的重要作用。
3.2智能建筑节能的发展趋势
智能建筑的发展之路不会一帆风顺,影响因素也非常多;节能建筑的广泛兴起势必逐渐成为人们的必然需求,改善大气环境,减轻建筑耗能所带来的污染,成了大势所趋、人心所向,不仅是国家利益的需要,更与“小家”利益息息相关。
4智能建筑节能措施
4.1楼宇照明节能措施
我国的建筑中,一般使用电表对楼宇间的照明系统进行了管控,依据时间的变化来决定照明系统的开启或者停止。这种技术的推广实现了我国建筑工程领域照明控制的自动化发展。随着科学技术的不断发展,更加成熟的照明技术已经在建筑照明领域中有了一定范围的应用。照明节能技术主要使用总线式,这种方式不仅大大提升了控制自动化的水平,同时也最大程度地降低了系统的成本,并且这种系统的稳定性也更高,启动与停止也比较简单。相对于传统的照明控制系统,这种系统更加灵活,控制水平也更高。
4.2无线传感器网络技术节能措施
无线传感器网络技术在建设智能建筑网络中具有十分重要的意义,同时无线传感器能够大大满足智能建筑发展的需要,与此同时,对于智能建筑领域的节能技术也能够起到一定的促进作用。使用切实可行的数据传输协议,能够实现智能建筑节能无线传感器网络信息的优先级传输,确保节能系统的可靠与稳定以及高效的运行。运用无线传感器网络进行信息感知,主要通过温度、照度等传感器对实际物理环境的感知,进而实现数据的采集。为了确保智能建筑节能系统的高效运行,数据信息的采集就显得更加重要。所使用的传感器包括红外线、温湿度、照度以及二氧化碳等传感器。无线传感器容易进行部署,且价格比较低廉,它已经成为建筑节能领域中不可或缺的主要技术之一。使用无线传感器网络来感知物理环境,进而将环境信息数据通过自组织多跳的方法输送到服务器上。这样一方面,无线传感器网路可以通过先进算法对智能建筑的空调灯光等进行调节;另一方面,服务器决策者可以通过主机控制器来直接管控某个设备。
4.3门禁一卡通技术节能措施
随着安防系统网络化技术的发展,门禁、视频监控以及防盗报警功能等已近进行了深层次的融合,正在迈向高度的集成化,这集中体现了现代智能化节能管理的要求。一卡通刷卡时,通过控制器来实现对报警系统的撤防或者布防。在通常情况下,人员离开房间之后,通过刷卡加密的方式来进行布防,同时联动关闭室内其他的灯光以及空调设备等,从而实现建筑的智能化管理。
引言
二十世纪以来,随着经济的发展和工业化水平的提高,能源的消耗量越来越大。同时,随着能源的消耗量增大,地球上碳的排放量也愈发升高,导致地球气候的改变,如果不加以重视,将对人类的生产生活甚至生存条件带来不可挽回的损失[1]。据统计,人类从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设施,这些建筑在建筑及其使用的过程中消耗了获得能源的50%左右[2]。就我国而言,每年建筑耗能的数值都是非常巨大的,建筑节能的潜力也非常巨大。
1建筑能耗的组成
建筑能耗一般理解为建筑材料的生产制造,建筑物的建设施工,一直到建筑物使用全过程,包括报废拆除过程中所消耗的能源[3]。本文中取其狭义理解建筑使用能耗,即建筑物在使用过程中消耗的能源。一般的商业建筑中,照明系统的能耗大概占10%-20%,空调系统耗能40%-60%,其他能耗占30-40%[4]。
2建筑节能技术的分类
建筑节能技术分为两类,第一类为主动式节能,即建筑在其运行的过程中,建筑内设备的节能。第二类是被动式节能,即直接利用阳光、风力、气温、湿度、地形、职务等自然条件,通过优化建筑的设计来降低建筑能耗。本文主要的研究对象为主动式节能技术。
3智能建筑主动式节能探讨
相对普通建筑而言,智能建筑想要实现其功能必须安装大量的传感器,并且进行连续不断的运行,从这点上来看,智能建筑相对普通建筑要消耗更多的能源。不过,这部分的能源消耗可以通过智能建筑的设备运行改良以及管理提升抵消,进而减少能源的消耗。本文选择了“耗电大户”空调、照明运行节能技术以及管理节能技术进行探讨。
3.1空调节能技术
在现有的智能建筑中,一般都会在空调系统中安装各种类型的传感器,主要包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。通过数据采集可以随时读取各个关键点的实时数据。空调系统的DDC(直接数字控制器)跟据各种传感器上传的数据对建筑负荷进行预测来控制空调的开关、启停,从而调节室内温湿度、空气品质以及热源的制冷、制热量。空调节能技术中,最大限度的利用自然冷量来替代人工冷源达到节能目的,即空气侧节能器使用非常广泛。空调DDC控制系统根据室外新风的状态来判断空气节能器模式的开启和关闭。开启或关闭的条件有四个办法,一是焓差法,即当室外新风比焓比回风比焓小的时候,启动空气节能器,反之关闭。二是固定焓法,即将室外新风比焓与某个固定的比焓相比,来决定是否启动或者关闭空气节能器模式。三是温差法,即新风温度大于回风温度的时候,关闭空气节能器模式,反之开启。四是固定温度法,即新风温度24度以上关闭空气节能器模式[5]。以上四种方法中焓差控制法技能效果好于温差控制法,但是设备价格和维护成本高,综合来看固定温差法较好。空调系统中泵和风机的能源消耗较大,需要对其进行重点关注。根据温度传感器的数值和现有建筑环境的情况和经验得到预热和预冷以及散热和散冷所需要的时间,将该时间加入风机的启动和停止控制中,保证了风机节能的效果和室内温度的舒适度。水泵的变频控制和死区设置对水泵的保养和节能有重要意义。至于多台机组的联调节能问题,通过保证各台机组的工作时间基本一致以及根据需求的制冷量来控制机组运行的数量,节约空调系统的能耗。
3.2照明节能技术
在非商业化建筑中(如学校,住宅),建筑能耗中,照明能耗占据很高比例。照明系统采用最优设计方案以及先进的控制系统既可以降低能源的消耗,也能提高灯具的寿命和维保费用。智能照明系统中,主要的传感器是光照度传感器和红外线传感器,分别采集室内的照度信息和是否有人。通过无线网或者有线网络将数字信号传输给单片机,单片机根据事先设定的控制逻辑对灯具的驱动电源pwm波的占空比进行调节,从而调节灯具的亮度。控制逻辑包括采集室内外的照度与设定的照度进行比较,再加上红外线传感器确定的室内人员的信息,来决定灯具调亮或者调暗甚至关闭,保持室内照度环境的稳定。同时还可以通过互联网进行远程的控制,杜绝长明灯的现象,从而降低照明所需的能耗。
3.3管理节能
在建筑物的运行过程中,通过有效的管理对能源消耗的减少有积极作用。能源管理系统是管理节能一个最有力的武器。能源管理系统首先通过各种传感器采集供配电系统、给排水系统、冷战系统等建筑设备运行的各种数据,通过信息网络将数据传输至中央控制器。中央控制器与电脑连接后,电脑将读出来的数据进行存储,形成建筑运行的原始数据库。然后通过专业的软件程序对数据进行管理,分析。首先可以通过实时获取在线的数据,判断建筑的设备运行是否合理节能,通过自动故障定位、声光报警的方式提醒不正常工作的区域,甚至通过控制器参与设备的运行。其次离线的数据为事后的分析,计算提供强大的一线数据支持。可以通过横向和纵向对比,生成曲线全面了解建设设备的运行状态,掌握建筑运行能耗的分配、构成,找到能耗大户和能耗的关键点,为进行精准的控制策略提供支持,从而实现水电气等能源合理的消费,降低各种设备的维护成本和寿命。管理节能中,节能政策、节能意识甚至工程技术人员的素质都对节能效果产生影响。所以组织相关专家对运行管理人员进行培训指导,培养具有节能意识,技术过硬的运行管理人员对提高建筑物的节能效果具有显著作用[6]。
4结语
智能建筑节能技术是一项综合性非常强的系统工程,涉及到的范围非常的广泛,需要对整个建筑的运行有相当的了解,通过节能意识的普及、各种节能技术的发展等来共同提高建筑节能的技术。
参考文献:
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
实现可持续发展,建设资源节约型社会,是全社会的发展目标和不可推卸的职责。随着人类环保意识的增强和科技的迅猛发展,现代建筑正发生着翻天覆地的变化。而绿色建筑和智能建筑是真正实现建筑行业可持续发展的必由之路。将智能技术运用到绿色建筑当中,不仅能够提高建筑的舒适度,更有利于建筑的节能。
一、智能建筑与绿色建筑的概述及二者关系
1、智能建筑
建筑的“智能化”主要是指在建筑物内进行信息的收集、分析、处理、交换与共享的能力。智能建筑的出现与发展,是现代科技发展的结果,是运用现代信息技术改造传统建筑产业的产物。建筑智能化技术包括计算机技术、通信技术、控制技术、图像显示技术、综合布线技术、监控技术、智能卡技术、云计算与物联网等。从单一功能独立系统逐步发展到功能强大的一体化集成系统,智能建筑以各种高新技术为基础,通过各系统最优组合获得高效、舒适、便捷、安全的建筑空间,在满足使用者对建筑环境要求的前提下,达到节能降耗的目的。
2、绿色建筑
当前,建筑形式正在从传统建筑向绿色建筑转变,集约、绿色、低碳等生态文明的新理念悄然被融入建筑的新发展进程中。“绿色建筑”的绿色并不是停留在字面意思上的绿化,而是代表一种对环境无负面作用的理念和状态,是人们与自然和谐共存的建筑。世界各国推出了一系列绿色建筑性能评价标准和强制性节能措施,我国政府也开始重视推广绿色建筑工作,并根据国情制定出了《绿色建筑评价标准》(GB50378-2006)。我国绿色建筑进入全速发展时代,绿色建筑数量近年来每年翻番,中国发展绿色建筑是大势所趋。
3、智能建筑与绿色建筑的关系
同为信息时代的产物,智能建筑与绿色建筑是2个表面看上去相互独立、而实质高度相关的概念。从总体上来看,虽然智能建筑不一定是绿色建筑,但现代绿色建筑就一定是智能建筑。绿色建筑是智能建筑的努力目标,他的实现无法脱离智能建筑的相关技术;智能建筑又支撑着绿色建筑,他的发展促进和推动了绿色建筑的普及。智能建筑与绿色建筑都强调节能和可持续发展,以“以人为本”为指导思想。在规划、设计、施工、验收与运行管理等各阶段都应对智能建筑和绿色建筑进行分阶段设计和实施。图1是我主持研发的建筑能源管理系统对建筑物各耗能设备一定时期实时能耗情况与计划值的对比分析统计图,通过对建筑物能耗能好的实时监测与统计分析,为管理者的节能减排决策及实现绿色建筑目标提供可靠依据。
图1. 建筑能源管理系统的实时能耗对比分析
二、绿色建筑节能技术运用应遵循的理念
1、走可持续发展的道路
人类的生活、生产、工作等生存环境是离不开建筑的,而建筑的开发主要是对周围环境的开发行为,其中包括自然资源的改变、消耗以及转化等,而这些行为对环境也造成了极大的影响,如果继续如此的话人类的发展也受到一定的影响。建筑设计师也意识到了建筑虽然给人提供很多方便,但是对环境造成的负面影响是明显存在的,如何通过合理的手段既不耽误建筑业的发展,也不会对环境造成破坏,已成为当今建筑设计师主要设计的方向。通过对自然、环境等因素与建筑之间进行不断的研究,了解到绿色是生态、活力、自然以及生命的象征,同时也代表着人类与自然之间的和睦相处、协调发展,进而采取绿色建筑的设计方法。绿色建筑的发展以及生产主要走的是绿色思想,是人类可持续发展的重要战略方针,同时也是作为未来建筑业发展的主流。
2、绿色建筑节能设计的基本原则
2.1 要以创造舒适、健康的环境为原则,主要是对使用者的需求进行充分的考虑,传统的建筑仅是凭着设计师的想象来设计的,并未站在使用者的角度上去考虑,这是绿色建筑与传统建筑的区别之处,通过改善室内环境的质量,提高室内的舒适度来创造和谐优美的环境,在此同时也做了一些环境保护的安全保障,充分降低周边环境的污染;
2.2 以保护自然、适应自然为原则,主要是对场地以及周边的自然环境进行充分的考虑,例如,地质地貌、水系、植被等,尤其是存在一些历史文化景观的地区也能保证其连续性;以降低建筑对环境造成的破坏为主要建筑核心,避免或减少废弃物、有害气体等物质的排放;还要对当地气候变化特征以及地方民俗的考虑,要保证建筑的规模、风格与地区环境之间保持较好的协调性;
2.3 节约能源的原则,绿色建筑讲究材料的利用,要杜绝有毒有害物质的使用,而且要以节约能源为主,对一些可以再利用的材料要充分发挥出材料的作用,不仅为使用者创造舒适的室内环境、保证降低环境污染等方面,同时也大幅度的做到节约能源。
三、智能技术在绿色建筑中的节能应用
将绿色建筑比喻为人体,那么围护结构就相当于人的皮肤,建筑内部的照明、电路系统相当于人体内的血液,空调及通风系统相当于人的呼吸系统,而智能化的控制管理系统,就相当于人的大脑,负责思考、控制和协调。因此,为建筑提供全方位的智能监控技术方案,对于建筑可持续发展意义重大。
1、照明系统控制技术
照明系统控制技术主要指通过局域网将建筑的照明控制系统组成一个统一的系统,监视建筑物内部及周围照明配电系统的工作状态,中央控制系统通过多级计算机及自动化控制进行智能控制和管理。该技术结合开关、调光控制模块、智能探测器等自动化设备,分区分组控制高效节能的灯具,能在保证系统正常工作、满足人们对环境亮度需求的同时,达到节能的目的。如根据传感器对周围环境亮度的感应适时调节照明亮度,自然光线好的时候调低或关闭灯具,光线不足时开启或调高灯具;又如通过探测室内人员活动情况,自动开关不同区域的灯具,并与智能遮阳百叶窗系统协调实现动态探测动态调节,实现节约电能的目的。照明系统作为建筑物内的主要耗能分项之一,对其灵活、高效、智慧的控制,对于建筑能耗的降低及绿色建筑的建设具有明显的效果和重要的作用。下图2是建筑能源管理系统对建筑内各照明回路的监控页面。
图2. 建筑能源管理系统的实时照明回路监控界面
2、空调及通风系统控制技术
空调及通风系统作为建筑的耗能大户,是保证建筑内环境空气舒适度的重要部分。一般情况下是根据建筑最大设计热负荷来设计空调系统中冷冻水泵和冷却水泵的容量,即默认空调系统长期运行在最大水流量的状态下。而实际情况是不同的时间段、不同的季节甚至不同的使用习惯都会使空调系统运行负荷有所不同,往往低于设计负荷,造成了极大的能源浪费。采用变频调速技术控制风机,使其进行变风量运行,可以根据房间热负荷的变化实时地改变风机的转速与风量,能够达到节能的目的。在满足室内空气舒适度的前提下,减少新风量可以降低系统能耗。为了避免出现新风量不足的现象,可采用送回风机控制等方式对最小风量进行控制。传统建筑夏冬季节由于室内环境温度无法灵活自动调节、精准控制,不仅不符合人体健康及舒适性要求,而且造成很大的浪费。通过楼宇自控技术,根据室外环境温湿度的变化相应调控室内温湿度,并控制在精度范围内,是空调系统的有效节能措施。此外,还可以通过控制空调设备的启停时间进行节能。下图3是建筑能源管理系统对空调系统敏感部位运行状况的监测页面。图中通过对空调滤网压差开关数据的实时采集及对空调机组阀门开度传感器数据的实时分析,对异常情况发出报警信号并提出解决方案和优化措施。也可通过联动设置,系统对异常情况进行自动调节和控制。
图3. 建筑能源管理系统的空调系统主要部件运行状态监测界面
3、网络系统节能技术
现代建筑少不了网络系统,构建绿色节能的网络系统,需要从2个方面入手:一是优化设计网络架构,二是选用节能的网络设备。改变以往传统网络层次冗余、结构复杂、能耗偏高的情况,减少网元数量,使用集成度高的设备,可以使网络能耗下降20%以上。
四、加强绿色建筑智能技术运用的建议
1、加强认识和交流。用户和软件设计人员要充分认识到建筑能耗软件的使用的必要性和重要性,对各种软件的功能特点、使用情况、特别是出现的问题,进行深刻交流,形成评价并加以推广,以提高综合应用多种软件的能力。
2、尽快建立基础数据库。数据是模拟计算的基础,我国在基础库建立方面还很薄弱,如还未建立完整的气象数据库等,影响了建筑模拟计算的精确性。
3、强化建筑节能评估。我国的能耗模拟软件多数是为提高设计效率、准确性、科学性而开发的,且建筑节能标准体系尚处于发展阶段,建筑用能审计工作尚未起步,辅助建筑节能综合评估还是一个空白。因此,建议加强软件和规范的结合,研发出节能审计和评估软件,推动建筑节能的发展。
结束语
通过对绿色建筑智能节能技术应用的探讨,我们了解到绿色建筑为我国建筑行业的发展以及生态环境保护带来巨大的好处,这也是建筑设计以及技术应用的重大变革,在为人们创造舒适的工作、生活、生产场所的基础上,也提高了周围环境的质量,而且在能源节约上也体现出它的优势,是当今乃至以后建筑业发展的主流。
参考文献
[1]潘玉明.绿色建筑设计与建筑节能改造的技术[J].中国高新技术企业,2012(17):163-165.
[2]刘冬梅.浅谈在建筑设计中掌握绿色建筑设计的要点[J].中国建筑金属结构,2013(14):64-65.
[3]李志昱.浅析绿色建筑设计及其在我国的发展[J].广西城镇建设,2010(06):128-129.
随着我国科技信息技术的不断发展,许多高科技产物在人们的日常生活中得到普遍应用,其中最具代表性的就是“智能建筑”。智能建筑顺应时代的发展,为人们的生活带来了便利,同时促进了建筑行业的发展。智能建筑设备将其控制技术视为核心内容,并在节能环保的前提下,实现智能建筑设备节能优化运行的控制技术,对我国智能建筑的发展具有非常重要的意义。
1 目前智能建筑设备节能技术的应用现状
(1)太阳能利用技术。主要包含两个方面:太阳能集热器,主要是通过对太阳能辐射的吸收,将其热能进行转换,属于一种光热转换装置,能够在热力发电、蒸馏以及采暖等方面进行运用;太阳能温室,主要是对太阳能的热效应进行充分利用,从而满足采暖和调节温度的要求,不仅能节约能源,还能避免环境污染,对改善环境具有重要作用。(2)对室内空气实施调节和节能技术。目前,我国环境污染比较严重,对人们的身体以及生活造成严重影响。智能建筑建设的目的主要是为人们提供一个良好的居住环境,保证空气清洁以及对温度、湿度进行调节与控制[1]。(3)照明技术。从照明体系的角度来看,我国有很多常用的节能措施。可以使用自然光或者是太阳能进行照明,这样既环保又能减少能源的消耗。建筑物中需要对灯具进行合理的布置,选择节能和高效的光源,也可以使用智能照明系统,从而实现对灯具的自动化控制,实现节能照明技术。(4)智能建筑小区热环境技术。在智能建筑小区中,针对居民实施集中采暖技术,对住户的供热设备安装温度控制阀,住户可以按照自己的需求对室内的温度进行调节和控制。同时采用户式中央空调,该种系统不仅能够供热还能制冷,为住户提供热水需求,将每家住户分立成个体,不仅节约了资源还能降低成本,在目前智能建筑设备节能中具有重要作用。
2 智能建筑节能技术存在的问题
2.1 设计出现误差,缺乏设计系统性
随着科技信息技术的不断发展,我国智能建筑设备技术也得到快速发展,但是我国建筑设计人员因技术水平有限,对智能化设备操作技术掌握程度不够,所以不能建立健全的智能建筑体系,造成智能建筑建设水平较低,从而出现设计误差,影响智能建筑设备的节能设计[2]。
2.2 资源浪费现象严重
智能建筑设备的建设不仅使为了顺应时代的发展,其主要的目的是提高能源的利用率,避免出现资源浪费现象。但是,目前我国智能建筑设备还处于发展阶段,还不能达到节能的作用。我国智能建筑市场中有许多建筑项目在施工完成之后,很少能够开通运行的,使智能系统处于闲置状态,增加建筑成本,造成资源浪费。
2.3 智能建筑设备节能技术存在问题较多
在智能建筑建设的过程中,其节能技术的实施存在很多问题值得关注。由于设计人员的技术水平较低,造成智能建筑建设效果不佳;智能建筑设备不完善,导致智能建筑在建成之后其设备技术运行过程中具有很多问题,甚至不能实现智能化效果,从而不能实施智能建筑设备节能技术。
3 智能建筑设备节能技术问题的解决措施
3.1 加强智能建筑节能参与人员的意识
在智能建筑建设的时候,需要有很多参与人员,例如:政府、建筑工程师、设备人员以及物业管理人员等,并且各个部门之间需要进行协调。由于各个部门的职能不同,其建筑施工的意识也就不同。在确定建筑项目的时候,政府是项目的主导人员,需要提倡使用技能技术;在建设的过程中,建筑设计人员以及建筑工程师需要对建筑整体的性能进行全面的掌握和控制,确保建筑智能化管理;在对建筑进行使用时,物业管理人员需要加强住户的节能意识,并对智能建筑设备实施节能改造。
3.2 提高建筑人员的技术水平
目前,我国智能建筑设备在建筑行业中发展速度较快,但是其建筑师因不具备专业的建筑技术水平,导致建筑物没有达到智能化的效果。因此,在开展智能建筑的时候,需要对建筑师进行专业的培训,保证其能全面掌握智能建筑设备并进行操作。同时,需要灌输节能意识,提高建筑师节能技术的水平,实施智能建筑设备技能技术。
3.3 节约资源,避免浪费
建筑行业是资源浪费最大的行业之一,由于我国社会资源短缺严重,所以需要提高建筑人员的节约意识,避免出现浪费现象。在建设智能化建筑的时候,需要采用绿色的原材料,并对水资源进行循环利用,提高水资源的利用率。同时也可以使用一些节能设备,例如:太阳能、节能照明灯等。这样不仅降低了成本,还能保证资源的节约,避免出现浪费现象[3]。
3.4 加强智能建筑运行管理规范性
智能建筑运行管理在智能建筑的节约性能方面占据着重要位置。在建筑施工的过程中,由于建筑人员技术水平较低、建筑设备不完善以及管理效率低等因素对智能建筑造成影响,导致智能建筑出现能源消耗大、智能系统不完善等问题。所以,再对建筑人员进行专业技术培训的同时,需要对智能建筑的运行管理进行提升,从而提高智能建筑设备节能技术的水平。
4 结语
综上所述,在科技发达的今天,智能建筑设备节能优化运行控制技术对建筑行业的发展具有重要作用。随着我国节约能源的意识不断加强,其绿色、节能、环保理念在各个行业中广泛应用。建筑行业是能源消耗加大的行业,为了符合国家节能的要求,同时为了满足人们对居住环境的要求,在建设智能建筑的时候,采取有效的节能措施,并对智能建筑运行实施管理,确保智能建筑在智能化的条件下节约资源,降低成本,从而促进智能建筑的发展。
参考文献:
文章编号:2095-4085(2015)02-0053-02
随着现代科技的飞速发展,很多高新技术的产物被运用到人们日常生活中,智能建筑就是其中一种。智能建筑是时展的产物,也是未来建筑业发展的一种潮流趋势。智能建筑设备控制技术作为智能建筑设备的核心部分,对于智能建筑的发展起着至关重要的作用。而节能作为现代社会的一种主流思想,因此也是智能建筑设备控制技术未来发展的目标。
1 智能建筑的发展状况
1.1 国外智能建筑的发展状况
在上个世纪80年代,产生了关于智能建筑(In-telligent Building)的相关概念。1984年在美国,世界上第一座智能大厦诞生。工程师把信息技术引入到了一个旧的金融大厦中,把它改造成了一个智能化的建筑。 改造完成后,这个大厦在经济效益方面都取得了很大的成功。由此引发了世界各国的关注,很多国家也开始效仿这种智能化的建筑模式。而随着科学技术的日益发展,智能建筑现在已经是信息时代的重要标志,并且已经成为了一个国家综合国力的重要体现方式。
1.2 国内智能建筑的发展状况
我国关于智能建筑的概念提出也是比较早的。1986年中国科学院的徐兴声研究员提出了智能化办公大楼的概念。我国政府对于智能建筑的发展是非常支持的,并且制订和颁布了一些条例,来帮助智能建筑向更加规范的方向发展。这些年,智能建筑在我国的发展也是非常迅速的,而且也越来越普遍化。
2 现阶段智能建筑设备节能技术的发 展状况 在我国现阶段大多数的智能建筑中,主要是用以下两种技术来实现建筑设备的节能优化作用。
2.1 能源管理系统
各种计量仪表以及软件程序组成了智能建筑的能源管理系统,系统中这些的计量仪表被安装在各种基本的设备如冷却水泵、风机、制冷机组等上,主要是用于在系统运行时,采集各个基本设备的原始运行数据,并且它还可以帮助实现系统的节能运行。而软件程序在能源管理系统中起到了重要的中枢作用,对于能源管理系统的正常运行也是非常关键的。
2.2 智能控制技术
智能控制技术主要是指通过自控网络对控制设备实行智能化管理的技术。智能控制技术的节能作用主要体现在三个方面。
(1)照明控制主要是指通过照明程序实现自动关灯。
(2)空调和卫生设备等的控制技术通过对空调和卫生设备等的控制来实现节电、节水等功能;对空调系统的节能控制是智能建筑的智能核心,既可以实现有效节能,也可以实现对室内环境温度的自动控制,保证环境的舒适度。
(3)热源设备进行智能控制 还有通过对热源设备的智能控制实施水温控制,热源台数控制等等。
3 目前我国智能建筑节能技术存在的 问题 目前,虽然我国智能建筑的建设已经比较普遍了,但是很多智能建筑的智能化水平并不是很高,而且存在很多问题,自然它的节能功能也不是很理想。根据一些调查显示,我国智能建筑技术方面存在诸多问题,如技术不先进、系统设计有缺陷等。所以即使我国的智能建筑技术发展的很迅速,但是在管理以及设计技术等方面还是不够成熟和完善的。
3.1 设计误差,以及设计缺乏系统性
虽然我国智能建筑设备技术发展的很快,但是由于国内的设计人员良莠不齐,有不少人并不是很不熟悉智能化设备的技术设计方法,不能提供完整的智能建筑系统设计,结果会使得一些建造出来的楼房智能化程度比较低,甚至存在很大的资源浪费问题。当然也有些人会请境外的设计师,但是由于我国的工程实施水平和境外也有差异,所以也不能获得比较好的结果。
3.2 智能建筑在实际运行过程中存在资源浪费现象
智能建筑其智能的意义不仅是它可以使一些事情变得简化方便,它更大的作用是可以使能源得到更充分的利用,减少资源浪费。所以如果建造的智能建筑没有达到节能的效果,反而使得资源浪费,那么这样的智能建筑的建造就是失败的。而目前我国智能建筑市场存在的一种比较普遍现象就是一些智能建筑项目在建成交付使用后,开通率很低,很多智能系统实际上处于长期闲置的状态,这样就导致了巨大的资源浪费,使得投资得不到应有的回报。
3.3 节能建筑工程技术问题比较多
智能建筑设备技术即使设计部分比较完善了,但是在建造时可能会因为建筑工程技术水平比较低,会使得建成的智能建筑设备技术运行中存在严重缺陷,有的或者根本不能开通,因此节能的功效也就无法实现。
4 智能建筑节能优化技术相关问题的 解决方法以及前景
4.1 智能建筑节能技术存在的问题解决方法
我国的智能建筑由于发展非常迅速,市场和技术管理等方面又比较混乱,因此导致了这些问题无法得到解决。所以我国应尽快建立关于智能建筑设备的技术标准,完善相关的管理条例,让智能建筑的市场更加规范化。此外,建筑行业也应加大检查力度,建立相关的行业标准以及行业准入规则。当然提高智能建筑的使用率也是非常必要的。
4.2 智能建筑节能技术未来发展前景
(1)现在全世界都在提倡环保,所以绿色能源将是未来的主流能源。而绿色建筑也将是未来的主流建筑发展形式。因此未来的智能建筑在设计节能功效时可以加入绿色能源技术。太阳能技术目前在我国建筑设计中应用的比较广泛,主要是因为太阳能具有污染小、能源取材方便等优势。其它的还有风能,和太阳能一样都是可再生资源。在智能建筑设计中可以考虑使用这些能源,增加能源的利用率,减少高耗能设备的使用,这样既可以让使用者享受到舒适的环境,也可以达到节能环保的目的。
(2)未来智能建筑节能技术除可以利用绿色能源,也可以对一些空调、供水、通风系统的进行节能优化,比如说在选择设备时可以选择一些节能环保、零排放的产品。此外像固体废弃物处理回收再利用也是一种效果不错的节能环保技术,既可以减少能源浪费,又可以减少成本。
(3)材料是建筑至关重要的一部分,所以材料技术对于智能建筑设备的节能优化技术也起到了非常关键的作用。而近些年,很多新型环保新材料问世,比如像高强度轻质材料,透明隔热材料,也进一步促进了智能建筑节能的发展。
5 结语 总而言之,智能建筑设备节能优化运行控制技术对于智能建筑的发展起到了非常大的作用。现代社会提倡节能环保,所以绿色节能也是智能建筑的未来发展方向。只有不断提高智能建筑设备节能优化运行控制技术,才能走在智能建筑行业的前端。
参考文献:
1、建筑工程中的节能问题
智能建筑是信息时代的产物,应用新技术,在建筑物内建立-一个计算机网络,使建筑智能化,给人们提供一个安全、舒适的生活空间。而随着人民生活水平的不断提高、城镇化进程的加快以及住房体制改革的深化,我国的建筑能耗必将进一步增加。建筑能耗在我国增长空间很大,是我国今后能源消耗的一个主要增长点。智能建筑的智能控制中心对建筑照明进行自动控制如何用有限的资源和最小的能源消费代价取得最大的经济和社会效应将是我们今后的建筑业所面对的一个重要的问题。而在目前看来,我国的采暖空调和照明用能量近期增长速度己明显高于能量生产的增长速度,因此,减少建筑的冷、热及照明能耗是降低建筑能耗总量的重要内容。
2、中央空调智能控制系统在实际节能中的运用
随着全球气候的变暖,自然环境的恶化,世界各国对建筑节能的关注程度正日益增加。人们越来越认识到,建筑使用能源所产生的二氧化碳是造成气候变暖的主要来源。空调技术创新势在必行,节能建筑成为建筑发展的必要趋势。
智能控制系统不仅对中央空调中的各种冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔风机等各个环节进行全方位的控制,而且采用系统集成技术将各个控制系统在物理上、逻辑上和功能上互连在一起,实现它们之间的信息综合、资源共享。在一个计算机平台上进行集中控制和统一管理,实现中央空调全系统的整体协调运行和综合性能优化。系统突破了传统中央空调冷媒系统的运行方式(定流量模式或冷源侧定流量而负荷侧变流量模式),实现最佳输出能量控制,即空调主机冷媒流量自动跟随末端负荷需求而同步变化(即变流量),因此,在空调系统的任何负荷状况(满负荷或部分负荷)下,都能既保障中央空调系统末端的服务质量(舒适性),又实现最大的节能。
而同时在高能效的采暖上根据建筑的特点和功能,设计高能效的暖通空调设备系统,例如:热泵系统、蓄能系统和区域供热、供冷系统等。然后,在使用中采用能源管理和监控系统监督和调控室内的舒适度、室内空气品质和能耗情况。如欧洲国家通过传感器测量周边环境的温、湿度和日照强度,然后基于建筑动态模型预测采暖和空调负荷,控制暖通空调系统的运行。在其他的家电产品和办公设备方面,应尽量使用节能认证的产品。这样就能最大限度的环保节能。
3、照明智能控制系统在实际节能中的运用
照明同时也是建筑工程中能耗消耗的很大的一个项目,对他的管理控制同样的也是应该引起我们的重视的。能源高效的照明设计或具有能源意识的设计是实现建筑照明节能的关键环节。那么我们应该怎样来控制这类的消耗呢?以下我们就来做出一番分析。在建筑照明上,我们应该除了要采取集中控制更要采取自动智能的方法。目前我们有四种常用的方法。(1),红外线,超声波控制开关,检测到有人出入时自动感应实现开闭,在人离开后还延迟一段时间。(2)预先设置合适的工作强度,根据对自然环境的检测。由光控制调光装置随时调整人工照明各区域的灯光照明。这样的话,无论环境如何的变化,系统均保持建筑室内的照明度维持在预先设定的水平。(3)时钟控制,可要求照明灯光按照预定设计的不同时序来自自动控制照明开关。(4)调光开关、单通道或多通道开关、无线开关、计算机智能控制开关等。在这方面主要控制方法有:时间程序控制计算机程序设计时间,通过定时器等电器元件,实现对各区域的照明灯具定时控制。时间程序控制成本低、使用方便,常用于校园内一些简单的照明线路控制,如校园广告灯箱、绿化环境照明等。(5)光敏控制。光敏控制是根据外部环境光线的强弱大小。感应控制感应控制是通过传感器(动静探测器、超声波探测器、声音接收器等)检测照明环境的变化来控制照明状态。传感器一般安装在天花、墙壁、走道、楼梯等位置,适合使用在人流量不大且不同步的场所,如校园公厕、附属建筑的公共楼梯等。
4、充分利用智能控制实现建筑节能的最大化
在当今资源日渐匮乏,新能源尚未开发完全的时期,我们不能没有节制的浪费我们的资源,不仅是为了国家的可持续发展,也是在提倡环保的今天为保护地球做出一番自己的贡献。节能建筑的节能需要多部门的努力,通过执行节能标准、建立终端节能优先的观念、加强管理,精确与优化控制,引进节能设备,实现主动式节能。与此同时工程技术人员也应树立全方位节能意识、提高能源利用效率,体现智能建筑在节能方面的优势,实现可持续发展为了达到有效的建筑节能只靠建筑师是根本不够的,还需要其他行业开发出技术含量高的节能产品,如节能型电梯、节能型空调、节能型灯具等,并开发出新的能源利用技术,使建筑逐渐实现低能耗、零能耗。只有在全社会的支持下,各部门的合作下,我们的节能事业进行到底。
参考文献:
[1]徐云.节能照明系统工程设计[J].自然科学.2009.06.(8):46
[2]左斌.智能建筑设备手册[J].自然科学.2001.01.(8):03
[3]蔡文建.建筑节能技术与工程基础[J].建筑。1992.12.(5):31
关键词:智能楼宇建筑 建筑节能 电气节能技术
我国城市建设步伐的不断加快,其对能源需求总量也在不断增加,加上全球能源资源紧张和节能环保工程的不断推进,建筑节能已成为许多政府缓解能源危机的重要举措。由于受建设技术水平和建设理念的制约,我国建筑能耗普遍较高,其综合能耗大约占全社会能源消耗总量的30%左右,且随居民生活水平的不断提高,该值还呈持续增长趋势。据大量统计文献资料表明,我国已建项目的总建筑面积高达400亿m2,且正以每年10几亿m2的速度速度递增。据一些专家统计分析预测,到2020 年全国将新增建筑面积高达200亿m2,也就是说建筑能耗占全社会能源消耗总量的比例将会更高。在国外一些先进发达国家,其节能型建筑已占所有建筑面积的40%以上,有些国家甚至超过了60%,而作为人口众多、资源短缺的发展中国家,建筑能耗正急剧增加,建筑节能已成为制约我国建筑行业发展的重要瓶颈。建筑电气系统能耗作为建筑能耗后期运行中主要主要组成部分,如何结合新技术、新手段提高电能综合利用效率,降低建筑电气系统能耗就成为建筑电气工作人员研究的一个重要课题,具有非常重要的意义[1]。
1 暖通空调系统节能技术
暖通空调系统是智能建筑中营造夏凉冻暖舒适环境的重要系统,同时其运行产生的能耗也是建筑电气系统能耗主要组成部分,约占整个建筑能耗60%左右。智能楼宇建筑暖通空调系统节能降耗潜力非常大,其中优化系统设计方案和后期运行管理策略是暖通空调系统电气节能的前提,同时系统自动化控制综合调节性能则是暖通空调系统节能降耗成败的关键。目前,智能楼宇暖通空调系统自动化系统控制模块基本包括在智能建筑楼宇自动化系统中,即广泛采用的BAS或BA系统。BA楼宇自动化控制系统是智能楼宇建筑自动化水平主要体现,同时也是建筑电气节能调节控制的主要途径。智能楼宇建筑采用楼宇自动化调节控制系统,大约可以达到15%~30%左右的节能效果,从而大大降低了建筑电气综合能耗。智能建筑楼宇自动化控制系统中,对于暖通空调系统的节能应从优化系统调节运行方案和提高暖通空调系统综合自动化水平基础进行,从而使整个系统各机电设备均处于最优运行工况,达到节能降耗的目的。从整体技术来讲,智能楼宇建筑暖通空调系统电气节能自动调节控制应考虑机电设备启停优化控制、水泵风机的变风量、变流量调节、系统冬夏季部分负荷间水泵分条件动态控制、与冰蓄能节能空调形成低温送风空调系统等技术手段[2]。
2 供配电系统节能技术
一般楼宇建筑供配电网的线损率都在5%以上,有的甚至超过10 %。这不仅意味着楼宇建筑供配电系统在运行过程中会造成大量电能损失,同时还大大降低了整个楼宇建筑供电电能综合质量水平,对智能楼宇建筑环境形成更多污染。因此,采取相关技术降低供配电系统线损是建筑电气系统节能研究的一个重要内容。
2.1 变压器节能技术。
合理选择配电变压器型号和容量是楼宇建筑配电变压器节能经济运行管理的前提,也是供配电系统供电电能综合质量水平的重要保证。配电变压器在运行中,一般情况下其负荷率在45%~75%时,变压器运行在经济工况区,且当变压器负荷率在50%~60%时,变压器电能转换效率将最高。变压器型号不符合、容量选型过小,会引起整个楼宇供配电系统长期处于过负荷运行工况,造成系统过载损耗增加;变压器容量选型过大,变压器负载率会大大降低,会使其偏离最优运行工况,空载损耗会大大增加。因此,在进行智能楼宇建筑供配电系统设计时,应对楼宇建筑电力负荷进行充分统计,并进行详细分析确定配电变压器型号和容量,以确保配电变压器运行在最优工况条件下,降低变压器系统能耗。智能楼宇建筑供配电系统节能技术包括选择节能型变压器、设计灵活可靠的接线模式、配置根据负荷自动调节控制装置等,另外,尽量平衡配电变压器三相负荷是建筑电气系统运行过程中降低变压器运行能耗的重要节能技术手段[3]。
2.2 配置无功补偿节能装置。
配电变压器负载一定时,其功率因数越高供配电系统电能利用效率也会越高。而在楼宇建筑供配电系统在实际运行过程中,由于受到谐波、负荷波动等因素的影响,其功率因素不能满足系统最优运行工况需求,因此,采取相应的无功补偿装置,提高供配电系统的功率因素和电压水平,不仅可以提高供电电能综合质量水平,同时还可以降低供配电系统线损,使整个智能楼宇建筑中各机电设备系统安全可靠、节能经济的高效运行,达到节能降耗的目的。
3 照明系统节能技术
目前大部分已建建筑和新建建筑依然大量选用传统的发光效率低、电能综合利用效率低的光源(如T8荧光灯、白炽灯、石英灯等低效灯源),不仅大大降低了智能楼宇灯光照明系统的舒适性、可靠性,同时此类灯具在使用中会造成大量的电能资源浪费,大大增加了建筑电气系统能耗。使用高效节能发光光源代替传统低效高耗能光源,在提高照明灯具照度、显色度改善整个智能楼宇建筑照明系统舒适性、稳定性的前提下,有效提高了灯具电能综合利用效率,降低了照明系统能耗,达到节能降耗的目的,既提高了楼宇建筑照明系统综合工作效率,又为人们营造了一个温馨舒适的工作学习和起居环境。据一些统计分析资料表明,用T5(高效节能荧光灯和电子镇流器)代替传统T8(普通荧光灯和电感镇流器),其所带来的节电效益在20%以上,同时可以提高灯具10%以上的照度,而且照明灯具显色指数会由原来的70提高到了85,且采用电子整流装置可以有效消除灯具使用过程中的频闪。T5节能荧光灯的综合使用寿命是T8荧光灯普通2倍以上,从而大大提高了楼宇建筑照明系统使用可靠性和经济性。
除了上述几种电气节能技术外,在智能楼宇建筑电气系统设计和后期运行管理过程中,还应采取电梯拖拽系统变频调速节能技术、电梯耗能回馈节能技术、智能照明节能控制技术等先进建筑电气节能技术,提高智能楼宇建筑电气系统电能综合利用效率,降低系统能耗,达到节能降耗的目的。
参考文献
1引言
近些年,我国国民经济一直保持着较快的发展速度,也大幅度的提高了人们的生活水平,在此基础上,人们对生活品质的要求也越来越高,供暖设备和集中供热系统已经被广泛的运用到建筑物之中,但是这也会不断的增加能源的消耗量。因此在建筑物供暖节能中要有效的合理使用智能控制技术,因此在满足供暖的前提下,合理的解决建筑物节能的问题,进而保证建筑物的供暖节能的功能得到充分的发挥,从而促进建筑工程长远和健康的发展。
2建筑物供暖节能中的智能控制技术运用的意义
在建筑物供暖节能中有效的使用智能控制技术,具有重要的意义。①将智能控制技术运用到建筑物供暖节能中,能够有效的改善能源消耗情况,从而提高能源的使用率,避免出现能源浪费的现象,实现节约能源的目的;②对于建筑物而言,将智能控制技术运用到建筑供暖节能中,能够有效的提高建筑物的市场价值,提高建筑物的市场竞争能力,促进建筑物经济效益的提升;③对于建筑行业而言,在建筑物供暖节能中使用智能控制技术,能够使人们对建筑物日益增长的要求得到满足,同时也符合可持续发展的观念,在保障建筑物市场价值的基础上,促进建筑工程长远健康的发展;④对于自然环境质量而言,在建筑供暖节能中使用智能控制技术,可以降低能源的消耗量,进而避免对环境进行污染,从而对自然环境形成保护,为自然环境的质量提供保障。
3案例分析
3.1案例概况
某建筑物属于高校楼宇,并且该建筑物在该高校中占据着重要的地位,因此该建筑物的人流量比较大,导致该建筑物的供暖需求比较大,但是该建筑物在供暖节能中还没有有效的利用智能控制技术,因此为了有效的提高该建筑物的供暖节能功能,要合理的分析该建筑物供暖节能中存在的不合理之处,从而在该建筑物供暖节能中合理的运用智能控制技术。
3.2建筑物供暖的现状
3.2.1进行供暖温度的统一控制
根据高校楼宇的不同性质,可以将该高效楼宇划分为不同的层次,具体包括:教学楼、餐厅、办公楼等等,任何一个建筑都具有较大的人流量。当处于上课的时间时,人员便会集中的出现在教学楼内,而餐厅和宿舍的几乎没有人流量,通常情况下,只有在晚自习结束之后,人员才会集中在宿舍楼内,而这时办公楼和餐厅基本上是没有人员往来的。但是高效在楼宇供暖中没有使用智能识别系统,导致统一的进行供暖,同时供暖的温度始终是一样的,即使建筑物内没有人流量,为了确保全校供暖充足,也会对其进行供暖,从而能源浪费的情况十分严重。
3.2.2供暖系统热力不均匀
对于高校楼宇而言,其经历的时间段是不一样的,并且其建设完成的时期也是不一样的,但是对于供暖的系统的主要范围,是经过统一规划之后,建设完成的,导致后期建设的楼宇会在供暖方面出现热力不均的情况。因为高校楼宇供暖系统热力不均的情况,导致距离供暖系统主干线较近的建筑供暖效果比较好,而和供暖系统主干线有一定距离的建筑的供暖效果比较差,即使建筑供暖的热量是一样的,不一样距离的建筑在温度上也会具有明显的差异。
4建筑物供暖节能中的智能控制技术分析
针对高校建筑在供暖方面存在的问题,而研发出了LNK-1型楼宇供暖节能控制系统,该供暖节能控制系统的科学技术水平较高,从而可以有效的对高校楼宇供暖局面进行改善,从而对不同距离建筑之间的供暖进行协调,为高校供暖逐渐呈现出稳定的态势提供保障。
4.1LNK-1系统工作的基本原理
LNK-1系统楼宇供暖节能方面的具体表现主要有以下几个方面,分别是:电动调节阀、网络传输系统、温度传感器、集中监控器和现场控制器,从而可以有效的对高校楼宇供暖的整体现状进行改善。在这其中,温度传感器是控制供水、回水和采暖房间的温度,电动调节阀主要是在建筑的主管道上进行安装,同时利用现场控制器,对电动调节阀进行操作。控制器可以对温度传感器的相关数据进行掌握,要根据有关的编程,将电动调节阀的指令发放工作落实到位,集中监控器主要是联合网络传输的系统掌握整个建筑物内部的温度参数,辅助工作人员对各建筑物内部的供暖情况进行了解。
4.2分时控制
LNK-1在实际使用的过程中,要合理的分时设定整个现场的控制器,从而促进供暖功能的控制水平的提升。如果高校内部正处于上课的时间,则可以关闭宿舍楼内和食堂的供暖系统,为教学楼和实验楼内部提供暖气,从而确保整个高校供暖系统安全稳定的运行,这样可以减小供暖对能源的消耗,在整体上提升能源的利用率,进而有效的减小高校在供暖方面的成本费用,在其他教学中合理的使用成本费用,促进高校的整体教学质量的不断提升。特别是寒假的时间段,高校内部基本上没有什么人流量,这时合理的使用无人供暖的系统,关闭供暖系统的阀门,有效的处理了高校供暖能源浪费的情况。
4.3防冻的控制
在冬季,北方的气温普遍比较低,所以,如果供暖系统的阀门长期的处于关闭之中,在外界因素的作用下,很容易会破坏供暖通道。针对这种情况,高效可以在现场控制器中设置防冻开阀的时间,从而定期的疏通管道,并且将与防冻控制有关的工作落实到位。防冻控制可以为整个供暖系统的安全稳定运转提供保障,特别是寒假的时间,高校内部基本上没有人流量,该项功能的作用能够得到充分的发挥,有效的促进了高校整体供暖系统的整体性发展的提升。
4.4远距离监控
远程监控系统主要包括两种形式,分别是闭路系统和网络远程系统,闭路系统在具体的工作中,要拥有其自身的专有线路,因而需要较大的投资成本,整个施工过程也比较麻烦,施工的程序也比较多,所以可以将闭路系统使用到高校建筑物比较密集的场所。此外,远程监控系统主要是统计供暖管道中的阀门、回水和各室内温度,为高校充足的供暖提供保障。
5结语
总而言之,在建筑物供暖节能中使用智能控制技术具有重要的意义,智能控制技术可以提高建筑物供暖节能的效果,同时智能控制技术可以降低供暖所消耗的能源量。但是在实际的情况中,要根据建筑物的实际情况,合理的运用智能控制技术,确保智能控制技术在建筑供暖节能中充分的发挥作用,为建筑物供暖系统稳定安全的运行奠定基础。
参考文献
[1]林永辉.数字化智能控制技术在采暖供热中的应用[J].石油石化节能,2013(1):26~28.
[2]李志永.冬季供暖节能控制系统中智能控制技术探析[J].中国机械,2015(10):60~61.
Abstract: With the social development and progress, more and more attention to the intelligent technology of the construction work, the intelligent technology of the construction works of great significance in real life. This paper describes the construction work related to intelligent technology.
Keywords architecture; smart;; engineering; system;
中图分类号:TU201.5文献标识码:A文章编号:
引言
建筑智能化技术是融合建筑科学、信息科学与环境科学的高技术领域, 可持续发展的智能建筑产业是体现知识经济时代的典型产业。建筑智能化技术当今世界产业结构正向高增值型与知识集约型转变, 建筑智能化技术的应用与推广是是建筑产业发展的主导方向。
1、 智能建筑的定义
由于智能建筑发展历史较短, 涉及的新技术和应用领域较多, 人们对智能建筑还没有一个统一的、系统化的定义,国际智能工程学会对智能建筑的定义为: 可提供相应的功能以及适应用户对建筑用途、信息技术要求变动额灵活性建筑。建筑物应具有安全、舒适、节能、系统综合等很强的功能, 能满足用户实现高效率的需要。我国 GB/T50314 2000 智能建筑设计标准中这样定义: 智能建筑以建筑为平台, 兼备通信、办公、建筑设备自动化, 集系统机构、服务、管理及它们之间的最优化组合, 向人们提供一个高效、舒适、便利的建筑环境。
综上所述, 智能建筑是运用系统工程的观点, 在传统建筑的构架上, 利用计算机技术、网络技术、自动控制技术, 经过系统综合开发, 对建筑物的结构、需要、服务和管理四个基本要素以及它们之间的内在联系进行优化组合(系统集成), 将楼宇设备自动化系统(BAS )、通信自动化系统(CAS )、办公自动化系统(OAS)与建筑结构有机结合, 为人们提供安全、舒适、节能的工作和生活空间。
2、应用智能化技术实现建筑节能
建筑能耗的分布一般是指建筑物使用过程中能源消耗包括供暖、供冷、通风.供热水、炊事.照明、电器耗电,电梯、排污等等。其中大量数据统计暖通空调和照明是建筑物主要耗能设备。因此,管好、用好暖通空调及照明系统是节能的重点之一。采用建筑智能化技术可实现建筑机电设备的优化控制管理提高设备运行效率达到节能目的。
2.1合理设置室内环境参数达到节能效果
智能化管理系统应在保证舒适度的前提下合理设置室内环境参数(温度、湿度C02.新风量等)。系统可以根据室外温湿度的变化或室内需求的变化自动修订室内环境设定参数值以达到节能目的。
我国当前的建筑物室内温度常常存在夏天设定过低、冬天设定过高的现象、造成能源的大量浪费。室内环境设定参数与暖通空调系统运行能耗密切相关.据有关文献报道在冬季供暖工况下,室内温度每降低1°C能耗可减少10%-15%左右在夏季供冷工况下,室内温度每升高1°C.能耗可减少8%一10%左右.欧洲国家对夏季集中供冷、冬季集中采暖系统建筑物的室内温度作了限制推荐温度是夏天26-280C.冬季18-20℃低于国内的室温标准.
对博物馆、档案馆、计量室、手术室等特殊建筑的特殊区域的室内温湿度设定值应严格按照规范的规定,过大的偏离设定值会导致能源的浪费。
2.2限制风机盘管温度面板的设定范围
有些使用者为追求较高舒适度室内温度面板的温度设定值超过了国家标准.为了实现节能的目的对于联网的风机盘管可以采用智能化控制系统将温度面板的设定强行限制在节能值内。对于非联网的风机盘管是否可以考虑对本地的控制器进行改造以实现节能目的。
2.3传感器的准确度十分重要
根据温度设定值控制暖通空调系统传感器的准确度是关键.故推荐温度传感器多采用铂电阻产品。在需要计算冷冻供回水温差和流量之积来决定控制策略的场合.供回水温度传感器应当选取误差为土0.10C的铂电阻流量计宜选用精度为0.5%F.S以上的电磁流量计.并对传感器进行定期的检查及校验.标明其准确度以真正达到节能目的.
2.4充分利用新风自然冷源
合理控制新风量可大幅度降低冷热能源消耗最大限度缩短冷水机组运行周期。
.在过渡季加大新风量,尽可能多地利用自然界的能量,不仅提高了室内的舒适度并加长了空调的过渡季;
.采用夏季午夜后分楼层分单元预换气和冬季午后换气;
.在人数较多的环境(例如超市、公共交通换乘处等场合),当空气品质恶化时((C02含量过高时)尽量开启排风机.减少新风能耗;
.由于预冷或预热能耗占全天能耗的百分之二十几到三十几精确预测启动时间可以大幅度地节能。智能化系统采用时间表控制时要精确控制上班前空调系统提前开启以及下班前提出关闭的时间;
.冬、夏、过渡季节的交替期可以考虑按每天室外实际温度切换季节模式;
2.5减少风、水系统的阻力
送风系统节能内容之一是降低风道风速、减少系统阻力。降低风道风速仅与设计有关。减少风系统阻力与安装及维护有关.作为运行维护人员应做到保证风、水回路上的各电动调节阀尽量不在低开度下运行使风系统和水系统尽可能处于最小阻力状态;定期地清洗空调机的过滤网及表冷器的翅片等可以有节能效果.
2.6保证传输通道的保温
物业管理人员经常检查保持传输通道(风、暖气、冷热水)的保温可以达到节能目的。
2.7加强对主耗能设备运行监视及维护
智能化系统对冷冻机、冷却塔、锅炉等主设备运行情况进行监视使机组有效的负荷区段工作在其额定负荷的40-90%之间可延长设备的平均使用寿命(MTTBF).并且减少设备维护的时间即MTTR达到节能目的。多台冷冻机、冷却塔、锅炉进行群控管理群控可以使冷水机组、冷却塔、锅炉等设备工作在效率较高的工作点。
3、案例分析
某国际机场候机楼总建筑面积近30万平方米,配备了一个庞大的暖通空调和照明系统.候机楼每天有7-8万人进出。如何给旅客和工作人员提供一个舒适的候机和工作环境是十分重要的。这样巨大的建筑空间内.调节和控制建筑环境、节约能源更是一个重大的课题.机场的智能化系统在设计规划阶段就已考虑了日A系统与机场航班信息系统的集成,使其能准确地根据机场的航班信息控制候机楼的空调和照明系统节约了电能.系统集成效果:不计设备寿命延长所带来的收益每年约可节约1000余万元的电费支出经过两、三年时间就可收回设备的投资。
由案例可以看出如果将信息管理系统与设备控制系统进行集成可以产生不可估量的节能效果。集成首先需要一种理念.不仅仅是针对机场建筑、地铁站,大型购物中心其它建筑中仍存在管理的漏洞。通过系统集成实现精细管理,可以节省被浪费的能耗。
从技术层面看,建筑智能化系统的能耗管理主要有在建筑运行管理阶段采用建筑智能化集成管理平台对能耗设备各种运行参数进行采样、记录、分析、比较、监管根据建筑各个空间实际需要实时地进行系统优化调控根据需求适时对原智能化系统进行局部整改;分析运行数据库和能耗的关系,进行数据挖掘定期评估设备能耗性能并加以改进.使各建筑能耗设备系统在不同工况下高效运行实现进一步优化节能的目标.物业管理公司的智能化系统管理工程技术人员在全面、深入掌握智能化系统的同时要不断挖掘建筑节能潜力创造经济效益。即使在节能方面已经取得成效的建筑物,仍然有节能潜力可挖.
结束语
智能建筑的发展正向着高效节能、生态环保、健康、资源可持续利用的方向发展, 越来越好的为人们提供更加便利、舒适的工作和生活环境。
参考文献
1 、华东建筑设计研究院.《智能建筑设计技术》.同济大学出版社.2011
2 、黎连业.《智能大厦智能小区基础教程》.科学出版社.2000
3 、张瑞武.《智能建筑》. 清华大学出版社.2009
4 、高会艳,李界家.《浅析智能大厦的发展》.建筑智能化.2010
中图分类号:TU111.19+5
文献标识码:B
文章编号:1008-0422(2007)06-0102-02
收稿日期:2007-04-05
作者简介:成从容(1968-),男(汉族),湖南长沙人,电气工程师。
1引言
高效、安全、节能和舒适是智能建筑的四大优势。这四点集中体现了当今信息产业、控制技术和建筑学进一步结合。同时也是人们对生活质量要求的提高的集中体现。在能源日益紧张的今天,智能建筑中的节能系统显得非常重要。当前现代化大厦的空调系统,是一栋大楼耗能大户,也是节能潜力最大的设备。智能建筑中的空调节能技术是本文的讨论重点。
2基于模糊PID控制的节能系统
传统中央空调装置主要由制冷主机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却水池等组成。冷却水循环系统采用冷却水定流量循环的运行方式,在非满负荷时,冷却水还没有在热交换器组件将所携带的吸热能力全部释放完,就返回冷却池去,因此冷却水泵电机做了一部分无用功[1]。
在本文冷冻循环水系统通过改变电机转速来调整冷冻循环水的流速和流量,达到平衡热负荷的要求,同时可将冷冻循环水系统的供回水管上的压差调节阀关闭,免去节流损耗。
PID调节是当前中央空调系统采用的主要控制方法,它能满足要求不高的场所,但是PID调节存在一些不足,如控制容易产生超调,对于上况及环境变化的适应性差,控制惯性较大,节能效果也不理想。所以对于环境要求较高的场所或者有特殊要求的环境,PID调节就无法满足要求。
模糊控制是一种语言控制,不依赖于被控对象的数学模型,设计算法简单、易于实现,能够直接从操作者的经验归纳、优化而得到,适应能力好、抗干扰能力强、鲁棒性好,与PID 控制器相结合可以实现高级的PID控制算法。系统采用一种模糊自调参数的控制方案,结构如图1。
3模糊PID控制器的信号采集
系统采用KLM-4542智能模块,将传感器所测得的部分房间、大厅、会议室、室外环境等的温度的信号集中,并转化为相应的数字量,通过RS485总线传递给PLC,减少了用线量和接线工作量,同时增强了抗干扰的能力。
在冷冻循环水系统的供、回水干管上分别安装温度传感器、压力传感器及其变送器,将其所测得温度与压力信号,通过模拟I/O扩展模块传递给PLC,并由PLC传递给工控机。
4 变量的模糊化
考虑到控制规则既灵活、细致又简单易行,供回水压差的偏差量e的模糊集合定义为:{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB},以及其变化率ec的模糊集合定义为:{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB},输出语言变量K的模糊集合定义为:{NB,NS,ZO,PS,PM,PB}。输入量E、EC及输出模糊集的隶属函数为三角形,如图2所示。
5PID参数模糊调整原则
比例环节:按比例反映偏差信号E,产生减少偏差的控制效果。如果KP取值太大,系统会趋于不稳定;如果KP太小,又会使系统的动作缓慢。因此,当偏差E较大时,为提高响应速度,KP取大值;在偏差较小时,防止超调过大产生振荡,KP减小;当偏差较小时,为使系统尽快稳定,则KP应继续减小。同时也要考虑EC的因素,当E和EC同号时,输出向偏离稳定值的方向变化,适当增大KP;反之,适当减小。相关控制规则见参考文献[2]。
积分环节:消除静差,提高系统的控制精度。但它有滞后现象,系统响应速度变慢,超调增大,并可能产生振荡。当偏差E大或较大时,为避免系统超调,KT取零值;当E较小时,积分环节才有效,并随E的减小而增大,以消除系统的稳态误差,提高控制精度。相关控制规则见参考文献[2]。
微分环节:反偏差信号的变化趋势,在偏差变得太大之前加入一个修正信号,加快系统的响应速度,减少超调时间,增强系统的稳定性,但它对干扰信号很敏感,使系统抗干扰的能力下降。综合考虑系统的抗扰动能力和系统响应速度。相关控制规则见参考文献[2]。
6解模糊化
式中:
k――采样序号,k=0,1,2,……;
u(k)――第k次采样时刻的计算机输出值;
e(k)――第k次采样时刻输入的偏差值;
e(k-1)――第k-1次采样时刻输入的偏差值;
KI ――积分系数;
KD ――微分系数;
Kp ――比例系数;
工控机首先根据环境变化与装置的运行状况设置最佳的供、回水压差值,然后对实际偏差值及偏差值的变化率进行模糊PID运算,调整PLC的PID的参数。PLC根据上位机传送的PID参数和采集到的信号,进行PID运算,并将运算结果输送给水泵的变频器中,并通过变频器控制其冷冻循环水泵转速,从而控制了供回水压差。
7结束语
在能源日益紧张的今天,智能建筑中的节能系统显得非常重要,传统中央空调耗能大,本文设计了基于模糊PID控制的节能系统,根据该系统在某宾馆的运行状况表明,节能效果明显。
参考文献:
大型建筑物中的人体健康舒适度含几大要素:气温、气压、相对湿度、风速、二氧化碳、光照。本文讨论如何架构对上述要素能进行智能综合监测控制的系统。现在大多数人们的大多数时间都是在大型建筑中,无论是学生、上班族抑或老人。人体的热平衡机能、体温调节、内分泌系统、消化器官等人体的生理功能受到多种气象要素的综合影响。一般而言,气温、气压、相对湿度、风速、二氧化碳、光照这几个气象要素对人体感觉影响最大,人体舒适度指数就是根据这六项要素而建成的非线性方程。人体在建筑内的健康舒适度也基本上从这几个方面评价。本文探讨对这六个要素一一进行针对性分析并进行整合架构。目标为可同时测出影响人体舒适度六大要素:气温、气压、相对湿度、风速、光照,精确掌握环境的健康舒适度并通过可自主学习的专家系统进行相应智能控制。以下本文就将分别讨论基于这些要素的研发及架构机理。人体对风速非常敏感,人体的舒适度大部分取决于环境中空气流速,而空气流速取决于空气温度测量值和紊流度测量值。关于气温,人们非常熟悉,任何一个小孩子都能告诉大人自己热或者冷。但是如果在雷雨前,他说感到非常闷,这就是气压偏低的问题了。湿度主要影响人体的热代谢和水盐代谢。实验表明:气温适中时,湿度对人体的影响并不显著。当气温较高或较低时,其波动对人体的热平衡和温热感就变的非常重要。当相对湿度超80%时,由于高温高湿影响人体汗液的蒸发,机体的热平衡受到破坏,因而人体会感到闷热不适。随着温度的升高,这种情况将更趋明显。人体对风速非常敏感。人体的舒适度也取决于环境中的空气流速。当气温低于皮肤温度时,风能使机体散热加快。风速每增加1米/秒,会使人感到气温下降了2―3°C,风越大散热越快,人就越感到寒冷不适。
建筑节能与舒适度密切相关,传统的房屋,在很大程度上忽视了墙体及玻璃的保温性能,不仅在舒适度上也差强人意,且在能耗上浪费显著。冷热温度在没有过多阻碍的情况下,就很容易侵入室内,让人们在蒸笼与冰窟中煎熬。如何获得舒适,将热浪与冷潮轰出室外?此时的空调、锅炉等设备便重装上阵。一般而言,最容易调节的是温度,但有时温度明明是人体舒适段的二十多度,但就是感觉不舒服呢?有的人在空调房里放一杯水,有的人打开加湿器,也有的人开始调风速,不让冷风对着自己吹。夏日里一些统一中央空调的办公楼,为了让大部分人感觉“舒适”,加大冷气――如果感觉冷自己添衣服。如此建筑,如此“舒适”,诞生了一种现代病,俗称“空调病”。
目前,世界经济发展中所面临的能源紧缺问题越来越严重,我国经济发展也是如此,那么要想实现我国经济的可持续发展,就必然要走能源节约型经济发展模式。而建筑工程的建设和建筑物的使用中是能源消耗的一个重要环节,也是比较容易进行能源控制的,因此,在建筑施工技术的控制就成为了很多企业所攻关的重点内容。而建筑节能有哪些重要性?建筑施工技术的控制要点如何呢?我们一起来研究。
一、节能趋势下建筑施工技术的控制重要性分析
节能是指“在保证建筑物较高舒适度的前提下,合理使用能源、不断提高能源利用率并达到节约能源、减少能耗的目的。”而在日常生活中能耗的产生是来自于“采暖、空调、照明、热水供应、家用电器、炊事”等方面,随着我国人民生活水平和观念意识的提高,对居住环境的环保舒适性的要求在不断提高,因此,给节能趋势下的建筑施工技术的控制方法造成了一定的压力。
随着我国城市化进程的加快,建筑中所造成的能耗量在逐渐的增大,据统计,大致已经在全社会能耗总量的32%左右,这一数量单单指的是在建筑过程中所造成的能耗,而建筑材料在使用过程中还会产生一定的能耗,加起来比例会在45%左右。就目前形势来看,在我国现有建筑物中有很多都是能耗量比较大的,这种建筑物的能耗就造成了我国总能耗的增加,也就导致了我国能源紧张的状况,影响了我国经济的长远发展。在经济发展观念转变的今天,我们要适应自然进行建筑设计和施工,尽量减低能源消耗以及污染的产生,因为,这种高能耗量的存在已然成为了我国经济发展中的一个巨大负担,所以,建筑施工技术的控制有其进行的必要性。
二、建筑施工技术控制要点分析
(1)软土地基深层处理技术控制要点
1、袋装砂井法
袋装砂井法一般都是用在公路软基处理中的方法,但在建筑施工中也会对建筑节能起到有效的作用,这种方法不但技术简单,并且能够使成本费用得到降低,最重要的是有很好的加固效果。在进行施工时,首先将袋装砂并排的放到套管井中,等塞的紧实以后,在将套管逐个拔出,在顶面铺设砂垫。当软基中的水分在填土载荷的过程中,形成排水通道,这样软集中的水分就会全部排出,从而达到排水固结软基的目的。
2、挤密砂桩法
采用类似沉管进行灌注的机械的方法叫做挤密砂桩法,主要是通过冲击和振动的作用将砂挤入到土中。这种方式能够将地基排水固结,能够使地基的抗剪能力大大增强,同时也能够使地基的沉降几率大大降低。挤密砂桩的方法是有一定标准的,但这个标准基本与袋装砂井方法相同,不过它们存在的差异是,挤密砂桩可以使用混合料,含量不宜过大。
(2)建筑构件设计控制要点
构件包括外墙、门窗、屋顶等建筑结构的构成部分。第一,外墙。外墙是对室内温度保护的重要构件,其可能造成的能耗量大约在总耗能量的1/4左右,所以,所以进行外墙设计时一定要采用最先进的节能设计方法,外墙材料要选择保温隔热效果好的,并在传热效果好的墙体中间加设一层隔热层。同时,建筑物外表同空气接触面积的大小也会影响建筑节能效果,因此,要根据阳光辐射状况优化外表与空气接触面的设计。第二,外窗。对于外窗而言,可以通过外窗材料选择和窗子大小的设计来进行节能控制,就拿外窗和外墙的面积比例来讲,根据有关数据显示,窗户所传递出去的热量大约是墙体传递出去的2到4倍,所以在设计过程中一定要在不影响采光的前提下,尽量减小外窗的面积。第三,屋顶。在夏季会导致屋内的温度较高,所以,为了减少对屋内温度的影响,在设计过程中要通过设计隔热层或者是通风层等实现二次隔热,这样就能够节省夏季空调所造成的能耗和空气污染。
(3)混凝土技术控制要点
首先就是梁箍筋的下料问题,可以将高度减小二十到三十毫米,这样就可以避免因为一面的框架梁面筋从另一面的框架面筋通过时,面筋不能够直接绑扎在箍筋上的问题,同时也能减轻对梁骨架受力不良的现象。
第二方面就是在设计时明确以哪一向的保护层厚度为主,在进行厚度保护的时候截面的有效高度会减小,正截面的受弯承载能力也会减小,这样构件表面就容易裂开。为了防止这一现象的发生可以对保护层的厚度偏大的一向加铺一层钢丝网。
第三方面就是在进行高层建筑施工中,混凝土的施工技术和施工质量有着至关重要的作用。这主要是由于高层建筑的施工周期比较长,混凝土会因为时间和天气产生一定的质量问题,要想解决这个问题就要提升混凝土的施工技术。在施工之前可以根据建筑的配置来选择不同等级的混凝土,并通过试验来进行合理的比例调配,以此来提高混凝土的应用等级。另外,在施工的过程中对沙石、含水量等也要进行有效的控制。在高层建筑中应该尽量的采取混凝土的泵送流程,这也是提高混凝土质量并有效节能的一个有效办法。
(4)关于桩基技术控制要点
灌注桩适用于任何的土层,并且承载压力大,对周围环境的影响小。我国的建筑业还研究了后压浆的技术,就是成桩以后通过预留的注浆管将混凝土压入桩底和桩侧,从而起到填充胶结、固化和加筋的作用。在采用了后压浆技术以后就可以减少桩体积的40%,这样就可以有效的降低成本。
随着科技的发展,建筑行业的研究人员又在锤桩沉管灌注桩的基础上研究了沉管桩、沉管扩底桩等。先张法预应力混凝土管桩逐步扩大应用范围,为了防止由于偏打、挤土、超静水压力等原因引起的施工裂缝提供了新的技术。灌装技术在实施的过程中,以正确的方法使施工质量得到保证,减少返工的几率,成功达到节能的最终目的。
(5)关于墙体保温技术控制要点
墙体的保温是建筑施工技术的关键环节,也是考察楼房质量的重要的标准。墙体的保温有两种,一种是墙体的内侧,一种是外侧。在内侧对施工的难度要求相对较小,但是效果不如在外侧,在外侧可以节省使用面积,但是对技术要求比较高,如果操作不当会引起渗水、开裂等问题。所以在施工的过程中要根据不同的保温材料、不同的施工方法采用不同的技术措施。做到既要保证工程的质量,又要实现工程节能目的的实现。
(6)建筑施工材料选择技术的控制要点
在我国经济发展中,能源危机已然成为了我国经济长远发展中遇到的重要阻碍因素,同时能源问题也是我们人类生存和发展所遇到的重要问题,因此,客观上要求,我国的建筑设计要遵循节能原则。所以,在建筑物选择施工材料过程中,要尽量选择“可降解的清洁建筑材料”,尽量降低建筑材料对人体所造成的危害。与此同时,要尽量应用可再生能源,比如,风能、太阳能、热能等能源来代替不可再生能源或者污染性较大的能源。
结束语:
随着时代的发展,人们对居住环境要求的提高,节能环保已经逐渐成为了社会发展的主旋律,建筑施工中的环保节能显得尤为重要。节能趋势下建筑施工技术也应该实现全面控制能耗,因此,在建筑施工中,要采用节能环保的施工技术才能够使我国的资源减少浪费。