摘 要:低碳建筑是建筑發展的必然,低碳的智能化解決方案是建筑實現節能的最佳途徑。關鍵詞:低碳;節能;智能建筑
中圖分類號:X3
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)17-0338-01
1 建筑實現低碳的途徑
建筑單位從建造到運營有兩大方面可以實現低碳。
(1)從建筑本身固有結構出發的固態節能方案,如在建筑材料、建筑結構上采取的節能措施;
(2)附屬于建筑單位上的節能設施,以及通過智能方式進行節能設置的模塊,本文稱之為液態節能方案。如下簡述這兩個方面的低碳方案。
1.1 固態節能——低碳建筑的基礎
固態節能方面主要在建筑建設和使用過程中采用的新能源、新材料、新結構等節能措施。
新能源、太陽能、風能、地熱資源等新能源同建筑結合產生低碳建筑。就拿大家耳熟能詳的太陽能來說,現在已有部分樓宇在設計時就已經將太陽能設施融合到建筑當中,節能效益明顯。
新材料,如高效的節能燈、LED燈不但起到了很好的節能效果也美化了環境。LED光色柔和、艷麗、豐富多彩、低損耗、低能耗,綠色環保,廣泛適用家庭,商場,銀行,醫院,賓館,飯店燈各種建筑單位的長時間照明。如此這些新型材料都對建筑節能產生積極的作用。
新結構,例如鳥巢的建筑結構就具有優良的自然節能屬性,節能降耗立竿見影。
1.2 液態節能——建筑低碳、智能的神經網絡
液態節能,其核心就是將IT技術應用植入到建筑單位所產生的智能建筑,通過傳感器與控制單元等讓建筑變得智能起來。該建筑涉及建筑、施工、采暖、通風、空調、電器、家電、建材、熱工、能源、環境、檢測、計算機軟件等許多專業內容,是許多專業學科邊緣交叉結合的產物。
例如,在樓宇的空調設置上,通過放在建筑內部各個傳感器,將重要的數據采集收集到樓宇的中央控制單元內,通過中央控制單元的信息處理,對樓宇實現科學送風。這樣的節能技術只有通過智能方式來解決,使建筑單位的低碳過程從粗放式管理變化到精細的控制,這樣的節能降耗,意義深遠。
綜上,不是所有的建筑本身有優良的固態節能效力,可液態節能卻使很多的建筑具有節能的屬性。基于此點,液態節能的智能解決方案理應成為低碳建筑的重點。
2 實現低碳的智能解決方案
2.1 日光和照度控制
我們依照安裝在室外和室內的照度傳感器信號與設定的照度指標相比較后控制電燈的開啟或閉合,同時調整燈光亮度。
2.2 定時控制
建筑物內部的樓梯間、走道、電梯廳、廁所等公共區域的電燈可以采用預先設定時間(段),譬如在下班時間自動變暗或關閉,由此可以避免人走燈明,浪費能源的現象。
2.3 集中控制
計算機技術、通訊技術、網絡技術的發展使得我們可以實現原來想都不敢想的事。照明系統智能化集中控制,將所有的電燈都可以在中央控制室進行集中控制,設定各種運行參數,隨意修改運行模式,智能化的面板開關可以任意的設定、調整開關控制的區域。將傳統的、永遠不能改變的、僅能完成開關功能的照明系統改變成具有人性化設計、可以根據不同的需求、任意的條件(定時開關,照度控制,移動檢測控制等)進行單一或組合式的控制,加之與調光器的配合更加會使得照明系統錦上添花,實現了在不降低照明標準,甚至更加豐富照明內容的基礎上最大限度的節約能源。
2.4 移動偵測控制
針對公共區域,例如電梯前室、樓梯、通道等,往往沒有人時也是燈光長明,浪費了寶貴的能源。利用智慧型移動探測器,控制電燈開啟。當有人到達時,探測器輸出信號,啟動電燈;經過一定時間,電燈自動關閉或者轉暗。移動探測器也可以兼作可疑行動或非法入侵報警探測用。
通過以上智能設置,使得電力在建筑單位里得到更高效的應用,在節約電能,創造低碳建筑效果顯著。應用同樣的智能化方案,在建筑的其他能源消耗上都可以做到節能高效。
可以預見建筑智能化工程的最優化設計與常規設計相比,有以下特點:
(1)可以從系統的各種可能結構和參數中找到最佳匹配,使整體效能最佳,從而提高系統的效率,降低投資和運行費用;
(2)可以對系統及其過程進行定量化的狀態模擬,減少控制環節,提高可靠性與穩定性,發生故障概率降到最低可能限度,系統響應輸出最優化;
(3)它有不變條件下的優化控制及優化控制條件的兩種型式,通過優化控制方案達到節能目的的是一種“主動節能”。
3 結論——智能是節能的最佳途徑
通過對建筑的智能化改造,我們將創造健康、舒適、方便的生活環境,這也是建筑節能的基礎和目標,為此,21世紀的智能型節能建筑應該是:
(1)冬暖夏涼;(2)通風良好;(3)光照充足。盡量采用自然光,天然采光與人工照明相結合;(4)智能控制。采暖、通風、空調、照明、家電等均可由計算機自動控制,既可按預定程序集中管理,又可局部手工控制,既滿足不同場合下人們不同的需要,又可少用資源。
參考文獻
[1]涂逢祥.建筑節能[M].北京:中國建筑工業出版社,2001.
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