發布時間:2024-04-17 15:59:24
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇智能建筑節能技術,期待它們能激發您的靈感。
目前,我國城市化的進程不斷加快,相對應的城市中的建筑也越來越多。人們也早已對居住環境有了更高的要求,如何創造更加宜居的建筑環境,實現節能、環保,仍是建筑行業急需面臨任務的重中之重。伴隨著計算機科學技術的迅猛發展,智能建筑的概念在人們的思維中也慢慢地根深蒂固。智能建筑建設已成為未來發展的必然趨勢。因此,加強智能建筑技術以及建筑節能技術的研究就顯得尤為重要。
2智能建筑概念的深層含義與特征
我國建筑業產值的持續增長推動了建筑智能化行業的快速發展,隨著技術的不斷更新和市場領域的急速延伸,在未來幾年智能建筑的市場前景仍一片光明。智能建筑具有深刻的內涵以及本身獨特的特點,主要表現在以下方面。
2.1智能建筑的深層含義
智能建筑是隨著人類對建筑內外信息交換、安全性、舒適性、便利性和節能性的要求而產生的。智能建筑及節能行業強調用戶體驗,具有內生發展動力。建筑智能化提高客戶工作效率,提升建筑適用性,降低使用成本。其基本內涵主要表現在社會內涵和技術內涵兩個方面。兩方面的內涵構成了智能建筑總體的內涵。在社會內涵上,智能建筑主要表現在“節能環保理念”上,建筑節能技術的有效利用可以緩解社會的能源危機、減輕環境的污染、促進社會經濟的可持續發展。所以人們要樹立節能環保的理念,在建筑施工中積極應用節能環保技術,推動建筑節能水平的提高。根據用戶的需求將建筑物的結構、系統、服務和管理進行最優化組合,從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環境。技術內涵方面主要表現在,智能、節能兩個方面。其中,智能技術方面是最先進的技術,其在計算機系統的整體控制下,采用視頻控制技術、通信技術、圖像顯示技術以及由綜合布線技術、云計算、互聯網等新型技術而形成的技術。對于智能建筑來說,必須能夠自動地觀測并適應內部以及外部環境的變化,同時它還須兼具智能報警技術,使其各技術協調一致以及保證建筑物內外結構的統一。另外,節能方面是指與節能環保相關的技術,包括資源的循環再利用、資源節約、減少廢棄物的排放、節約用水、保護環境以及開發和高效利用新能源、轉變能源利用方式等多種多樣的綠色環保技術。
2.2智能建筑的特征
智能建筑有節能減排、健康舒適、智能高效以及靈活便捷等顯著特點。而現代化技術以及經濟的快速發展,使得智能建筑的功能也日益強大,在原有的基礎上又增加了通信自動化、大樓自動化以及辦公自動化三項基本的自動化功能。因此,智能建筑在安全可靠性及與用戶之間的信息交流能力方面也有了明顯提升。
3智能建筑節能的現狀和發展趨勢
3.1智能建筑節能現狀
目前,我國智能建筑特點主要體現在智能建筑的節能環保性、實用性、先進性及可持續發展等方面,與其他國家的智能建筑相比,更加注重智能建筑的節能減排,更加追求智能建筑的高效和低碳目標。這一切對于節能減排降低能源消耗等都具有非常積極的促進作用。實際上,目前我國在智能化目標定位中明確提出節能要求的并不多,已建成并確有明顯節能功效的智能建筑更是少之又少;但是,隨著我國社會生產力水平的快速進步,以及計算機網絡技術、現代控制技術、智能卡技術、可視化技術、無線局域網技術、數據衛星通信技術等高科技技術水平的不斷提升,智能建筑將會在未來的城市建設中發揮其無可替代的重要作用。
3.2智能建筑節能的發展趨勢
智能建筑的發展之路不會一帆風順,影響因素也非常多;節能建筑的廣泛興起勢必逐漸成為人們的必然需求,改善大氣環境,減輕建筑耗能所帶來的污染,成了大勢所趨、人心所向,不僅是國家利益的需要,更與“小家”利益息息相關。
4智能建筑節能措施
4.1樓宇照明節能措施
我國的建筑中,一般使用電表對樓宇間的照明系統進行了管控,依據時間的變化來決定照明系統的開啟或者停止。這種技術的推廣實現了我國建筑工程領域照明控制的自動化發展。隨著科學技術的不斷發展,更加成熟的照明技術已經在建筑照明領域中有了一定范圍的應用。照明節能技術主要使用總線式,這種方式不僅大大提升了控制自動化的水平,同時也最大程度地降低了系統的成本,并且這種系統的穩定性也更高,啟動與停止也比較簡單。相對于傳統的照明控制系統,這種系統更加靈活,控制水平也更高。
4.2無線傳感器網絡技術節能措施
無線傳感器網絡技術在建設智能建筑網絡中具有十分重要的意義,同時無線傳感器能夠大大滿足智能建筑發展的需要,與此同時,對于智能建筑領域的節能技術也能夠起到一定的促進作用。使用切實可行的數據傳輸協議,能夠實現智能建筑節能無線傳感器網絡信息的優先級傳輸,確保節能系統的可靠與穩定以及高效的運行。運用無線傳感器網絡進行信息感知,主要通過溫度、照度等傳感器對實際物理環境的感知,進而實現數據的采集。為了確保智能建筑節能系統的高效運行,數據信息的采集就顯得更加重要。所使用的傳感器包括紅外線、溫濕度、照度以及二氧化碳等傳感器。無線傳感器容易進行部署,且價格比較低廉,它已經成為建筑節能領域中不可或缺的主要技術之一。使用無線傳感器網絡來感知物理環境,進而將環境信息數據通過自組織多跳的方法輸送到服務器上。這樣一方面,無線傳感器網路可以通過先進算法對智能建筑的空調燈光等進行調節;另一方面,服務器決策者可以通過主機控制器來直接管控某個設備。
4.3門禁一卡通技術節能措施
隨著安防系統網絡化技術的發展,門禁、視頻監控以及防盜報警功能等已近進行了深層次的融合,正在邁向高度的集成化,這集中體現了現代智能化節能管理的要求。一卡通刷卡時,通過控制器來實現對報警系統的撤防或者布防。在通常情況下,人員離開房間之后,通過刷卡加密的方式來進行布防,同時聯動關閉室內其他的燈光以及空調設備等,從而實現建筑的智能化管理。
5結束語
關鍵詞:智能建筑;節能技術發展;解決措施
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
智能化建筑是時展的產物,智能化建筑的發展為整個建筑行業帶來了新的挑戰,其中智能建筑節能技術的發展需要我們給予高度重視。目前智能建筑的節能問題依然存在,并沒有達到理想的節能效果。針對這一問題,我們必須要做好與建筑節能相關的智能化系統的規劃設計,解決施工中的資源浪費現象,不斷提升節能技術水平,使智能建筑實現其最佳節能效果,從而有效降低智能建筑的能源消耗,堅持走可持續發展道路。
一、智能建筑的概述
智能建筑是指通過將建筑物的結構、設備、服務和管理根據用戶的需求進行最優化組合,從而為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環境的建筑。智能建筑是集現代科學技術之大成的產物。其技術基礎主要由現代建筑技術、現代電腦技術、現代通訊技術和現代控制技術所組成。通過創造出一個高效、舒適、安全的建筑環境,降低日常使用過程中各個環節的費用,盡量節省能耗和日常管理的各項費用,保證人們的工作正常有序的進行,從而提高建筑管理和服務的水平,使投資能得到一個良好的回報。
智能建筑是通過對建筑物的四大基本要素,即結構、系統、服務和管理,以及它們之間內在聯系的優化設計,提供給人一個投資合理同時擁有幽雅舒適、便利快捷、高度安全的高效環境空間。智能建筑物能夠幫助建筑的擁有者,財產的管理者感受到在諸如費用開支、生活舒適、商務活動和人身安全等方面得到最大利益的回報,這也是智能建筑設計的目的所在。
二、智能建筑節能技術發展現狀
1、空調、照明等方面存在浪費現象
智能建筑大量采用了自動化設備,設備運轉時間較長,這就使得智能建筑的電能消耗比起一般建筑來說要高很多。智能建筑一般采用的是中央空調,室內溫度設置不合理、空調裝機冷量過大或者設備散熱等問題都會給空調帶來不必要的負荷,這就造成了能源的大量消耗。另外,智能建筑在燈光照明方面也存在著一定的浪費現象。如在室外陽光充足的時候,室內也會存在燈火通明的情況。建筑的照明設計不夠科學,人為的照明能量消耗,使得建筑電能的節能目達不到。
2、智能建筑技術本身存在一定的問題
雖然建筑智能化技術在不斷的提高,在建筑設計、設備安裝維護等方面也有一定的進步,但是建筑智能化仍然存在著部分工程技術問題,同時管理人員的水平也參差不齊,許多智能建筑管理人員無法有效的應用建筑智能化系統。目前來說,許多核心的智能化設備需要通過進口,國內管理人員不完全清楚智能化設備的運作,在操作過程中出現了一些問題,不能使設備達到最佳節能效果,從而造成了一些能源浪費現象。
3、智能建筑建設規劃不到位,導致施工過程中出現了浪費現象
在智能建筑施工過程中,由于建筑規劃不到位,也會使得施工過程中出現了浪費現象。如對施工人員在用電、用水無法形成有效的控制,會造成施工過程中水電的浪費。在購買建筑材料時,沒有規劃性,對市場了解不夠,不能選擇新型的節能建筑材料,從而造成了建筑材料的浪費。另外,對智能建筑施工過程中造成的垃圾處理不注重節約,有些處理方式非常簡單,只是一味的填埋或擱置一旁,不能夠對建筑垃圾做到循環利用,也造成了一定的浪費。
三、智能建筑節能新技術
1、無線傳感器網絡技術
應用無線傳感器技術構建智能建筑網絡具有得天獨厚的技術優勢和應用前景。結合智能建筑節能的特點和實際需求,運用切實可行的數據傳輸協議,能實現智能建筑節能無線傳感器網絡信息的優先級傳輸,保證節能系統穩定、可靠、高效的運行。
無線傳感器網絡的信息感知主要是用溫濕度、照度、氣體濃度等傳感器對實際物理環境進行感知,實現數據采集的功能。為保證智能建筑節能系統的高效運行,準確的信息采集顯得尤為重要。采用的傳感器包括紅外、溫濕度、照度、二氧化碳濃度等傳感器。
無線傳感器網絡具有易于部署、成本低等特點,已成為建筑節能改造領域不可或缺的技術之一。利用無線傳感器網絡對物理環境的感知,將環境信息數據通過自組織多跳的方式傳送至服務器。一方面無線傳感器網絡可以通過先進算法對智能建筑的空調、燈光等設備進行控制;另一方面,服務器決策者可以通過主機控制器對某個設備直接控制。
2、樓宇照明節能新技術
在樓宇控制系統中,常用的控制策略是通過時間表的方式,不同時間觸發照明的啟停及調節,這種方式實現了照明控制的自動化。
為完善的控制和取得更好的節能效果,目前已發展出成熟的智能照明技術,采用分布式的系統結構,布線方式為總線式,具有較高的性價比和可靠性,而且易于擴展,有很高的靈活性。智能照明協調可以實現的主要功能為:啟停控制、開關狀態檢測;室內外照度檢測;調光控制;場景控制;人體感應控制;手動、遙控控制。典型的智能照明控制系統節能效果如下圖。
3、門禁一卡通技術
傳統的門禁系統屬于安防的一個子系統,隨著安防系統網絡化技術的發展,視頻監控、門禁和防盜報警功能已進一步融合,邁向高度集成化,體現了現代智能化節能管理的要求。
通過一卡通刷卡進行出入管理的同時,通過控制器實現對報警系統的撤防或布防。正常情況下,刷卡撤防只針對有權限的人員通過后自動實現撤銷特定的防區:在人員離開房間時,通過刷卡加密碼的方式,進行布防,同時聯動關閉室內所有燈光、空調風機,以實現智能化節能管理。
另外一個重要的應用是一卡通和酒店客控系統融合。當客人離開房間時,客人順手取走房門卡,節電開關延遲一定時間后自動斷電,確保節能和安全。有的酒店還建立了重要客人數據庫,客人登記時,客房空調自動開啟,客人到達時,房間已達到該客人喜好的溫濕度,在節能的同時,還提高了服務質量和水平。
4、綜合布線系統“全光網”技術。
綜合布線系統是智能建筑重要的通用傳輸系統。光纖的原料主要是石英,在地球上約占總礦藏的14%,可以說是取之不盡,用之不竭,且制造成本日益下降。光纖目前多被應用于網絡主干,即垂直主干子系統和建筑群子系統的系統布線,隨著光電轉換設備、光纖端口價格下降,光纖在水平子系統中應用呈上升趨勢。現代的第三方數據中心和智能建筑的綜合布線正在向“全光網”靠攏?!叭饩W”具有節省資源、保護環境、高帶寬、高可靠性和擴展性強的特點。
5、空調系統變風量技術
據統計,我國建筑物的能耗在國家總能耗結構中占30%~40%的比重,暖通空調系統設備耗電量占建筑物總耗電量的50%~60%。提高空調系統節能效能,是建筑節能研究的重要課題和方向。
變風量空調系統(VAV),是一種新型節能效果顯著地空調系統,是通過送入各房間的風量來適應負荷變化的系統。當室內空調負荷改變導致室內空氣參數變化時,空調系統自動調節進入房間內的風量,將被調節區域的溫、濕度參數調整到設定值。送風量的自動調節可以很好的降低風機動力消耗,降低空調系統運行能耗。
空調通風系統其它一些新技術如冷熱源群控技術、Lonworks技術、通透以太網技術近年來得到很快的發展,為現代建筑降低能耗、提高舒適度也發揮了重要作用。
四、加快智能建筑節能技術發展的探討
1、加強智能建筑有關技術人員的培訓工作,提高智能建筑節能技術水平
技術人員相關技能的培訓非常重要,對建筑節能有重要的意義,因此我們需要加強對技術人員的培養,可以組織優秀專家講座,對智能技術節能技術進行學習。另外,可以邀請智能設備商家對技術人員進行指導,使技術人員有實踐的機會,還要注重后續人才隊伍的培養,使我國的智能建筑節能技術得到進一步提高。
2、做好建設規劃,減少施工過程中的資源浪費
在智能建筑施工過程中難免會用到水電,使用過程一定要得到控制,不可過度使用,出現浪費現象。在建筑材料中,許多是不可再生的資源,要慎重選擇,我們盡量選用一些可再生資源,像是石膏、泡沫玻璃、廢棄植物纖維等,根據研究表明石膏類的建材經過燃燒后能量消耗比起水泥、石灰要低很多,這樣就可以做到能源的節約,石膏可以循環使用,利用石膏代替其它建材可以避免資源浪費,在建筑施工過程中盡量減少垃圾制造,保證建筑材料的利用率,不要浪費,從而進一步保證了未來資源的充足。
除此之外,還要有效的處理建筑垃圾,使垃圾得到充分的利用,因此在進行建筑垃圾處理時要慎重,不可一味的填埋及漏填擱置,要采取有效的處理方法,對于一些可以回收利用的就利用起來,像是一些石頭、沙子等都可以用來鋪路,在一些坑洼處用其進行填埋就很好,不僅有效的處理了垃圾還能節約了一部分用來修路的資金投入,可謂兩全其美。
結束語
智能是手段,節能是目的,建筑節能已日趨成為建筑智能化的發展方向,作為人居住和活動場所的建筑物要適應信息化帶來的變化,所以,在講求節約社會的今天,節能要從每一個方面做起,對于建筑這個耗能大頭,更應該做好榜樣,從材料、結構,技術等方面的一點一滴做好節能。
參考文獻
[1] 章海 探討智能化建筑節能的技術與應用[期刊論文] 《建筑?建材?裝飾》 -2012年12期
【關鍵詞】節能技術;智能建筑;綠色工程
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
在我國能源緊缺的現實情況下,智能建筑高能耗的控制成為智能建筑研究的主要方向。推廣和應用智能建筑的節能技術是十分必要的。智能建筑的綠色與節能的理念,是以最小能源消耗獲得便利及舒適的人文建筑設計空間是人與自然、建筑的和諧統一。智能建筑的節能是用智能系統管控建筑設施,使得建筑擁有活力的生命和可持續的生機。合理的對智能建進行管理,使智能系統中的建筑系統相互協調,最終實現綠色環保的目標。
二、關于智能建筑的概述與現狀
中國國家標準《智能建筑設計標準》中對智能建筑的定義如下:所謂智能建筑(IB)是指以建筑為平臺,兼備建筑設備、辦公自動化及通信網絡系統,集結構、系統、服務、管理及它們之間的最優化組合,為人們提供一個安全、高效、舒適、便利的建筑環境。根據統計,國內已建成的智能建筑已具有相當高的水平。我國既有的近400億平方米建筑,僅有1%為節能建筑。有關專家呼吁我國盡快實施高舒適度低能耗的建筑戰略,以降低能耗,保護環境。
三、綠色智能建筑存在的問題
目前,綠色智能建筑正處于初始階段,缺乏國家統一的標準和規范。國內很多智能建筑項目設計達到了很高的水準,技術也很先進,完全達到了5A標準。但在項目建成交付使用后的相當一段時間內,開通率很低,智能化系統的實際應用程度也很低,有些子系統實際上長期處于閑置狀態,有些系統的功能由于操作。
四、智能建筑中的綠色與節能
在綠色建筑的理念里,追求以最小能源消耗、最有效的能源利用方式,在最低的環境負荷下,構建安全、健康、便利及舒適的建筑空間,達到人、自然與建筑的和諧統一。智能建筑的綠色與節能在于,不局限于用智能系統管控建筑設施,而是更充分地利用智能系統來構建綠色建筑。 綠色建筑的設計里也會涉及很多智能化技術和信息自動化技術,正是兩者相互滲透的關系使得智能建筑具有了綠色與節能的屬性。智能建筑中的綠色與節能主要體現在:對自然能源的利用,智能暖通空調系統,智能室內環境控制,智能的給排水系統等。
五、智能建筑綠色節能技術措施
1、做好智能建筑的節能規劃
節能規劃要從可持續發展的戰略高度出發,采用新方法、新思路。節能要從原先的拾遺補缺,變為在技術經濟分析可行后優先考慮的方案,要以提高能源利用效率和利用效益為中心??偟墓澞苣繕艘鶕洕l展、能源平衡、能源消費彈性系數和節能率來編制。建筑節能方面.建筑物的設計和建造應當依照有關法律、行政法規的規定, 采用節能型的建筑結構、材料、器具和產品,提高保溫隔熱性能,減少采暖、制冷、照明的能耗并逐步開展建筑物的節能認證。目前建筑節能標準可以分為兩大類.即規定性標準和效益型標準。規定性的節能標準給出一定的節能指標要求
2、空調設備的節能控制
對目前廣泛使用的傳統中央空調,可采用如下節能措施:(1)合理設計。在智能建筑的中央空調設計中,根據室外環境狀況和對室內環境的需求,合理、(2)中央空調廢熱回收與再利用。中央空調壓縮機工作過程中會排放大量的廢熱??照{室內標準為:夏季溫度24℃~ 28℃, 相對濕度40% ~ 65%;冬季溫度18e ~22℃, 相對濕度40% ~ 60%。在規定范圍內,采用下限可以節能。
3、選用適用的節電器
目前國內外都大力推廣照明節電裝置,即在現有照明系統上加裝節電控制設備。這樣做接入方便,可減少有功功率損耗和降低無功功率。照明節電裝置有晶閘管斬波型、自耦降壓式、智能照明調控器。晶閘管斬波型對電壓調節速度快,精度高,可分時段調整,有穩壓作用,智能照明調控器采用微電腦控制器,實時采集輸出、輸入電壓值與最佳照明電壓比較進行自動調節,輸出最佳的工作電壓,具有實時調壓穩壓、多段自動調整、對燈具的軟啟動和軟關閉、三相獨立可調的功能可隨負荷變化動態調整運行狀態下的電流和電壓,實現對功率的自動調整,節電率達25%以上。
4、 照明的節能控制
智能建筑的照明節能原則是在保證照度標準和照明質量的前提下,力求減少照明系統中的能量損失,最有效地利用電能。力求提高照度,降低用電量。照明節能原則如下:
(1)科學的照明設計。設計內容包括照明線路及方式、照度值的選擇和自然光的科學利用。
(2)選擇優質的電光源??茖W地選用電光源是照明節電的首要工作,要根據場所的特點和電光源的特性進行選擇。地下車庫的照明可按區域分為車道照明和車位照明,按時間程序進行控制。以保證可能突然出現集中的人群活動,通過延時環節,可以避免各狀態之間的頻繁切換。按需提供照明的控制模式。在建筑的設備區域燈通常是關閉的。只有當管理人員進入時,動靜探測器才會自動將燈點亮。維持光通量的控制模式 。
由于光環境的照明是按燈具最小光通量進行設計的,在燈具初裝時,新燈具的光通量要超過最小光通量的20% -50%。引入自然光的控制模式。在建筑物的四周房間中,自然光的引入可以提供一部分所需照度,減少人工照明的使用,節約一部分能源。另外,由于人類天生對自然光的喜好,自然光通??墒谷藗冃那槭鏁?,工作效率提高。同時,在某些智能建筑的中庭空間,利用光導管將自然光引入室內,能使室內空間更加活潑自然。
5、太陽能光伏技術節能
太陽能熱水器和太陽能熱水系統是我國目前最大的太陽能熱利用產業。其節能的作用和效有目共睹。但對智能建筑而言,可安裝太陽能熱水器的地方面積有限,且影響建筑物的整體美觀效果。目前,全球太陽能建筑投資規模600億元,太陽能建筑節能率達75%。
節能環保的太陽能建筑代表了智能建筑的發展方向,集發電、隔音、隔熱、安全和裝飾于一體,體現了智能化與人性化的建筑理念與發展潮流,應用前景廣闊。建筑物的外殼為光伏系統提供了足夠的面積,省去光伏系統的支撐結構,并在建筑施工中可將光伏系統的安裝集成到建筑物中。太陽能電池與建筑的一體化是太陽能建筑發展首要解決的技術問題。要求太陽能電池不僅是一種發電器件,而且也是與建筑物和諧統一的建筑材料
六、對我國發展現代綠色智能建筑的建議
首先,發展現代綠色智能建筑要有可持續發展的意識,在設計階段就應當從綠色環保的角度進行定位,在建造過程中也應選擇合適的建筑材料進行施工,在后期的應用和維護階段要有科學的管理。其次,在智能建筑技術上的提高,其基本體系應包括安全防范系統、信息管理系統和信息網絡系統。綠色智能建筑建設還有賴于國民經濟的發展和國民總體素質的提高,而我國智能化系統還不完善,另一方面,政府各部門的支持力度不足,沒有制定統一的規劃和相關法規。
七、結束語
智能建筑的節能涉及我國的資源耗能問題,是復雜的、民生的系統工程。智能建筑的設計者主導這智能建筑發展的方向,應該努力推動節能技術措施的實施。轉變國民節能觀念,科學地系統地對智能建筑進行管理是現代人文建筑發展的必經之路。
參考文獻:
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【關鍵詞】 智能建筑 設備節能 優化運行 控制技術
隨著我國科技信息技術的不斷發展,許多高科技產物在人們的日常生活中得到普遍應用,其中最具代表性的就是“智能建筑”。智能建筑順應時代的發展,為人們的生活帶來了便利,同時促進了建筑行業的發展。智能建筑設備將其控制技術視為核心內容,并在節能環保的前提下,實現智能建筑設備節能優化運行的控制技術,對我國智能建筑的發展具有非常重要的意義。
1 目前智能建筑設備節能技術的應用現狀
(1)太陽能利用技術。主要包含兩個方面:太陽能集熱器,主要是通過對太陽能輻射的吸收,將其熱能進行轉換,屬于一種光熱轉換裝置,能夠在熱力發電、蒸餾以及采暖等方面進行運用;太陽能溫室,主要是對太陽能的熱效應進行充分利用,從而滿足采暖和調節溫度的要求,不僅能節約能源,還能避免環境污染,對改善環境具有重要作用。(2)對室內空氣實施調節和節能技術。目前,我國環境污染比較嚴重,對人們的身體以及生活造成嚴重影響。智能建筑建設的目的主要是為人們提供一個良好的居住環境,保證空氣清潔以及對溫度、濕度進行調節與控制[1]。(3)照明技術。從照明體系的角度來看,我國有很多常用的節能措施??梢允褂米匀还饣蛘呤翘柲苓M行照明,這樣既環保又能減少能源的消耗。建筑物中需要對燈具進行合理的布置,選擇節能和高效的光源,也可以使用智能照明系統,從而實現對燈具的自動化控制,實現節能照明技術。(4)智能建筑小區熱環境技術。在智能建筑小區中,針對居民實施集中采暖技術,對住戶的供熱設備安裝溫度控制閥,住戶可以按照自己的需求對室內的溫度進行調節和控制。同時采用戶式中央空調,該種系統不僅能夠供熱還能制冷,為住戶提供熱水需求,將每家住戶分立成個體,不僅節約了資源還能降低成本,在目前智能建筑設備節能中具有重要作用。
2 智能建筑節能技術存在的問題
2.1 設計出現誤差,缺乏設計系統性
隨著科技信息技術的不斷發展,我國智能建筑設備技術也得到快速發展,但是我國建筑設計人員因技術水平有限,對智能化設備操作技術掌握程度不夠,所以不能建立健全的智能建筑體系,造成智能建筑建設水平較低,從而出現設計誤差,影響智能建筑設備的節能設計[2]。
2.2 資源浪費現象嚴重
智能建筑設備的建設不僅使為了順應時代的發展,其主要的目的是提高能源的利用率,避免出現資源浪費現象。但是,目前我國智能建筑設備還處于發展階段,還不能達到節能的作用。我國智能建筑市場中有許多建筑項目在施工完成之后,很少能夠開通運行的,使智能系統處于閑置狀態,增加建筑成本,造成資源浪費。
2.3 智能建筑設備節能技術存在問題較多
在智能建筑建設的過程中,其節能技術的實施存在很多問題值得關注。由于設計人員的技術水平較低,造成智能建筑建設效果不佳;智能建筑設備不完善,導致智能建筑在建成之后其設備技術運行過程中具有很多問題,甚至不能實現智能化效果,從而不能實施智能建筑設備節能技術。
3 智能建筑設備節能技術問題的解決措施
3.1 加強智能建筑節能參與人員的意識
在智能建筑建設的時候,需要有很多參與人員,例如:政府、建筑工程師、設備人員以及物業管理人員等,并且各個部門之間需要進行協調。由于各個部門的職能不同,其建筑施工的意識也就不同。在確定建筑項目的時候,政府是項目的主導人員,需要提倡使用技能技術;在建設的過程中,建筑設計人員以及建筑工程師需要對建筑整體的性能進行全面的掌握和控制,確保建筑智能化管理;在對建筑進行使用時,物業管理人員需要加強住戶的節能意識,并對智能建筑設備實施節能改造。
3.2 提高建筑人員的技術水平
目前,我國智能建筑設備在建筑行業中發展速度較快,但是其建筑師因不具備專業的建筑技術水平,導致建筑物沒有達到智能化的效果。因此,在開展智能建筑的時候,需要對建筑師進行專業的培訓,保證其能全面掌握智能建筑設備并進行操作。同時,需要灌輸節能意識,提高建筑師節能技術的水平,實施智能建筑設備技能技術。
3.3 節約資源,避免浪費
建筑行業是資源浪費最大的行業之一,由于我國社會資源短缺嚴重,所以需要提高建筑人員的節約意識,避免出現浪費現象。在建設智能化建筑的時候,需要采用綠色的原材料,并對水資源進行循環利用,提高水資源的利用率。同時也可以使用一些節能設備,例如:太陽能、節能照明燈等。這樣不僅降低了成本,還能保證資源的節約,避免出現浪費現象[3]。
3.4 加強智能建筑運行管理規范性
智能建筑運行管理在智能建筑的節約性能方面占據著重要位置。在建筑施工的過程中,由于建筑人員技術水平較低、建筑設備不完善以及管理效率低等因素對智能建筑造成影響,導致智能建筑出現能源消耗大、智能系統不完善等問題。所以,再對建筑人員進行專業技術培訓的同時,需要對智能建筑的運行管理進行提升,從而提高智能建筑設備節能技術的水平。
4 結語
綜上所述,在科技發達的今天,智能建筑設備節能優化運行控制技術對建筑行業的發展具有重要作用。隨著我國節約能源的意識不斷加強,其綠色、節能、環保理念在各個行業中廣泛應用。建筑行業是能源消耗加大的行業,為了符合國家節能的要求,同時為了滿足人們對居住環境的要求,在建設智能建筑的時候,采取有效的節能措施,并對智能建筑運行實施管理,確保智能建筑在智能化的條件下節約資源,降低成本,從而促進智能建筑的發展。
參考文獻:
[1]劉輝,馮陽.智能建筑節能技術發展及問題研究[J].山西建筑,2012(29):226-228.
關鍵詞:智能化技術;節能設施;集成設計;綠色建筑
中圖分類號:TU85 文獻標識碼:B DOI編碼:10.14016/j.cnki.1001-9227.2016.04.161
引言
以計算機技術、自動控制技術為基礎的智能化技術的迅速發展,使得未來建筑得以智能化,智能化建筑通過將節能技術和設備的優化組合,為用戶提供高效、舒適、便利的人性化的建筑環境,同時,綠色建筑是建筑可持續發展的必然趨勢,建筑設施的智能化設計發展必然與節能、低碳緊密關聯,而采暖、制冷和用電是建筑耗能的主要部分,降低這部分能耗對綠色智能建筑的發展具有重要意義?;诖耍疚囊跃G色建筑理念為指導,以智能化技術為手段,從太陽能應用系統、地源熱泵系統、智能電網系統等三個層面對建筑設施進行了節能設計,實現了太陽能、地熱能、電能等的高效、可靠和優化運行,并將其集成至智能化建筑控制管理系統,進行實時監控和管理,在創造舒適的建筑環境的同時,提升了建筑設施的節能和智能化效果。
1建筑節能設施智能化設計的需求分析
“智能化技術融合電子技術、自動控制技術和計算機技術”[1],為綠色智能建筑發展提供了新的思路和空間,建筑節能設施的設計和應用更是成為大勢所趨,本文融合智能化技術和綠色建筑理念,對其設計需求進行如下分析:(1)采用主流技術:以綠色智能化建筑在管理和監控等方面的應用需求為導向,充分利用電子技術、物聯網技術和云計算技術等操作簡單、安全可靠的主流技術,讓建筑設施聯動起來,統一規劃、建設地源熱泵系統、太陽能應用系統、智能用電網系統,并借助于智能建筑控制系統促進各類設備和系統資源共享、信息互通”[2]。(2)節能環保:建筑節能設施應以低成本獲取高性能和多方面的效益為出發點,最大限度地開發利用太陽能、地熱能等可再生能源,并將其與智能化技術結合起來進行設計,實現性能、成本和節能等多重效果。(3)智能用電:運用現代傳感器技術、通訊技術及自動控制技術等構建安全、高效的智能用電網,將可再生能源進行多元化的電能開發與利用,并通過智能電網基礎平臺實現電能的傳輸、調動、監控和管理,為用戶實施節能用電管理提供便利。
2地源熱泵系統節能的智能化設計
地源熱泵系統是利用淺層地熱能,實現高效節能環保的中央空調系統,可以集成采暖、空調制冷和生活熱水于一身,是未來智能化建筑中的標配,為此,為推進地源熱泵系統在現代建筑的應用,增強對地源熱泵系統的智能化控制和操作,本文以“熱泵系統集成”為主導,采用基于傳感器技術和計算機技術進行地源熱泵系統設計,系統控制中心采用性能最佳、簡單易用的光數字傳感器ISL29020,具備低光照條件下的靈敏度(<0.015lux)、寬動態范圍、最佳的光譜響應,以及最佳的紅外和紫外抑制,由其采集建筑采暖、制冷需求信息,并將所采集的數據傳遞給計算機,并借助于計算機通過模擬量輸入通道(AI)和開關量輸入通道(DI)采集實時數據,然后按照一定的規律進行計算,最后發出控制信號,對相應功能模塊進行控制,以實現制冷、采暖的操作。本文所設計的地源熱泵空調系統由U型地下埋管熱換器、熱泵機組冷熱分配系統及用戶終端等構成的封閉環路的集成系統;其中U型地下埋管熱換器通過埋在地下的封閉管道采集地熱能并與水源熱泵機組進行熱交換;水源熱泵機組則利用熱泵循環工質環路和地能采集系統水環路、冷熱分配系統水環路的耦合,通過熱泵機組的制冷和制熱循環實現熱量交換,促進熱量在空間上的轉移,冬季,通過換熱器將地下水或土壤中的熱量提出用于室內采暖,而夏季則利用地下土壤或地下水帶走熱量,達到制冷效果;冷熱分配系統則是將水源熱泵機組制取的冷凍水或者采暖熱水輸送至用戶終端空氣處理系統用于空氣的冷熱處理;用戶終端空氣處理系統涉及新風機組、風機盤管、空調系統三種形式,可對空氣進行凈化和熱濕處理,調節空氣質量和壓力,提升建筑的舒適度。
3太陽能應用系統節能的智能化設計
太陽能的可再生性、清潔性,推動了其在綠色智能建筑中的應用和推廣,而目前公認能源效率最高、經濟性和可操作性最高的為太陽能熱水系統,本文就將以此為重點,充分利用智能化技術來對其進行優化設計,“以Ateml公司生產的高性能、低功耗的8位嵌入式AVRmega32微處理器為控制核心”[4],構建主要由太陽能集熱器、熱傳傳熱工質、貯熱水箱、補給水箱和連接管路等部分構成的智能化太陽能熱水系統,如圖1所示,首先集熱器通過吸收太陽輻射能后溫度升高并形成循環流動,從而實現熱能轉化并將其傳遞給集熱器內的傳熱工質,傳熱工質受熱后通過自然循環方式將貯水箱中的水加熱,或是以強迫循環方式將集熱器內的熱能傳送給貯水箱中的水,而系統中的控制裝置根據貯水箱與蓄水箱底部水溫的差值是否超過限定值,來自動啟動補給水箱及時補充冷水;同時,為了保證系統在陰雨天或是陽光強度較弱的冬季也能夠正常運行,還可設置輔助加熱裝置,如電熱器。
4電網節能的智能優化設計
綠色智能建筑在電網節能設計主要表現在智能電網的發展,其實一個“能源計算網絡”,本文選用TI嵌入式處理及模擬技術作為其初級測量單元(PMU),可為電力系統監控提供穩定可靠的高精度、節能型智能用電支撐,應用TITMS320C2000微處理器與高性能模擬技術可實現完整的監控解決方案,使管理者和用戶能夠實時監控基本電壓線路,保證用電安全,且經配置的PMU可實現初級儀表測量、配電自動化、中斷恢復、高效節能以及高質量電源等優異特性,同時應用Optisense光學傳感器結合PMU可使用電設備具備更高的電網安全性與可靠性以及更高的可視度,實現更快的電力中斷響應,并及時將信息反饋給用戶。基于此智能化技術,所設計的智能用電網自上而下是智能微電網、電能管理主站、傳輸網絡通信、智能用電信息交互終端(電能信息傳感器、觸摸顯示屏)、智能插座、用電設備等[5],由此形成的智能用電網系統中,智能微電網通過可再生能源時空互補性、直流電網技術、超導與新材料技術的應用、信息技術的運用與智能微網技術,將廣域范圍的各類電力資源轉變成滿足用戶多元化電力需求所需要的資源;同時,智能電表設置是為了對電網系統覆蓋區域內用電情況進行實時監測,且因其“具有電能計量、信息存儲及處理、實施監測、自動控制、信息交互等功能”[5],支持雙向計量、階梯電價、分時電價、峰谷電價等需要,為實現分布式電源計量、雙向互動服務提供基礎支撐;用電設備與智能插座的鏈接,能夠將用電信息通過電能信息傳感器顯示在觸摸顯示屏,并將信息及時反饋給電能管理主站。
5結束語
本文給出的建筑節能設施設計方案經濟性、可操作性強,為智能化技術在建筑領域的應用提供了一種重要的參考方案,有效彌補了我國綠色智能建筑發展的短板。但同時也存在一定的局限性,目前的研究還僅停留在對取暖、制冷和用電等建筑節能設施的智能化設計上,而對節能電梯、水資源處理等的智能化設計則相對欠缺,需要結合用戶需求、節能環保要求進行完善,以進一步提升綠色智能建筑的性能。
參考文獻
[1]唐洋平.辦公建筑節能的智能化設計研究[D].中南大學,2014.
[2]王少偉.智能建筑與物聯網結合的研究[D].長安大學,2012.
[3]鄧光勇.智能建筑地源熱泵系統的實際運用探討[J].江西建材,2015,20:109+114.
[4]鄂青,於雨庭.太陽能在智能建筑中的應用[J].武漢工程大學學報,2013,07:70-75.
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