建筑智能化在建筑節能中的應用

摘 要：建筑節能就是降低建筑物的能源消耗，降低能源損失，增加能源的利用率，建筑能耗中建筑使用能耗占8-9成。建筑使用能耗主要含有供暖、送風、制冷空調、電氣照明、燃氣、家用電器、熱水提供等。文章對其減少建筑使用能耗也提出了相關措施，供參考。

關鍵詞：智能建筑；建筑節能；應用

最近幾年，涉及節能減排、生態平衡、環境保護以及可持續發展等問題已經漸漸的成為全社會關注的重點，也日益引起了人類對于越來嚴重的生態環境問題的思考。基于此節能就成為一個非常重要的問題，節能已經成為未來國民經濟發展的必由之路，作為建筑物來說，跟隨著新工藝、新技術的不停發展，建筑智能化技術在建筑使用能耗的控制上將出現了很多新方法、新技術。

建筑智能系統對大樓的控制對象包含空氣調節系統、送風系統、供排水系統、電氣照明系統、停車場管理系統、滅火系統、安全防范系統等。確保大樓機電設備運行效果與實際需求達到最佳。

1 對暖通設備的控制

根據春夏秋冬的變換，空調系統的負載在一年中的變化范圍很大。一般情況下來說，每年只有很短時間在設計所得負載工況下運行。空調系統絕大部分時間實在遠小于設計負載值的情況下工作的。從夏天空調負載的時間段上看，有近8成的工作時間在低于一半的負載下工作的，冬季供暖期間，近8成的運行時間工作效率低于4成。水泵在整個空調系統中占有重要地位，負責為空調輸送冷熱源，其能耗也占總的消耗3成左右。

對建筑空調能耗的控制上，可采用可變風量制冷系統，變風量制冷系統降低了溫度及其相對應的制冷量，并且跟著各房間通風量的減少或者降低，空調系統的總通量也相應的減少或者降低，使得大大節省空調工作能耗，例外，根據變風量空調系統工作的特點，在統計制冷系統總工作載荷時，也一并計算各個房間的同時使用時候系數從而減小設備的裝機載荷。根據各個季節不同的工作情況，對回風溫度進行檢測，并比較系統設置的溫度值，根據回風溫度與設置溫度的差額，對冷/熱供水閥進行相應的調節，使室內溫度基本保持在設置的合理范圍內。

在系統設計時候采用新風溫濕度傳感器的共享，在制冷系統調節中，依據室外的新風溫度傳感器以及濕度傳感器、回風溫度傳感器和濕度傳感器進行對比計算，自動調整氣體來源，室外新風、室內回風或者二者按一定比例混合，用以達到節能的目標。比如戶外空氣氣溫比較低，就可以將戶外空氣作為空調冷源，可完全利用戶外空氣作為冷源是空調制冷系統節約能源的重要方法之一。如果取戶外空氣溫度上部為18度，在此有利條件下，控制新風閥、排風閥，回風閥，確保混和空氣溫度的限定值（通常13-16度），就能夠達到節約能源的目標。有研究表明，在較冷的地區，夏天空調降低制冷能耗3成左右，冬天空調加熱能耗降低約7成左右。

在對空調的控制中采用最佳啟停蓄能技術，建筑智能系統在空調設備的最佳的工作時間進行軟件開啟，可確保大樓人員進入建筑物時室內溫度剛剛好達到合適的數值。也可確保從工作時間一開始就符合舒適性要求，又可降低很長的啟動時間，并且可同時控制多臺設備的最佳啟動時間。其控制方法由系統軟件進行，并且具備根據環境條件變化自動協調最佳啟動時間的方法。系統最佳停止時間控制程序和最佳啟動時間控制程序的過程相似，也是運用慣性儲能方法，使得供熱/制冷負載使用熱/冷慣性，合理控制時間，使用停止前，提前結束供熱或者制冷，同時確保環境溫度滿足人體舒適，不超過范圍。

2 對照明設備的控制

涉及到高度高和空間大的公共空間基本使用智能照明控制系統，但是由于資金或者具體使用上的問題等原因，許多的房間內部照明依然是采取原地控制的方式。對于照明能源的使用，如何能既保證工作、生活的照度要求，又能夠節約能源，這個是設計節能建筑時候必須考慮的問題。智能照明控制系統以弱電總線通訊的方式控制強電末端設備，主要功能為燈光控制、窗簾控制、安全防范等，可以對照明燈光使用各種方法控制，如：遠端控制、延長時間控制、電氣開關控制、分散和聚集控制、定時控制、光線感應控制、紅外光遙控、自動調光控制、移動感應控制與其他系統的聯和控制等，控制方法簡便、靈動、易于修正、易于控制、易于檢修。智能照明采用各種不同的“預定操作”控制方法和控制技術，對不同地點、不同時間的光源進行精確設定和合理安排，實現節能目標。這種節能自動調整光源照度的方法，合理利用戶外的太陽光，依據照度傳感器的照度顯示，只有不達標時才把光源點亮或者點到合適的照度，使用最少的電能確證所要求的亮度水平。另外智能照明控制系統中還可對熒光燈進行亮度控制，因為熒光燈管采用了有源濾波技術的可控制光電子鎮流器，可降低了諧波的數量，提升了功率因子，減少了低壓無功損耗。運營成本及日常物業管理費用與傳統的電氣安裝相比降低40%。

3 能源管理系統

能源管理系統可為同一建筑中的不同個體分戶計量，考核各個體電力等用量，強化各個體節能行為；從科學角度出發，利用對過程參數分析與監控，即刻就知道所有電器運行效率，發現異常情況，立刻進行處置，最短提高各設備工作效率，降低能源消耗，并且可經過數據挖掘分析，降低待機能耗，獲得管理節能目的。

能源管理可通過能耗個體采集器，獲取個體產生的原始能耗數據，并且將數據上報到管理應用系統，通過能源管理應用系統實現各類原始數據的規范處理、保存和分析。

數據傳輸層將采集層數據通過各種網絡平臺，傳輸到數據中心或者數據中轉站。

系統的軟件架構可采用采用分布式網絡體系結構，以總線和各組件為基礎一起組成系統底部的數據交互接口，組成了一套強大的能耗計量監測管理應用平臺。

能耗設備管理主要是對感知建筑內的所有能耗設備進行分類、監測、以及聯動控制。

系統顯示能耗設備的運行情況、超限報警。通過BMS系統采集的能耗設備參數，進行后臺分析，當發現某設備參數設置不正確，或設備能源消耗值超過了警界線，系統會通過聲光報警方式通知管理人員，并按照事先制定的預案，自動將設備參數調整到合理范圍。

總之，智能化技術作為一種手段，強調低能耗、低污染，高效率在實現以人為本的前提下，達到有效管理，調配和節約能源、保護環境，控制資源、實現可持續發展的目的。

參考文獻

[1]陳偉.民用建筑工程中電氣節能技術的應用[J].安徽科技，2007.

[2]徐云，劉付平，等.節能照明系統工程設計[M].北京：中國電力出版社，2009.

作者簡介：吉明（1985，12-），男，江蘇省南通市（籍貫），現職稱：初級，學歷：本科，研究方向：智能建筑。