智能建筑中建筑設(shè)備控制技術(shù)與建筑節(jié)能

李春雷　顏廷珊

[摘要]隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)于建筑的要求也在不斷的提高，智能建筑就是一種為了滿足人們對(duì)于建筑的新的人性化使用需要而產(chǎn)生的建筑形式，在智能建筑的使用過程中，做好設(shè)備的控制和節(jié)能管理是至關(guān)重要的。

[關(guān)鍵詞]智能建筑；建筑設(shè)備；控制技術(shù)；建筑節(jié)能

我國(guó)人口的增長(zhǎng)給自然資源的使用造成了非常大的壓力，隨著人們對(duì)于生活質(zhì)量的要求的逐步提高，各種能源的消耗量也在逐年的上升。這種情況下，在現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)和管理過程中，有關(guān)部門就應(yīng)該重視對(duì)相關(guān)的設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)和管理。尤其是現(xiàn)代的智能建筑，其中會(huì)應(yīng)用到很多的智能化的設(shè)備，這些設(shè)備為了更好的滿足人們的使用需要，通常處于一種待機(jī)或者待命狀態(tài)，這種情況下，做好相關(guān)的節(jié)能設(shè)計(jì)就顯得至關(guān)重要。尤其是減壓節(jié)流、風(fēng)機(jī)水泵變頻控制以及智能照明等方面的設(shè)備的管理。

一、智能建筑設(shè)備的節(jié)能控制

1.1機(jī)電設(shè)備優(yōu)化啟停控制。在對(duì)建筑進(jìn)行管理的過程中，機(jī)電設(shè)備的管理質(zhì)量對(duì)于整個(gè)建筑的使用質(zhì)量有著非常重要的影響，也就是說要想實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的用電節(jié)能，就必須要做好相關(guān)的機(jī)電設(shè)備的管理。不僅要保證用戶在使用過程中能夠順利的啟動(dòng)相關(guān)的系統(tǒng)，還要保證在無人使用時(shí)處于一種自動(dòng)節(jié)能的狀態(tài)。所以，在機(jī)電設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該對(duì)其靈敏度進(jìn)行加強(qiáng)，這樣不僅可以有效的提高其管理質(zhì)量，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其應(yīng)用效果和質(zhì)量的提升。在其啟?？刂频倪^程中，有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加設(shè)溫度管理和環(huán)境管理的功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其有效的制冷和供熱，保證用戶的使用狀況處于適宜的溫度。

1.2冬、夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)節(jié)能。建筑的使用能源消耗狀況隨著季節(jié)的不同有著非常明顯的變化，也就是說不同的季節(jié)對(duì)于電器設(shè)備的使用有著非常明顯的差異，這種情況下有關(guān)設(shè)計(jì)和管理單位應(yīng)該重視對(duì)不同季節(jié)的使用情況的調(diào)整，使用不同的符合功能進(jìn)行運(yùn)行，可以有效的達(dá)到節(jié)能的目的和效果，也就說在夏季空調(diào)的使用過程中，要保證其負(fù)荷頻率低于百分之五十，而冬季應(yīng)該低于百分之四十。

1.3變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)的最優(yōu)控制。在建筑空調(diào)的使用過程中，變風(fēng)量也是一個(gè)較為重要的節(jié)能控制環(huán)節(jié)，也就是說在空調(diào)使用時(shí)，應(yīng)該注意對(duì)變風(fēng)量和變流量的控制和管理，以便更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)房間的均勻送風(fēng)，病因可以根據(jù)不同空間的送風(fēng)量的計(jì)算，來實(shí)現(xiàn)對(duì)總送風(fēng)量的檢測(cè)和管理。在一定的溫度標(biāo)準(zhǔn)下，不同的空間內(nèi)所需要的送風(fēng)量是不同的，所以可以通過一定的溫度設(shè)定，來實(shí)現(xiàn)對(duì)部分空間內(nèi)的送風(fēng)的節(jié)能。

二、智能建筑內(nèi)冷熱豫系統(tǒng)的節(jié)能控制

2.1與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)。十年前，我國(guó)的夏季曾主線過十九個(gè)省市的拉閘限電狀況，也就是說在夏季高溫情況下，這些省市的用電量和空調(diào)使用率基本同時(shí)達(dá)到了頂峰，因此也就導(dǎo)致了供電不足導(dǎo)致的限電。通過這個(gè)事故，我們應(yīng)該看到轉(zhuǎn)移用電高峰是一個(gè)非常有效的建筑節(jié)能管理和控制辦法，也就是說通過對(duì)一些低谷用電時(shí)間的有效利用，來實(shí)現(xiàn)對(duì)用電量的均勻分配，避免由于用電高峰導(dǎo)致的拉閘現(xiàn)象的產(chǎn)生。一般來說，在建筑智能控制和管理過程中，如果選擇普通的空調(diào)，即常規(guī)空調(diào)的送風(fēng)溫度為15℃一18℃，送風(fēng)溫差一般控制在8℃一12℃，而低溫送風(fēng)溫度為3℃一10℃，送風(fēng)溫差可達(dá)13℃-206℃。根據(jù)ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)55—1981，干球溫度28℃，相對(duì)濕度35%的有效溫度與干球溫度26℃，相對(duì)濕度60%的有效溫度相同。在相同的空調(diào)負(fù)荷下，增大送風(fēng)溫差可以減少送風(fēng)量，減少風(fēng)管直徑和空氣處理設(shè)備的額定工作量，降低空調(diào)系統(tǒng)的初投資，使蓄冷空調(diào)在初投資方面可以與常規(guī)空調(diào)競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)?shù)蜏厮惋L(fēng)溫差達(dá)到常規(guī)系統(tǒng)送風(fēng)溫差的兩倍時(shí)，同樣的冷負(fù)荷所需送風(fēng)量將減少50%，輸送系數(shù)也僅為常規(guī)空調(diào)的一半。這樣，低溫送風(fēng)系統(tǒng)由于送風(fēng)溫度低，含濕量低，可提高室內(nèi)干球溫度（1℃—2℃）而達(dá)到相同的舒適感。室內(nèi)溫度每提高1℃就可以節(jié)省10%一20%的冷量。

2.2合理的選擇冷機(jī)的規(guī)模。建筑設(shè)備的管理過程中，還應(yīng)該注意對(duì)中央空調(diào)系統(tǒng)的安裝和管理，也就是說要避免主機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，因?yàn)橹鳈C(jī)的運(yùn)行對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的能源消耗的影響是非常大的，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采用分機(jī)分流的方式來加強(qiáng)對(duì)其功率的分解，以實(shí)現(xiàn)更好的系統(tǒng)管理。據(jù)有關(guān)部門曾經(jīng)對(duì)北京.上海和廣州等地區(qū)的24座賓館飯店的中央空調(diào)系統(tǒng)的裝機(jī)容量和實(shí)際開機(jī)容量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，60%以上裝機(jī)容量過大，即長(zhǎng)期在低效區(qū)運(yùn)行，造成了大量的能耗損失。

三、調(diào)整智能建筑內(nèi)參數(shù)的節(jié)能控制

3.1建筑物內(nèi)的溫度標(biāo)準(zhǔn)確定。冬季室內(nèi)溫度過高和夏季溫度過低不僅會(huì)造成能源的浪費(fèi)，而且也會(huì)給人體帶來不舒適的感覺。資料表明，選擇合理的室內(nèi)溫度，對(duì)暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有極其重要的作用。例如，當(dāng)夏季空調(diào)室內(nèi)溫度從26度提高N28度，可減少18%-2%的冷負(fù)荷。常規(guī)空調(diào)的溫控范圍為±2度，而據(jù)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局統(tǒng)計(jì)資料表明，如果在夏季將設(shè)定溫度下調(diào)1度將增加9% 的能耗，如果在冬季將設(shè)定溫度上調(diào)1度，將增加12%的能耗，因此將建筑物內(nèi)的溫度控制精度設(shè)為±1度，會(huì)更加有利于節(jié)能。

3.2焓值控制。在空調(diào)控制中，根據(jù)戶外的新風(fēng)干球溫度以及其露點(diǎn)或相對(duì)濕度、回風(fēng)干球溫度以及其露點(diǎn)或相對(duì)濕度進(jìn)行比較計(jì)算，自動(dòng)選擇空氣來源，戶外新風(fēng)、回風(fēng)或二者按比例混合，以達(dá)到節(jié)能的目的。例如，若室外空氣溫度足夠低，就可以將室外空氣作為一種冷源，充分利用室外空氣作為冷源是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重要途徑之一。通常取室外空氣溫度上限為18度，在此條件下，調(diào)節(jié)回風(fēng)閥、新風(fēng)閥、排風(fēng)閥，保證混風(fēng)溫度的設(shè)定值（通常13.16度），就可以達(dá)到節(jié)能的目的。

3.3利用室內(nèi)濃度來控制室內(nèi)的新風(fēng)量。一般來說，在以往的空調(diào)設(shè)計(jì)和管理的過程中，以最小新風(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)為用電標(biāo)準(zhǔn)，這種方式雖然可以實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)溫度的有效調(diào)整，但是也是存在一定的缺陷的。即這一方法的缺點(diǎn)是不能準(zhǔn)確預(yù)知室內(nèi)的真實(shí)空氣品質(zhì)。為了保證空調(diào)房間的空氣質(zhì)量，選用空氣質(zhì)量傳感器，當(dāng)房間中的、濃度升高時(shí)，傳感器輸出信號(hào)，控制新風(fēng)風(fēng)門的開度以增加新風(fēng)量。

結(jié)束語

綜上所述，隨著人口的增加，我國(guó)的資源環(huán)境面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn)，也就說資源的合理利用不僅是解決能源危機(jī)的一種重要方式，更是實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境和人類發(fā)展和諧相處的有效手段。這種情況下，建筑智能控制和管理過程中，不僅要實(shí)現(xiàn)人性化的管理和服務(wù)，滿足不同人群的需要，還應(yīng)該對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的升級(jí)和管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的節(jié)約。系統(tǒng)不僅從控制和管理的角度上已經(jīng)是大勢(shì)所趨，而且可以有效的防止大廈內(nèi)的能量損失，是節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)能量?jī)?yōu)化管理的重要手段。智能大廈內(nèi)部機(jī)電設(shè)備的優(yōu)化啟停，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)和低溫送風(fēng)系統(tǒng)將是未來智能建筑節(jié)能的主要發(fā)展方向。

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[3]馮宗寧，沈華熙.樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)與節(jié)能[J].能源工程，2000.

作者簡(jiǎn)介

1李春雷 1982年10月11日 男 黑龍江 本科 東方學(xué)院

2顏廷珊 1984年10月3日 女 黑龍江 本科 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)