朱志軍
【摘要】近年來,建筑業一直是我國國民經濟發展的熱點,我國能源形勢已不容樂觀,建筑能耗逐年增加。“智能化建筑與建筑節能”已成為人們越來越關注的問題。文章分析了智能化建筑的發展現狀,對其中存在的問題也提出了相關措施,以供參考。
【關鍵詞】智能化建筑建筑節能技術措施作用
智能化大樓的出現,標志著建筑與現代科學技術的結合已從采取先進的技術來營造房子,到將建筑變成一個能動地支撐人的工作、活動、生活的智能載體。建筑智能化與節能技術的完美結合也大大降低了我國建筑能耗。
一、智能化技術的主要控制對象和目的
(1)空調、衛生設備:最佳的啟動控制,最小負荷控制;外氣吸入控制,期間設定切換控制;節電運轉控制,節水程序運轉控制等。
(2)熱源設備:送水溫度控制,熱源臺數控制;冷凍機最佳運轉控制,蓄熱運轉控制。
(3)照明控制:按照明程序運轉,自動關燈控制。
(4)電氣控制:用電量控制,停電復電時處理控制;功率因素改善控制;自備電源負荷分配控制;變壓器臺數控制等。
(5)室內溫度、濕度調節:溫度調節——夏季保持在25°C~27°C,冬季保持在18°C~20°C;濕度調節——夏季保持在50%~60%,冬季保持在40%~50%。
二、智能建筑節能方面的作用
(1)采用智能照明控制系統,有效地節約能源。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,可對燈光進行各種控制,控制方式方便、靈活、易于修改、易于操作、易于維護。隨著世界經濟于高新技術的不斷發展,人們對生活環境的要求越來越高。除去對建筑的傳統要求外,在建筑的安全性、舒適性、節能性、自動化與信息化等方面均提出更高要求,其目的是創造出舒適宜人,能充分提高工作效率而又具有極大靈活性的辦公與生活環境。
(2)利用節能建筑材料。智能建筑材料是指具有感知、記憶、自適應和自修復等功能,能夠檢測并且可以識別內外刺激強度,響應外界變化,按照設定的方式選擇和控制響應,反應比較靈敏、及時和恰當,當外部刺激消除后,能夠迅速恢復到原始狀態的具有生物質能的材料。通常可分為智能傳感材料、智能驅動材料、智能修復材料和智能控制材料四類。
(3)提高室內光照效果。適當提高室內光照效果,是降低建筑照明設備應用的重要手段。在實際施工過程中,應該注意對遮陽結構的減少和調節,提高建筑窗體的大小,保證室內環境的通透性,將陽光有效的引入房間深處,提高房間沒得光照效果,有利于提升建筑的整體使用效果,使室內光照為維持一個相對合適的數值,減少對照明設備的依賴。智能化遮陽設備,能夠根據光照強度、溫度、以及時間指針,自動變換遮陽卷簾的高低位置以及百葉窗的透光角度,能夠有效提升室內空間的光照強度,對于維持室內溫度環境,滿足之內光線要求,也起到了非常積極的作用。
(4)空調設備的節能控制。中央空調在整個建筑能耗中所占的比例最大,可以通過降低室內溫度設定標準、進行最小新風量的控制、提前預冷要關閉新風等措施進行節能控制,同時,提倡選用新型的節能環保空調,主要有地溫空調和燃氣空調兩種。
(5)玻璃幕墻運行的節能管理。第一,是改善采光窗玻璃的保溫隔熱性能,盡量選用中空玻璃,并減少開啟扇;第二,是對非采光部分采用隔熱效果好的材料做后襯墻(如浮石、輕混凝土)或設置保溫芯;第三,做密閉處理和減少透風。
三、智能建筑現存問題
(1)技術上的差距使得智能化建筑被閑置,造成一定的浪費。目前我國智能建筑基礎性研究工作缺乏,硬件產品、設備過于依賴進口。因為一個小配件的損壞不得不求助于國外的壟斷供應商,不僅造成時間上的浪費,而且價格也驚人。在這種情況下,業主從其自身的時間、精力等各方面綜合考慮,很可能會放棄智能系統。智能建筑被大量閑置,造成浪費。
(2)重建設輕管理的弊病也使得智能化建筑能耗巨大。由于傳統的建筑物業管理內容相對較為單純,在技術上對物業管理人員的要求不是太高。而智能建筑物業管理與傳統建筑物業管理相比,除傳統物業管理的內容之外,建筑智能化系統正常運行對操作人員的技術素質要求較高。由于我國現在缺乏高素質的物業管理人員,使得對已有的智能化建筑管理不善,也造成了智能化建筑的巨大能耗。
四、我國發展建筑節能的對策建議
(1)將多種能源進行有機結合。采用可再生能源,如太陽能電池、熱水器、地熱、地溫等技術,與常規能源相輔助,逐步達到零排放的綠色建筑。到2002年年底,全國太陽能熱水器使用量達到4000萬m2,太陽能熱水器產量達1000萬m2;已安裝太陽能光伏電池3萬千瓦。2020年時,太陽能熱水器已經進入商業化發展階段,預計熱水器保有量將達到約2.7億m2。如果將多種能源有機結合起來進行合理的分配和使用,必然可以有效的解決能源緊張和能源損耗的問題。
(2)加大有關建筑節能方面的技術創新、技術進步力度。建筑節能的技術途徑為:采暖建筑的節能主要依靠減少圍護結構的散熱以及提高供熱系統的熱效率兩個方面。前者要求適當控制建筑體形系數,即建筑物外表面積與其所包圍的體積的比值,建筑外形盡可能規整,避免不必要的凸凹變化;加強門窗、外墻、屋頂和地面的保溫,采用高效保溫材料復合,使用多層門窗,用空心磚、加氣混凝土等新型墻體材料代替實心粘土磚;提高建筑物的氣密性,選用密封性能好的門窗并加密封條,用密封材料填實穿墻管線連接處裂隙。
(3)改變現行的供熱收費制度。我國現行的供熱收費制度是按建筑面積計算采暖費,采暖費用由國家和單位負擔,用能多少與用戶利益無關,而且供熱采暖系統一直采用垂直單管串聯方式,用戶無法自行調控供暖量,外網也不能適應系統動態調節控制,致使能源浪費嚴重。在這種收費體制下,供熱企業缺乏自主經營的動力,無法滿足用戶對熱舒適程度的要求;熱用戶也沒有節約采暖用能的積極性。只有實行按熱量計量收費,才能體現出節能的經濟效益,節能建筑才能真正收到節能效果。
總之,智能化技術作為一種手段,強調高效率、低能耗、低污染,在實現以人為本的前提下,達到有效調配、管理和控制資源、節約能源、保護環境,實現可持續發展的目的。