建筑智能化与节能高效

建筑智能化与节能高效（共10篇）

建筑智能化与节能高效 篇1

目前, 建筑节能被普遍认为是各种节能途径中潜力最大、最为直接有效的方式, 是缓解能源紧张、解决社会经济发展与能源供应不足矛盾的最有效的措施之一。如何利用智能和信息网络技术, 改变传统的建设方式和管理手段, 以实现建筑运行的低能耗和管理手段的高科技化, 是我们应该思考的问题。

1 智能建筑节能技术是建筑节能的重要手段

1.1 智能化技术的节能地位和作用

建筑节能的本质是通过保护资源来追求人类生存目标的优化。这一过程中需要信息、控制、管理与决策, 智能化、信息化是保证建设目标的实现所不可缺少的技术手段。智能化技术通过自控网络和设备对控制对象实行智能化的综合管理, 即构成各个系统设备运行的指挥中枢按需进行自主、有效地监控系统设备的运行与管理。智能建筑技术突破了传统建筑设备运行单靠人工管理的方式。通过智能化技术应用, 实现人工难以控制的精度和自主管理效果, 从而提高了建筑主要设备运行管理的效率, 达到节约能耗、减少人工费用的目的。

智能化技术的主要控制对象和目的包括:

(1) 空调、卫生设备:最佳的启动控制, 最小负荷控制;外气吸入控制, 期间设定切换控制;节电运转控制, 节水程序运转控制等;

(2) 热源设备:送水温度控制, 热源台数控制;冷冻机最佳运转控制, 蓄热运转控制;

(3) 照明控制:按照明程序运转, 自动关灯控制;

(4) 电气控制:用电量控制, 停电复电时处理控制;功率因素改善控制;自备电源负荷分配控制;变压器台数控制等:

(5) 室内温度、湿度调节:温度调节——夏季保持在25℃~27℃, 冬季保持在18℃~20℃;湿度调节——夏季保持在50%~60%, 冬季保持在40%~50%。

国外许多实践证明, 真正有效的智能化系统工程在智能建筑节能方面的投资回报期为3年左右, 远远低于建筑中的其他部分;智能建筑的运行费用和能耗比常规建筑低30%~45%。

1.2 智能建筑材料的节能作用

智能建筑材料是指具有感知、记忆、自适应和自修复等功能, 能够检测并且可以识别内外刺激强度, 响应外界变化, 按照设定的方式选择和控制响应, 反应比较灵敏、及时和恰当, 当外部刺激消除后, 能够迅速恢复到原始状态的具有生物质能的材料。通常可分为智能传感材料、智能驱动材料、智能修复材料和智能控制材料四类。

智能传感材料对诸如热、电和磁等外部信号具有监测、感知和反馈的能力。智能驱动材料对于温度、电气或磁场等变化具备产生形状、刚度、位置、固有频率、湿度或其他机械特性响应的能力。智能修复材料是模仿动物的骨组织结构和受伤后的再生、恢复机理, 采用粘结材料和基材相复合的方法, 对材料损伤破坏具有自行愈合和再生功能。智能控制材料对智能传感材料的反馈具有记忆、存储、判断和决策能力, 可控制和修正智能驱动和修复材料的行为。

上述智能材料在建筑中的应用无疑为智能建筑节能提出了新的课题。例如, 光致变色玻璃。该材料类似我们常戴的变色镜。它是在两层无色透明玻璃中间夹入一层可逆热致变材料得到一种能根据光照强度自动改变颜色的智能玻璃。该玻璃从内向外看是透明的;从外往内看, 玻璃板近似于镜面。反光板在让日光透过的同时, 也最大限度地减少太阳眩光。根据太阳光线强度、室内温度、室内光线强度等参数来自动调整反光板的角度。其主要目的是提供适当的室内光, 减少眩目阳光, 最大限度减少灯光系统、供热和制冷系统的电能消耗。

2 推进建筑智能化建设

2.1 建筑智能化建设的一大任务

目前, 智能建筑的概念已经越来越深入人心, 研究和承接智能建筑工程任务的单位也越来越多, 一批智能型建筑已经出现。然而, 智能建筑在满足人们对建筑物舒适性、安全性、快捷性、可靠性、方便性要求的同时, 建筑物使用运行能耗大大提高, 在当今能源紧缺的现实情况下, 智能建筑高能耗运行方式已成为阻碍其发展的重要因素。建筑智能化任务之一就是要很好地解决建筑机电和弱电系统节能的问题。智能建筑中B A系统的核心是H V A C (供热、制冷、通风、空气调节) 系统, 此部分投资比重大, 能源消耗大, 占建筑总能源消耗的5 0%以上。因此H V A C系统智能化的程度不仅是实现环境控制效果也是取得直接经济效益的关键。

然而, 目前H V A C自控设计与H V A C系统设计存在脱节现象。在智能建筑中, H V A C及其自控系统的工程实施步骤大体上是建筑设计院的暖通空调专业人员进行H V A C设计, 并提出H V A C自控要求, 由自控设备厂商进行控制部分的方案设计和施工设计, 并安装调试, 然后移交给物业管理部门进行运行管理。这几个环节包括了建筑设计院、设备安装、自控厂商和业主等单位。工程实施本应形成密切配合, 一环扣一环的运转, 然而, 实践表明, 目前其中各个重要环节常常脱节, 遗留后患, 给B A系统的正常运行和节能效果带来严重的问题。

2.2 智能建筑的有效节能措施

(1) 空调设备的节能控制。中央空调在整个建筑能耗中所占的比例最大, 可以通过降低室内温度设定标准、进行最小新风量的控制、提前预冷要关闭新风等措施进行节能控制, 同时, 提倡选用新型的节能环保空调, 主要有地温空调和燃气空调两种。

(2) 照明节能控制。科学选用优质电光源、高效率的灯具和适用的节电器来减少照明系统中的能力损失。通过科学设计照明线路及方式、照度值并进行自然光的科学利用, 也可做到照明节能。如按时间表控制模式, 地下车库的照明可按区域分为车道照明和车位照明, 按时间程序进行控制。在白天开启车道照明即可, 入夜后可开启全部的照明, 随着夜的深入, 逐步关闭车位照明及车道一半的照明;在下半夜, 仅留车道的一半照明即可, 既方便管理, 节能效果又好。其他公共区域, “楼层管理器”根据时序设置不同的状态, 如“白天”、“晚上”、“清扫”、“安全”等。

(3) 玻璃幕墙运行的节能管理。旧建筑物中的大面积玻璃幕墙, 全是高反射率的玻璃, 会造成一定的“光污染”和加大空调负荷。对于夏热冬暖地区, 隔热是建筑围护结构节能的主要方面。为了提高幕墙的保温性能, 减少热损失, 可以从以下三个方面进行改善:第一, 是改善采光窗玻璃的保温隔热性能, 尽量选用中空玻璃, 并减少开启扇;第二, 是对非采光部分采用隔热效果好的材料做后衬墙 (如浮石、轻混凝土) 或设置保温芯材;第三, 做密闭处理和减少透风。

3 结语

总之, 智能化技术作为一种手段, 通过给建筑物赋予智慧和控制功能, 强调高效率、低能耗、低污染, 在实现以人为本的前提下, 达到有效调配、管理和控制资源、节约能源、保护环境, 实现可持续发展的目的。无论是节能的技术集成还是运行效果, 智能化系统都是建筑节能工程中的一个重要配角。要加强建筑智能化系统中央空调系统设计和管理, 并通过照明、玻璃幕墙等的优化设计, 获得良好的节能效果。

参考文献

[1]文桂萍.智能建筑的节能问题及其对策[J].四川建筑科学研究, 2008 (2) .

[2]孟庆钧.我国智能建筑产业的发展趋势[J].智能建筑, 2004 (7) .

[3]黄久松.智能化提升建筑节能水平[J].建设科技, 2004 (16) .

建筑智能化与节能高效 篇2

览会”上讲话的通知

建科[2006]108号

各省、自治区建设厅，直辖市建委及有关部门，计划单列市建委（建设局）及有关部门，新疆生产建设兵团建设局，国资委有关建设单位，部直属单位，有关行业学（协）会：

2006年3月28日－30日，“第二届国际智能、绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会”在北京举行，国务院副总理曾培炎同志出席会议并作了重要讲话。

现将曾培炎副总理在大会上讲话印发给你们，请认真组织学习，宣传贯彻讲话精神，切实推进我国智能、绿色建筑与建筑节能的发展。有关要求通知如下：

一、贯彻落实讲话精神，全面规划部署智能、绿色建筑和建筑节能工作

要认真组织学习讲话，准确把握讲话精神，切实提高对我国发展智能、绿色建筑和建筑节能的重要性、紧迫性的认识。要从贯彻落实科学发展观，建设资源节约型、环境友好型社会，促进经济社会又快又好地发展的战略高度，按照中央大力发展节能省地型建筑的要求，全面规划部署本地区本部门的工作，加快体制机制创新，大力推进建筑节能，促进绿色建筑发展。

二、加强技术创新，夯实智能、绿色建筑和建筑节能发展的技术基础

要加强对国际先进技术、管理经验、发展模式的了解和掌握，加快形成适合本地区不同建筑类型的建筑节能与绿色建筑技术体系。要积极引导企业成为智能、绿色建筑与建筑节能技术创新和科技进步的主体；发挥科研院所、大专院校研究开发优势，促进产学研结合；构筑国内外专家网络，建立健全专家支持技术系统，为推进智能、绿色建筑与建筑节能的发展奠定坚实的技术基础。

三、强化智能、绿色建筑与建筑节能宣传，营造良好的社会氛围

要结合学习贯彻讲话精神，广泛开展智能、绿色建筑和建筑节能知识宣传，提高公众节能、节地、节水、节材、保护环境的意识，积极促进公众参与和社会认同，营造选择和使用智能、绿色、节能建筑的社会环境，培育建筑消费新观念，大力推进智能、绿色建筑与建筑节能的发展。

中华人民共和国建设部

二○○六年五月十二日

发展智能绿色建筑 大力推进建筑节能

——曾培炎副总理在第二届国际智能，绿色建筑与建筑节能大会暨新技术与产品博览会开幕式上的讲话

2006年3月28日

改革开放以来，中国城乡面貌发生了巨大变化，很多新建筑拔地而起。随着我国城镇化、工业化进程加快，社会主义新农村建设逐步展开，未来的中国，仍将是世界上最大的建筑市场，发展智能建筑，开展建筑节能有着广阔的前景和巨大的潜力。此时此地，国内外建筑界举行研讨会和博览会，有着重要的现实意义和历史意义。

当今世界，推动建筑向节能、绿色、智能化方向发展，是建筑业实践可持续性发展理念的大势所趋，也是中国经济社会发展面临的重要任务。近年来，中国在建筑节能方面做了很大努力，包括制定并执行严格的建筑节能设计标准，推广新型墙体材料和节能产品。同时，积极改善人居环境，开发绿色建筑和智能建筑技术，不断提高建筑性能和质量。这些措施取得了一定成效。但是从总体上看，我国建筑技术水平与发达国家相比仍有不小的差距。

在刚刚颁布的新的五年规划中，中国政府提出，要全面贯彻落实科学发展观，坚持以人为本，将经济社会发展切实转入全面协调可持续发展的轨道；建设资源节约型、环境友好型社会，到2010年单位国内生产总值能耗要降低20％。同时，大力发展节能省地型建筑。为了实现这些目标，中国将大力发展绿色建筑、智能建筑，实施建筑节能工程，努力在建筑节能方面实现跨越式发展。采取的主要措施包括：

第一，新的建筑要积极推行绿色标准。目前，我国每年竣工房屋建筑面积约20亿平方米，新增房屋面积不断扩大。从现在开始，新的建筑要严格执行节能标准，同时加强绿色建筑标准的认证和推广力度。以节能为突破口，全面推进节水、节地、节材，从整体上提升我国建筑的资源节约水平。

第二，稳步推进既有建筑的节能改造。我国目前约有400亿平方米建筑存量，这既是节能改造的难点，也是全面降低建筑能耗的关键。各级政府机关应率先实施办公楼节能改造。各地对能耗过高的大型建筑也要限期改造。同时，广泛开展居民住宅等普通建筑的节能改造试点，并适时加以全面推广。

第三，利用先进技术推动绿色节能建筑发展。要学习借鉴发达国家的经验和方法，通过自主创新，走有中国特色的绿色节能建筑发展道路。重点研究开发绿色建筑技术、建筑节能技术与设备、可再生能源装置与建筑一体化应用技术、节能建材与绿色建材，以及有关的建筑施工技术与装备。广泛利用建筑智能技术，改善生产、生活和公共活动场所的环境质量，降低建筑能耗。

第四，加强法制建设和政策引导。要建立和完善建筑节能的法律法规体系，加强对节能标准执行情况的监督与检查。积极稳妥地推进供热体制改革。制定有利于促进建筑节能的财税。金融等政策，调动生产企业、建筑企业、开发商的积极性，共同推动节能建筑、绿色建筑和智能建筑的发展。

一座绿色节能建筑，对后人来说是一笔巨大的财富；反之，则很可能是一个消耗能源的黑洞，一个长期负担的财务包袱。我们经常重复歌德的名言“建筑是凝固的音乐”。这句话体现出建筑形式的魅力，是对一座建筑外在美的肯定。而建筑是否节能、环保，则是建筑内在美的体现。只有做到了外在美与内在美、形式美与内容美的统一，才能成为一个符合科学发展观要求、反映人类文明进步水平的优秀建筑作品。这也是当代建筑师们应当追求的目标。

建筑智能化与节能高效 篇3

【关键词】建筑节能；低碳城市

近几年来，国家采取了一些列的措施解决和处理日趋严峻的环境和生态破坏问题，并且取得了一些效果，总结出适合我国城市建设的新理念，即低碳城市的理念，并逐渐成为建筑行业现代城市建设的基本理念。但是我国也付出了一定的代价，引出了一系列的环境污染问题，城市空气质量较差，影响了人们的日程生活，也引起了相关部门的注意，积极的采取有效措施进行处理。我国正处于经济高速发展，城镇化程度进一步加深的关键时期，在构建和谐社会的背景下，环境问题已经制约了我国的发展。在这样的情况下，智能建筑电气出现在了人们的面前，为建设低碳城市建设指明了方向，对我国低碳城市建设有着重要的现实意义。

1.智能建筑的简介

智能建筑是指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中，降低各个环节造价，尽量节省能耗和日常管理的各项费用，保证工作正常有序的进行，从而提高建筑的高水平的现代化管理和服务，使投资能得到一个良好的回报。

对于智能建筑而言，它是通过对建筑物的4个基本要素，即结构、系统、服务和管理，以及它们之间内在联系的结合设计，以最优化的配合，提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。智能建筑物能够帮助大厦的拥有者，财产的管理者和拥有者等意识到，他们在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报，这也是智能建筑设计的目的所在。

2.低碳城市的概念分析

人类进入工业社会以来，科学与技术进入高速发展的时期，新技术与新发明的不断出现，改变了人们的生活习惯和思维方式。为了满足人们的生活需要，这些先进的技术不断的应用到各类建筑建设中，改变着人们的生活环境。人类生活条件的改善，人口数量也得到了增长，对资源与能源的需要也逐渐的增多，这样就会对人们的生活环境在造成恶劣的影响。从能源的消耗方面来说，全球的可再生资源数量有限，不可再生资源也在不断的减少，最后形成没有能源可用也只是时间的问题，世界人民将面临着能源危机。同时，在工业生产和人们的日常生活都会向大气排放着污染气体，污染空气质量，影响着人们的生活质量。环境问题已经成为一个全球性问题。在这样的形势下，人们必须对环境问题进行深刻的认识，重新审视我国的行为，明确这种发展模式的弊端，积极的采取措施减少环境污染，在促进经济发展的同时保证环境不受污染。低碳城市建设理念的提出，很快的被人们接受并且广泛的开展，是人类历史上的一次巨大转折。

3.智能建筑节能与低碳城市建设的关系

我国的建筑行业的发展与社会生产力有着密切的关系，在建筑行业的发展过程中，经历了三个阶段，分别是容身建筑、舒适生活建筑和健康生活建筑，这些都是体现出了当时的生产力水平。随着经济科技的发展，人们逐渐的认识到了环境问题与生活的关系，经过不断的实践总结，提出了低碳城市建设的理念，并很快的得到了人们的认同，建筑行业也走向了智能建筑阶段。

这一阶段的主要特征是大量利用可再生能源和未利用能源，注重能源的节约和建筑材料资源的循环使用，减少建筑过程中对自然生态环境的损害。智能建筑与传统建筑相比，其理念更为先进，贴近当代的生产力发展水平，其目的是追求人类生存目标的优化，是一个系统的科学的设计理念，对现代城市建设有着重要的影响。同时，智能建筑是建筑行业发展的必然趋势，为了更好的实现低碳城市建设的目标，就是采用大量的智能系统，包括信息控制、管理与决策，智能化、信息化等先进的技术手段。通过上面的分析我们能够看出，智能建筑节能的建筑目标和低碳城市建设是一致的，也可以说智能建筑是低碳城市建设的重要组成部分。由于我国智能建筑的起步较晚，在低碳城市建设中难免遇到问题，这就需要我国建筑行业的不断努力，提高技术水平，获得市场占有率，促进我国低碳城市建设的发展。

4.在低碳城市背景下智能建筑节能的特征

在我国建设低碳城市的背景下，对智能建筑电力提出了更高的要求，建筑行业要以缓解城市环境污染为中心，积极的进行智能建筑的建设，在未来的一段时间内都将成为建筑行业和社会的主要内容。在推崇低碳城市生活方式与绿色建筑营造模式的今天，智能建筑节能发展也呈现出一种新的状态，主要表现在以下几个方面：

4.1建筑墙体节能

墙体一般作为建筑外围护结构的主体，以及内部隔断，其所用材料的保温性能直接影响建筑整体的保温和耗热量。目前，我国用于墙体材料有砖砌体、石砌体、砌块砌体，实心砖砌体保温性能不能满足设计标准。因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术，现在大多建筑采用的是空心砖和砌块砌体。

4.2门窗节能

外门窗是住宅等建筑能耗散失的最薄弱部位，其能耗占建筑总能耗的比例较大，其中主要包括传热损失、冷风渗透。所以在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，尽量减小住宅外门窗洞口的面积，提高外门窗的气密性，减少冷风渗透，尽可能提高外门窗本身的保温性能，减少外门窗自身的散热量。

4.3屋面节能

屋面节能措施的要点一是屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料，以免屋面重量、厚度过大；二是屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果。现在，高效保温材料已经应用于一些建筑的屋面保温。

4.4利用太阳能

太阳能在建筑上的利用方式主要有，太阳能采暖、太阳能供热、以及太阳能发电等等。我国太阳能资源丰富，如果将太阳能源充分加以利用，不仅会节省大量常规能源，而且在某些区域还有可能完全利用太阳能采暖。目前，已经在研究的还有太阳能屋面等，待到这项技术可以大范围使用的时候，我们将会节省更多的能源，而在利用这些我们以前所不能利用的能源的同时，也是一种节能举措。

4.5信息技术节能有效手段

新建筑和既有建筑都要通过有效的能耗监测对建筑物的设备运行状态进行诊断，进行评科学的评估，调整设备运行参数，不断的提升建筑物的能效。实现智能监控的节能目标，减少不可再生能源消耗。

以信息技术为主要手段，随着社会信息化程度的进一步加深，以计算机网络为代表的信息技术已经应用到智能建筑中，并发挥着巨大的功效，提升了智能建筑节能的应用效果。信息技术是节能减排的有效手段，计算机、无线通信、等技术支撑的物联网，正在以自己独特的方式融入到社会经济发展与人们的日常生活中，改变着社会交流、经营管理与生活方式，减少了对能源的消耗，有利于保障城市环境。通过智能建筑节能的应用，可以有效的进行监控，降低安全风险。

5.结语

我国社会的飞速发展，人口的一直增加，我们的地球家园很多资源已经或者即将消耗殆尽，我们也已从很多年前开始追求各方面的可持续，智能建筑节能与低碳城市建设已经成为社会发展的一种必然趋势，我们要不断在实践的基础上进行创新，促进我国城市更好更快的发展。 [科]

【参考文献】

[1]朱伟.房屋建筑节能技术的几点措施.甘肃科技，2008.

[2]龙惟定.试论建筑节能的科学发展观.建筑科学，2007.

建筑智能化与节能高效 篇4

21世纪的酒店正处在升级转型的关键时期,随着信息技术的不断发展,酒店从内部管理到外部销售都将发生质的变化,并且,随着酒店产业规模的迅速壮大扩展,该行业的市场竞争日趋激烈。无论是来自外部竞争的压力还是出自酒店本身内部管理的需要,这种强烈的迫切感都要求酒店引入更新颖、更实用的信息化、智能化技术。

现阶段主流的酒店架构涵盖了客房、餐饮、娱乐、商务、通讯及其他各种服务与设施。这种庞大的组织框架和诸多的服务项目的确对传统酒店的正常有序运行造成了比较大的压力,让传统酒店的运营压力陡然增加。这些压力来自:固定人员成本和管理成本的逐年提高;酒店运营时期,那些可以避免但是却无法在此阶段避免的能源浪费所造成的损失;由竞争力的减弱造成的客源流失等方面。

因此,提高管理效率,降低运营成本,尽最大可能减少不必要的能源浪费,提升酒店科技感是酒店增强其自身市场竞争力最应该重视的几个方向。我们将在此文中详细地描述智能化酒店的方案及其带来的各种影响,希望更多的酒店开发商和投资商在日常运营中应用更多的信息化及智能化方案,更加积极主动地进行日常管理、能源监控和对外宣传。

2 格立阁酒店智能化解决方案

格立阁酒店智能化解决方案是团队科研人员根据市场需要,针对近年来酒店行业对大厦管理、酒店办公自动化,酒店客房智能化及智能化服务一体化的需求而研发的。其控制系统的管理及网络的设计目标是基于酒店内部网络基础之上,通过各种总线技术、无线技术及服务器技术来实现整个网络上的信息交互、综合与共享。

该方案可以根据酒店的实际情况进行灵活配置,具有极大的适应性。该方案能够根据酒店房间类型的不同灵活布线,并且能够按照客户的需求应用无线和有线产品,具备强大的兼容性和高度的稳定性。

此外,该方案不仅仅能够解决单个房间的智能化控制,还能够帮助酒店管理员实现对整个酒店大楼每个房间的集中监管控制,确保整栋大楼24小时不间断地处于监控管理之中,安全保障大大加强,帮助酒店管理部门提高日常工作效率。

在管理中心,管理人员可以看到各个房间、各个楼道、各个大厅的实时灯光状况以及各类电器的使用状况,这些状况将以非常直观的形式反映在管理中心的系统电脑上。一旦发现异常状况或者有遗漏浪费的情况发生,就可以第一时间予以解决,既能够减少能耗的浪费,又节省了人工成本。

真正做到:提供安全、舒适、快捷、优质的服务;直接面对客人提供优质的智能化技术,使客人住得更舒适、方便;建立先进的综合管理机制;利用智能化技术,使酒店经营及管理高效、先进、科学;降低酒店运行成本;利用智能化技术,使酒店物耗、能耗、人员成本等降到最低。

3 对酒店投资、管理者的影响

在酒店有引入智能化改造的想法之下,提供给我们现有的酒店图纸或者由工程人员现场对其进行勘察,我们根据每一个酒店的实际状况设计适用的方案供酒店选择使用。

(1)高效的投入产出比:这种方案的采纳和实施有着足够的自由和人性化,其能够产生的节能效益与应用LED灯节能灯能够产生的节能效益相当,而且又能免去传统布线上的巨额投资,为投资者带来更为高效的投入产出比。

(2)杰出的安全保障:安全报警防护设备不仅可以布置在客房内,还可以分布在酒店走廊、大堂、酒店外围等任何需要的地方:客房出现险情不仅可以做到主动排除,而且能够将任何险情第一时间通知给酒店管理人员,方便其第一时间做出应急反馈:我们所采用的综合布线方式能改变入住客户所能接触的范围内的以强电控制为主的开关,换用弱电集成控制,能够大大提高其安全性。

(3)优质的客房管理:传统的客房检查是否有入住的情况可以轻松达成,但是我们能做的,不仅仅只有这些。从客人在网上或电话订房时开始,酒店就通过远程订房系统完成对该房间的定时预留,并及时为客人的特殊喜好做好准备:当客人到来后,在酒店大堂,只需要出示身份证,就可以立刻入住酒店预定好的客房。当然,每一间客房的电器使用状况以及客户入住后是否外出等信息都将以直观的方式显示在管理显示器上,酒店管理人员也亦可以通过客房管理服务器下达各种命令,根据实际情况对每个房间的各种电器进行管理。

4 对酒店入住客户的影响

下面描述一下智能化酒店一天的入住体验:

客人在网络上预定好房间,酒店就通过远程订房系统完成对该房间的定时预留。酒店客人办理完住房登记,打开房门,室内温度已经提前预设完毕,门廊照明灯即时亮起,客房内已是温暖如春。

将门卡插入插卡取电盒内,照明灯亮起、窗帘缓缓打开、防漏水式安全水阀开启。当客人躺在床上,轻按遥控器就可以根据自己的需要对灯光、电视、窗帘、空调等进行遥控;为客人提供多种情景模式可供选择:例如一键入住模式,一键就寝模式,一键外出模式,让商旅生活更简单惬意;轻触平板电脑除了可以实现上述遥控功能外,还可以实现网上预订机票、预订菜肴送客房、预订换洗衣物等各种便民服务。

当客人起夜进入卫生间,区域照明灯自动亮起,客人回到卧室,照明灯自动熄灭。

当客人外出办事时,酒店管理者会得知客人离开客房的消息,这时如果门意外被开启,报警信息将会直接反馈到酒店管理员处。

当客人退房时,灯光会延迟被关掉,窗帘会关闭,安全水阀被关上,插座等都会自动断电。

5 格立阁高效、节能的星级酒店智能化解决方案

如何帮助酒店有效管理能耗和集中管理客房一直是格立阁现在及将来的发展方向。这个目标不仅仅局限在酒店智能化方向,另外在家庭生活、老年公寓、办公楼宇的智能化系统中,我们也能够提供全面的产品组合和方案来实现这一目标。

格立阁认识到提供的方案必须能够帮助客户达到降低能源消耗和提高管理效率的需要,帮助客户的客户体验到智能化客房带来的全新旅居感受,而且这些需要和感受的达成又是能够让客户和客户的客户有步骤、直观地感受到的。为此,我们的酒店智能化方案由以下两个方面组成:一方面是单间客房内部智能化;另一方面则是连接整个酒店所有房间并汇总至管理中心的整体智能化。

下面简单地介绍一下该系统整体的解决思路:各个房间的实时状态和数据通过网络和交换机汇总到客房管理服务器,客房管理服务器根据预先设置可以自动做出各种反应,例如遇到危险报警等;酒店管理人员也可以通过客房管理服务器下达各种命令,根据实际情况对每个房间的各种电器进行管理,酒店管理者可以通过客房管理服务器管理整个酒店的事务,提高酒店运行的效率。

酒店整体智能化系统拓扑图如图1所示。

我们将提供三类不同的酒店智能化解决方案,基本能够应用于市面上不同类型的酒店装修。

A方案:系统图如图2所示,其特点是各种开关及插卡取电不需要额外供电,并且在市场上可以随意购买到,有大量的选择范围。这里的门铃开关、门磁开关和插卡取电是普通的二线制开关:普通开关是二开、三开开关面板或复位开关;温控器用于控制中央空调,智能红外转接器用于遥控电视和独立空调。该方案的前提是各个开关面板的孔位上预留有网线,并且汇总到一处。

B方案:系统图如图3所示,整体解决思路与A方案无太大差异,但是在产品的选择上相较于A方案有质的提升。该方案的开关产品采用进口高档墙体开关,玻璃面板触摸设计,面板上有多种情景设置按键和较多的信息提示;我们将提供全新设计的第二代格立阁智能家居产品应用于该方案。这个方案的前提是各个开关面板的孔位上预留有网线,并且汇总到一处。

C方案:系统图如图4所示,该方案是针对已经完成传统电线布线方式的酒店所研发设计的,所有控制通过无线方式得以实现,能够在实现智能化的同时,最大程度简化布线方式。该方案的前提是每个孔位上布有火线和零线。

6 积极地应对未来挑战的发展策略

众多已经和将要进行智能化的酒店的布线思路已经开始转换,在智能化应用、信息共享规模和范围不断扩张的今天,这种更合理、更优化、稳定性和扩展性好的布线技术正在得到广泛应用。这种全新的布线方式不样,我们也将在产品设计,尤其是可视范围内的产品设计方面突出创意,旨在能够为不同类型的酒店提供与其风格相搭配的产品;继续丰富和深化产品线,开发更多类型的传感器,优化现有产品的功能,吸收科技领域的新技术是我们现在以及未来一直在努力的目标。

浅析智能建筑的电气节能设计 篇5

【关键词】智能建筑；建筑电气；节能设计

1.前言

随着我国城市化进程的加快，国内建筑向着智能建筑方向发展。据有关部门统计数据显示，目前国内城市建筑能耗随着城市建筑规模的扩大而逐渐占到整个社会能耗的四分之一，并不断增长。在全球资源上最大的挑战就是能源紧缺，而我国作为一个能耗巨大的发展中国家。人均能源还达不到世界人均的一半，每年必须依赖于石油、天然气等能源的大量进口才能维持正常所需。

国内开展建筑节能相关研究较晚，能源利用率还只有30%左右，而美日等发达国家的节能建筑比例已达40%，能源利用率可达到55%以上，国内建筑单位面积能耗约为发达国家的两倍。因此，我国在建筑能耗上节能潜力巨大，建筑节能将成为国内经济高效稳定发展的重要保障。

2.国内建筑电气节能现状

近年来，国内在建筑电气节能领域开展了很多卓有成效的研究工作，只是在节能方案、措施制定等过程中统筹分析不够，没有对建筑内部现有系统的综合能耗实现准确分析，在节能产品选型安装或节能方案措施的实施上还存在一些不足之处。相应的基础自动化设备还普遍不足，在节能数据及运行效果的跟踪统计分析上不能实现实时动态管理，造成建筑电气系统节能产品或节能措施实施后，不能有效协调相关系统运行，预期节能效果不明显。在工程实际建设中，实施高效节能设备和自动化控制系统能够有效降低30%—50%的建筑能耗，但在能耗监控及维护管理系统上如果不够完善，建筑能耗节能系统就不能实现内部的实时调控，对建筑节能效果的调节管理也不够持续稳定。

3.智能建筑的电气节能设计

建筑电气节能设计与改造是使智能建筑服务水平提高的一个有效措施，不但能够发挥建筑内部各系统的功能特性，还能优化控制电气系统和设备工作状态，进而使建筑电气系统能耗得到明显降低，减轻住户的日常开销。

3.1 供配电系统的节能设计

对智能建筑内部用电等级和总荷载进行准确统计分析后，设计使用便捷且科学合理的建筑供配电系统，不仅能节约业主的一次性投资，使单位建筑的经济性提高；还能使建筑工程在日后使用中实现节能降耗。可以说智能建筑节能中的最关键环节就是供配电系统的节能设计，在实际设计中要注意以下三方面内容：

一是合理选择变配电所的位置，按照建筑的不同用电负荷对所需供电容量及用电等级进行准确统计，与住宅单体分布相结合，设计完成经济稳定的供配电系统。建筑区变配电所的位置要与用电负荷中心临近，不但能使建筑配电半径减小，以免出现往返长距离的供电情况，缩短供电电缆长度，使供配电系统投资成本降低；而且还能使配电线路半径缩小，有效降低线路综合损耗，使配电质量得以提高，实现其它用电设备运行高效稳定，降低能耗的作用。

二是合理布置竖井，在各层设计配电竖井、层配电箱等具體位置时，为便于缩短分开关配电线路长度，降低线路损耗，可将其设置到用电负荷中心。

三是变压器选择要合理，高层建筑电气节能的关键在于变压器的类型要选择合理，由于变压器正常运行时，其内部铁心叠片因电磁力线交变而发生磁滞及涡流现象，进而形成空载损耗，也就是铁损。随着材料物理相关理论的快速发展，作为新型节能材料的非晶态磁性节能材料已做为变压器铁心材料而得到广泛应用，进而形成节能的非晶合金铁心变压器。在工程建设中常用的S11、S13等型号变压器优化传统变压器结构的改良产品，对传统叠片式铁心结构进行改变，能够使变压器铁心内磁阻减少，与传统变压器相比其空载电流可减少20%—40%，变压器功率因数明显提高，供配电系统综合线损降低，系统供电能力得到有效改善，从配电源头实现节能降耗的效果。

为使变压器正常运行时负载率达到最佳值，可在设计其负载率时考虑变压器铜耗，变压器铜耗与负载率平方具有正比关系。在变压器负荷率为0.5时，运行的综合效率最高，而线损最小，实际上变压器内部铁损并没有减少，从负荷率改善变压器线损上变压器节能效果并不能得到完全体现。不仅会相应增加整个系统变压器与各类配电开关容量，使设备购置费用明显增加；还会增加设备的运行维护费用，将低负荷率条件作为配电变压器的选择条件会得不偿失。

在对上述因素进行综合考虑后，就要在设计对供配电系统后期扩容需求留有余地，要使变压器负荷率介于合理范围，一般多选择在75%—85%之间。

3.2 照明系统的节能设计

智能建筑在节约照明用电上不能只是通过照明灯具数量的减少或功率的降低来进行实现，而要有效利用自然光等光源。位于室外部分的建筑面积，通常多利用透光率较好的玻璃门窗等使建筑物白天照度得到增加，使开灯时间明显减少，以实现对自然光源的有效利用，达到节约电能资源的效果。能够采用自然光的建筑面积照明，可以根据建筑物照明设计中的照度标准对现场照度进行检测，并采用相应灯光控制系统对灯具照明进行自动调节，以实现不同区域对照明的不同需求。设计建筑物的夜景照明，要沟通好城市景观规划部门，不但要通过灯光的烘托效果使建筑总体风格中蕴含的文化底蕴和艺术效果得到充分体现，还要将照明结合美学、艺术等方面特点，使建筑物夜景环境具有优美、优雅、舒适的特点。设计智能建筑的照明时，还要控制好照明系统，以免对周围环境的造成光污染，在实现节能降耗的同时，还要保护好人文与生态环境。

4.结语

综上，智能建筑的电气工程设计各环节都要通过相应的技术措施实现电能节约的目标。智能建筑电气节能设计的主要内容就是设计供配电系统和照明系统的节能，因建筑电气工程涉及多方面内容。

随着智能建筑的快速发展，以及环保意识的逐渐提高，城市化进程的加快对于智能建筑电气节能设计的要求也越来越高。在实际工作中，一是要对建筑节能方面的相关原则和标准规范详细了解，二是对新型节能电气产品及先进的设计方法熟练掌握，从而在智能建筑电气节能设计中将各项措施灵活应用，才能建设出高质量的智能建筑。

参考文献

[1]陈众励，赵济安，邵民杰.建筑电气节能技术综述[J].低压电器，2008.4

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[3]住房和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施（电气节能专篇）[M].北京：中国计划出版社，2007

[4]华东建筑设计研究院.智能建筑设计技术[M].上海：同济大学出版社，2008

[5]颜晓光.关于建筑电气的发展与技术探析[J].经营管理者，2011.14

作者简介

刘鲜艳（1986—），女，助理工程师，主要从事建筑电气设计工作。

建筑智能化与节能高效 篇6

绿色建筑在节能减排上的建树, 已为人们普遍关注。随着社会的不断进步, 科学技术不断发展, 人们充分认识到环境对人类发展的重要性。节能增效、治理污染、减少排放、保护环境已成为人们的共识。绿色是生态生命之色, 就环保而言, 没有节能就谈不上绿色, 更做不到低碳。因此, 绿色建筑就是一种节能建筑、低碳建筑。建筑节能涉及到设计施工、日常运行、使用管理等多个方面, 然而, 智能化为我们提供了科学手段, 使节能降耗得以控制, 可以量化, 便于核查, 还可以提供节能决策方案、融入低碳可再生能源的利用等。

2 建筑节能的意义和途径

节能就是采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施, 有效地提高能源资源的利用率。社会能源供应和消费的大户在于冶金、矿业、交通、建筑、化工、机械等领域。据有关资料显示, 我国建筑能耗占社会总能耗的27%, 而且以每年一个百分点的速度增加, 建设部门统计数据显示, 我国城乡每年新建房屋面积近20亿平方米, 其中80%以上是高能耗建筑, 现有建筑400亿平方米, 90%以上是高能耗建筑, 如果不采取措施, “十二五”期间建筑能耗将占全国总能耗的33%以上, 形势十分严峻。因此, 笔者认为, 在建筑节能上大致可分为三个层面。

(1) 结构节能

结构节能广泛采用热缓冲层技术、自然采光通风技术、能量活性建筑系统、混凝土楼板辐射储热蓄冷系统、围护结构的保温隔热系统、光电幕墙与光电屋顶一体化技术等。通过智能化系统的调控和优化, 分别达到保温、隔热、供电的节能效果。科技园区大片屋顶可建设大型光电系统, 提高建筑物的科技含量;经济适用房若要达到国家规定的节能标准, 必须认真研究结构的保温隔热问题, 为了节省投资, 外墙保温板曾采用保温型与防火保温型间隔使用的办法。

(2) 开源节能

开源节能尽量减少常规能源的供应, 加强绿色能源、可再生能源的开发利用, 如采用太阳能、风能等发电、供热。通过智能化系统的调控和优化, 达到蓄能、变换、稳压、稳频、联网、时控等要求。在建设高层住宅中, 推广应用外墙挂壁式太阳能热水器和空气源热泵冷暖热三联供系统。这些系统都设有智能化调控的系统功能。

(3) 用电节能

用电节能是通过对用电负载的合理调控, 达到增效、降耗的作用, 以节省能源。用电节能首先要改善供电质量, 减少谐波成分, 调整功率因数;照明系统采用感应器、可调照度装置, 优化启停;动力系统及合理启动、最优化启停;电梯系统采用群控技术合理调控;空调系统采用热泵技术, 其中包括太阳能热泵、地热源热泵、水环热泵等, 把低位能提升为高位能, 采用变风量 (VAV) 系统, 以提高能源效率。用电节能通常采用智能化技术, 设置楼宇设备监控系统加以调控, 推广使用能源管理系统、智能用电信息交互系统等。

在结构节能方面, 我国要求所有的新建建筑必须按照节能50%或60%的标准进行设计建造。据有关部门调查研究得出, 城市大型建筑比普通住宅运行能耗高5~10倍, 有的甚至高出10~20倍, 通过对上海9栋商业楼调查统计, 其全年一次耗能量为1.8GJ/ (m2·a) , 超过日本同类建筑的43.3%;用电节能“大马拉小车”的现象普遍存在, 造成极大的能源浪费;由于怕损坏屋顶防水层, 而限制住户安装太阳能光电、光热器件。可见, 节能减排还有很长的路要走, 每建1m2房屋要排放0.8t的CO2, 每消耗1k W·h由石化燃料供应的电能, 就要排放1kg CO2, 降低建筑能耗势在必行。

我国正处于城镇化的发展时期, 在建筑的指导思想上, 必须认真贯彻“资源节约、环境友好、低碳导向”的原则, 深刻认识节能减排科学发展的意义, 让智能化技术成为绿色建筑节能减排的有力支撑。

3 能源管理系统

在上海世博建筑的引领和启发下, 鉴于大型建筑用电量巨大, 住房和城乡建设部、上海市、江苏省建设厅等部门均印发相关政策文件, 以加强公共建筑节能运行管理, 将节能减排目标和任务逐级分解落实, 建立节能监管体系和长效用能检查、考核机制, 完善用能计量设计, 真正实现绿色环保、节能减排和可持续发展的目标。同时重申建筑奖项评审、绿色建筑的认定, 如果达不到节能效率, 将被一票否定。基于这种形势, 加强能源管理已是当务之急。

能源管理系统能够从“历史、实时、未来优化”多个层面应用信息技术、智能化技术提供建筑的用能信息;通过能源监测、能源统计、能源消费分析、重点能耗设备管理、能源计量设备管理等, 使领导者对建筑物的各项能耗的比重、发展趋势、不合理的消费以及能源的浪费等问题, 能够及时调整, 及时解决。在某科技园中心大楼建设中, 我们对能源管理系统有如下认识。

3.1 对系统的要求

(1) 采用主流技术

系统要经得起时代的考验。采用先进的主流技术, 同时该技术要成熟可靠, 且在操作功能上简单实用。

(2) 管理的集中统一性

根据实际的管理体制, 系统应具有集中统一的管理能力, 建立统一的管理中心, 并进行科学管理, 使监控技术发挥更高的效能。

(3) 开放性、可扩性、兼容性和灵活性

开放性:能有机地与其他系统联接, 融合成一个整体。

可扩性:能随时适应对系统的扩容要求。

兼容性和灵活性:能适应产品的升级换代, 是系统设计的一个重要思想。

(4) 安全性、可靠性、容错性

系统设备的安全性、可靠性较为重要。为避免操作人员失误, 致使系统工作不正常, 要求系统具有较强的容错性和自检功能。

(5) 系统设计的标准化与规范化

系统的设计应符合国家规范及相关的技术要求;构建系统的产品应选择标准化、规范化的产品。

3.2 系统功能

(1) 给出能耗报告。能源管理分组统计分析, 对各组的能耗值提供逐时、逐日、逐月、逐年报告, 帮助用户掌握自己的能耗情况, 找出异常的问题。

(2) 提供能耗排名。在不同时间范围内, 对组内的能耗值进行排序, 帮助找出能耗最高和最低的设备单位。

(3) 给出能耗比较。在不同时间范围内, 对各组的能耗值进行比较。

(4) 提供日平均报告。定时给出平均能耗需求报告, 帮助用户了解自己的能耗模式, 找出超出预期的峰值需求。

(5) 给出偏差分析。分析任意一天不同时段能耗值与管理设定值的偏差, 指出能耗的不良倾向。

(6) 提供最大值或最小值分析。以分析各系统和设备能耗与时间的关系。

(7) 给出一次能源折算。将能耗值折算成热量 (MJ) 、标准煤、原油、原煤等一次能源消耗量和相对的CO2释放量。

(8) 提供成本报告。根据能源表的数据和费率结构, 计算各组逐日、逐月、逐年能耗费用报告, 以了解能源使用成本。

(9) 给出成本排名。在不同时间范围内, 对各组的成本值进行排序, 找出能源消费最低和最高的设备单位。

(10) 提供统计表报。让用户对能耗情况一目了然, 并能帮助用户合理分配能源使用结构。

3.3 系统结构

能源管理系统是一个复杂且庞大的计算机信息系统, 一般可由建筑物内部局域网作为支撑, 它是建立在内部局域网系统中的一种应用系统。通常采用三层结构, 即现场层、自动化层和管理层。现场层采集原始计量数据, 计量装置具有数据远传功能, 通过现场总线与数据采集器相连接;自动化层对采集的数据进行汇总, 同时将汇总的数据发往管理层;管理层对数据进行综合分析, 并将结果提交决策层用以参考。

能源管理系统一般设置数据录入子系统、数据采集子系统和数据应用子系统。

(1) 数据录入子系统

该系统主要功能有以下两部分, 一是给企业内网Web发布实时能源数据, 并生成各种报表、曲线、图表等, 为各个相关部门、企业决策层提供科学的依据;二是能源数据手工录入, 对于一些未设置自动化采集的监测点, 需要该仪表的抄表员设置固定时间从该系统录入仪表数据, 必要时可以通过计算机安全管理网络对外网 (Internet) 发布实时能源数据, 供有权限的人员进行远程浏览。为了保证数据安全, 一般情况下能源数据不允许外网人员进行数据录入和修改。

(2) 数据采集子系统

主要完成能源数据的实时采集、上报的功能, 该系统是能源管理数据的主要来源。能源管理所需的各种重要状态数据都要依靠数据采集终端完成。采集系统主要由中心接收服务器、下位采集终端两部分组成。数据采集终端由RS232/485与计量仪表相连, 获取实时数据, 然后通过网络把实时数据发送给中心数据接收服务器。数据采集终端采用嵌入式操作系统, 具备较强的运算能力与开放性, 并且内置了信息自动采集组件, 能根据信息变化主动向网络上报信息, 取代传统的数据库轮循, 可在保证数据实时传递的同时, 大幅度减少网络数据通信量和中心服务器的负担, 确保了中心服务器的稳定可靠。另外, 数据采集终端内置存储模块, 可以根据用户在一定时间段内存储的数据信息, 在发生通信链路故障时, 数据不会遗失, 最大限度地确保数据的完整性, 连续性。

一些能量管理系统还设置了数据中间件, 该中间件主要完成从其他的MIS系统或监控系统获取所需数据, 并导入能源管理系统数据库, 供能源管理系统使用。该数据中间件不会影响现有的其他系统, 只能从现有系统中读取能源管理系统所需的信息, 并不影响该系统编写任何信息。因此, 该系统的数据流向是单向的, 可以充分保证现有其他系统的安全。根据不同用户的特殊需要, 可开发不同的数据中间件。同时, 不同应用系统所能提供数据获取方式也不尽相同, 需要区别对待, 分别处理。

(3) 数据应用子系统

该系统由应用出版服务器、能源管理客户端两部分组成。应用出版服务器主要把能源管理的各种数据发送到企业其他的应用系统, 例如财务管理系统等。其他应用主要根据其订阅的不同获取不同的数据。能源管理客户端主要完成各种器件系统的初始化及采集点的添加或移除, 以及各个单位的数据统计、核算各个采集点的数据监测、报警、Web发布数据的增减, 各种人员权限的管理、分配, 各种日常报表的生成。

能源管理系统的结构多种多样, 如图1所示, 以电能管理系统为例, 给出其拓扑结构。

3.4 工程应用

节能降耗已成为大型建筑的必然选择。能源管理系统在办公建筑、商业建筑、城市公共建筑等方面的应用都取得了明显的效果。

(1) 图书大厦应用实例

上海浦东某图书馆是一个高能耗的大型公共建筑, 总建筑面积为60885m2, 大厦设置柴油发动机作为应急电源, 变配电系统采用中压微机保护装置和多功能电力仪表来实现保护线路和采集电参量数据, 并通过现场总线进行组网。监控室能源管理主机通过现场设备和通信系统提供的传输通道, 完成对各用电回路的数据采集, 所收集的信息经分析、处理, 以报表、图形等形式供值班人员参考, 使值班人员能够便捷地了解和掌握系统运行及电能使用情况, 及时发现用电浪费现象, 并采取相应措施从而节约电能。

(2) 办公大楼应用实例

南京某科技园中心大楼共13层, 总建筑面积为8625m2, 空调建筑面积为7300m2。为了合理用电, 专门配置能源管理系统, 经过运行统计得出:年度的照明系统能耗占19%, 空调系统能耗占55%, 办公及其他设备为26%。其中空调系统冷热水机组能耗所占的比例较大, 达到54%, 末端设备为25%, 水输送系统 (冷却水泵、冷冻水泵) 的能耗比例也较大, 达到18%, 冷却塔能耗为3%。通过电能管理系统反映的数据和问题, 物业上采取的节能措施是:在照明方面须更换节能灯, 加强人走灯关的管理。对于耗能主体空调系统, 分析认为主机配备容量过大, 无需全开, 只需开1台主机, 配1台冷冻水泵、1台冷却水泵就能满足需求;空调水系统运行中存在大流量、小温差的问题, 应增大送回水温差, 减小水流量, 同时采用变流量技术;夏季、冬季温度设定, 需加以调整。该大楼还有1个网络中心机房, 为了节能增效, 引进了虚拟技术。通过以上整改, 每年节约能耗达到43%。

4 低碳能源利用

低碳能源包括太阳能、风能、地热能、生物质能等, 这些能源又叫可再生能源、清洁能源、绿色能源。在使用中, 会有少量或无温室气体和污染物排放。低碳能源的利用与生态环境和谐共生, 是经济社会可持续发展的必然选择。

太阳能在绿色建筑上的应用, 包括光电和光热应用等方面。小型设备都自备单片机的控制系统, 大型太阳能并网发电系统结构复杂, 在智能调控上需要给出专门的解决方案。

4.1 并网发电系统的特点

(1) 所发电能馈入电网, 以电网为储能装置, 减少蓄电池的使用, 比独立光电系统的建设投资减少25%~30%, 从而使发电成本大为降低。减少蓄电池可以提高系统的平均无故障时间, 同时还可避免蓄电池的二次污染。

(2) 光伏电池与建筑物有效结合, 既可发电又能作为建筑材料和装饰材料, 使物资充分利用。

(3) 分布式建设, 就近分散供电, 进入和退出电网灵活, 既有利于增强电力系统抗风险的能力, 又有利于改善电力系统的负荷平衡, 降低线路损耗。

(4) 在出现高峰用电时, 并网系统可以起到调峰作用。

4.2 并网发电智能化系统功能

(1) 数据监测功能。检测系统中各个单元的状态和参数, 为判断、保护提供依据, 需要检测的物理量有输入电压、电流, 输出电压、电流, 并网系统的逆变器参数等。

(2) 监控并网系统的工作状况及各项参数, 防止单独 (孤岛) 运行。

(3) 监控多组光伏电池运行状态, 如片区性能变化, 个别组件损坏或受到异物、灰尘覆盖等。

(4) 设备保护功能。防止逆变器故障而出现的过压、过流现象, 防止备用发电机空载等。

(5) 故障诊断功能。超值报警、故障报警、故障类型判别显示等。

(6) 运行状态显示功能。显示系统运行状态的信息。

4.3 工程应用

某经济开发区建设一座2MW太阳能并网系统, 2009年11月建成并投入使用。系统设100个支路, 每支路配1个配电箱, 每5个配电箱并入1台逆变器。光伏电池板总面积16318.4m2, 最大输出功率为2MW, 最大输出电压0.4k V, 最大输出电流5k A, 系统与市电网之间设2台1000k VA电压为0.4/35k V的变压器, 由此并入35k V高压线。系统设智能监测控制系统, 对太阳能电池组件、多台逆变器、联网配电柜进行监控, 还专门设置了摄像机。2MW太阳能并网系统结构如图2所示, 智能控制网络结构如图3所示。

智能监测控制系统的主要特点:

(1) 该系统为大功率光电并网系统。要求每个子阵列具有相同的功率和电压的组件串、并联, 多个逆变器并联运行。智能监测控制系统根据昼夜不同时段进行运停切换, 从而可以延长逆变器的使用寿命。

(2) 采用交流电源跟踪技术。当公共电网供电端的电压和频率等参数在正常范围内变化时, 光电系统的输出可跟踪公共电网的电压、频率、相位等变化, 随时调整其交流输出功率、电流、频率和相位, 控制高次谐波分量, 使之与电网相匹配。

(3) 系统设置三级短路开关, 实施过压、欠压保护, 保证设备和人身安全, 防止事故范围的扩大。特别在发生光伏发电系统电网失压时, 自控装置将在1s内将光伏系统与电网断开。

(4) 智能监测控制系统还设置了开关机的自动化程序, 具备数据实时显示、超值报警、数据记录、图像显示等功能。摄像机的图像还可切换到主控显示屏上。

该工程是国家支持的示范项目, 根据设计计算, 年产电可达3387.78MW·h, 建设投资5万元/k Wp, 政府资助36%。

利用太阳能供电, 是低碳能源的重要发展方向, 是国家大力提倡的事业, 也是绿色建筑发展开发的标志。上海世博园区建设了大面积的光伏屋顶, 给各地做出了示范。由于我国对太阳能发电给予政策资助, 各省、市、自治区的积极性很高。浙江省去年就完成了28MW光电项目的建设, 江苏省2010-2013年规划建设光电工程500MW的规模, 我国的发展目标是, 到2020年累计容量将达20000MW。可见, 光电系统的智能化将大有所为。

利用太阳能也是节能领域的一项重要举措, 一般情况下家居热水耗能将是照明耗能的6~8倍, 如果使用低温取暖地板, 其能耗将成倍增长。当前, 光热技术已有很大发展, 有直热、间热式, 屋顶、挂壁式, 单机、联网式等多种类型和结构。在智能控制方面, 完全可以达到自动调控、智能运行。太阳能是绿色智能建设值得重视的一个方面。

5 智能电网的建设和发展

智能电网也被称为“电网2.0”, 它是建立在集成的、高速双向通信网络的基础上, 通过先进的传感和测量技术、设备技术、控制方法以及决策支持系统技术的应用, 实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全的目标, 其主要特征可满足21世纪用户需求的电能质量、容许各种不同发电形式共存, 其中包括太阳能、风能以及各种自然能源发电的接入、启动电力市场以及资产的优化高效运行。时任总理温家宝在2010年3月召开的全国“两会”的《政府工作报告》中强调:“大力发展低碳经济, 推广高效节能技术, 积极发展新能源和可再生能源, 加强智能电网建设。”这标志着智能电网建设已成为国家的基本发展战略。智能电网建设对绿色建筑节能智能化起着有力的推动作用。

5.1 发展智能电网的意义

近年来, 通信、计算机、自动化等技术在电网中得到广泛深入的应用, 并与传统电力技术有机融合, 极大地提升了电网的智能化水平。传感器技术与信息技术在电网中的应用, 为系统状态分析和辅助决策提供了技术支持, 使电网自愈成为可能。调度技术、自动化技术和柔性输电技术的成熟发展, 为可再生能源和分布式电源的开发利用提供了基本保障。通信网络的完善和用户信息采集技术的推广应用, 促进了电网与用户的双向互动。随着各种新技术的进一步发展、应用并与物理电网高度集成, 智能电网应运而生。

发展智能电网是社会经济发展的必然选择。为实现清洁能源的开发、输送和使用, 电网必须提高其灵活性和兼容性。为抵御日益频繁的自然灾害和外界干扰, 电网必须依靠智能化手段不断提高其安全防御能力和自愈能力。为降低运营成本, 促进节能减排, 电网运行必须更为经济高效, 同时须对用电设备进行智能控制, 尽可能减少用电消耗。分布式发电、储能技术和电动汽车的快速发展, 改变了传统的供用电模式, 使电力流、信息流、业务流不断融合, 以满足日益多样化的用户需求。

5.2 用户智能网络

智能电网在惠及电能用户上, 主要表现在建立用户智能网络。用户智能网络又称用户用电信息采集系统。应用这一系统, 将为用户实施节能管理, 提供方便的用电节能条件。用户智能网络系统结构如图4所示。

用户智能网络中设置了智能型电表 (智能用电信息交互终端) 和智能插座。智能型电表是一种新型全电子式电能表, 具有电能计量、信息存储及处理、实时监测、自动控制、信息交互等功能, 支持双向计量、阶梯电价、分时电价、峰谷电价等需要, 也是实现分布式电源计量、双向互动服务、智能家居、智能小区的技术基础。用电设备插在智能插座上, 通过用户用电信息采集系统, 显示在信息交互终端屏幕上, 使该设备的用电情况可一目了然。显示器还可以反映出大量的用电信息。

有了用户用电信息采集系统, 只要安装上智能电表就能实现对系统覆盖区域内用电情况的实时监测, 居民在家里的每天甚至每小时的用电情况在系统里都有记录。如居民想要了解用电情况, 可随时通过网络查询截至任何一天及某一个时间段的用电量。

许多用户不知什么电器耗电量大, 智能电表能帮助用户查询分时段用电量, 发现电器在通电却不使用时间段消耗了多少电, 从而“对症下药”, 达到节约用电的目的。同时通过电量的实时查询, 还能帮助居民测算出用电设备的耗电量, 养成良好的用电习惯。

智能电表还具备双向计量的功能, 除了可以记录用户的电量外, 还可以记录用户向电网提供的电量。如果用户自建有风能、太阳能等分布式清洁能源发电设施, 当所发电力自己用不完时, 能实现多余电量向电网输送, 从而达到节能环保和提高用户经济效益的目的。

5.3 智能电网的发展

智能电网的建设将提升人们的生活品质。家庭智能用电系统既可以实现对空调、热水器等智能家电的实时控制和远程控制, 又可以为电信网、互联网、广播电视网等提供接入服务, 还能够通过智能电能表实现自动抄表和自动转账、交费等功能。智能电网可以接入小型家庭风力发电和屋顶光伏发电等装置, 并推动电动汽车的大规模应用, 从而提高清洁能源消费比重, 减少城市污染。智能电网还可以促进电力用户角色转变, 使其兼有用电和售电两重属性;能够为用户搭建一个家庭用电综合服务平台, 帮助用户合理选择用电方式, 节约用能, 有效降低用能费用支出。

智能电网建设对于应对全球气候变化, 促进经济社会可持续发展具有重要作用。主要表现在促进清洁能源的开发利用, 减少温室气体排放, 推动低碳经济发展;优化能源结构, 实现多种能源形式的互补, 确保能源供应的安全稳定;有效提高能源输送和使用效率, 增强电网运行的安全性、可靠性和灵活性;带动相关领域的技术创新, 促使装备制造和信息通信等行业的技术升级, 促进社会经济可持续发展。

6 结束语

绿色建筑要体现节能的理念, 必须要把开发、创新摆在第一位。创新是科技发展的动力, 是提高资源利用效率、实现社会经济发展目标的根本出路。低碳节能加上智能化的“助力器”, 将有助于绿色节能技术的进步与发展。就建筑而言, 当今的发展方向是绿色、低碳、智能、环保, 随着科技的进步, 节能智能化水平将获得更大的提高。

摘要：节能是绿色建筑和低碳建筑的共同标志。如果建筑失去了节能机制, 也就失去了绿色低碳的意义。节能和低碳都可通过智能化技术加以控制、量度和检验, 在能源的综合利用、节能降耗、能源管理上, 智能技术的推广应用的作用举足轻重。此文重点论述智能化技术在建筑节能上的应用与发展。

关键词：绿色建筑,智能化技术

参考文献

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[2]吴文英, 杜运东, 姜园.谈电力仪表在建筑节能计量中的应用[J].建筑节能, 2010 (6) .

低碳节能与智能建筑 篇7

据建设部统计数据显示,我国每年新建建筑面积20亿平方米,其中80%为高耗能建筑;既有建筑近400亿平方米,95%以上为高耗能建筑。由此可见,建筑节能的任务非常艰巨。围绕这个巨大的市场,我们智能建筑行业中的企业如何去面对?对于这个既是机遇又是挑战的课题,企业应该怎样从理念、措施等方面做好充分准备?

今天我们有机会邀请到行业中具有代表性的企业高层领导、高等院校的专家学者共同就“低碳节能与智能建筑”这个话题进行研讨,希望能引发大家的思考。也希望大家利用这个与专家面对面的机会积极参与互动,通过研讨,使智能建筑行业应对低碳节能有一个清晰的认识。

延风:南京工业大学城建学院副院长教授、博士

“节能”是智能建筑的一个软肋,究其原因,我认为主要是楼宇自控系统缺乏节能的策略和模式。目前,楼宇自控系统所提供的策略(如开关控制、时间程序控制、温度控制、启停控制)能够起到一定的节能作用.但是从更高的层面来讲,是远远不够的。

当前的节能策略还不成熟、原因是在楼宇自动化专业里,对暖通空调和自动化控制都很精通的人才比较少。虽然之前进行过一些理论上的研究,但却不能将其尽快转化成工程上的应用,从而造成理论与工程脱节。

绝大多数的楼控产品只提供了最基本的控制单元,真正应用时还需要工程师完成二次开发。我认为,能够达到很高的控制理论水平的工程师还很少.二次开发工作主要还需依赖于产品厂家的支持。在此,我建议,自动化系统的开发可否走照相机的模式。照相机有傻瓜相机和专业相机之分,傻瓜相机完全可以应付一般的拍照要求。今后,自动化系统也可以借鉴该模式,例如产品只是提供一些智能化的算法(比如冷冻机的群控,变水量、变风量的控制等),在施工现场只需通过简单的设置,即可适应现场的需求。这种模式可能不是最先进的,但却是最实用的,对大多数工程都适用。

杜晓东大学控学与工程学院副教授

围绕能效优化的建筑物能量管理谈几点看法:

1,建筑物中消耗的能源(能量)与建筑其它构成部分一样,都是能够控制和管理的。

2.建筑能耗中有很大部分能量被人为浪费了,节能的一个重要组成部分就是要减少人为浪费。

3.建筑中机电设备(系统)是为满足最大建筑负荷设计的,其最优能源效率(能效)也出现在最大负荷。但建筑物绝大多数时间工作在低负荷状态,此时机电设备(系统)的效率较低,因此机电设备(系统)的节能不能只看消耗的能源量的下降,还要通过机电设备(系统)的效率高低来判断。因为随着负荷的降低,能耗本来就应该下降。

4.通过物联网技术、数据提取和融合技术将人为浪费的能量甄别出来,通过控制手段减少、降低浪费的能量,这样就能够节省部分建筑能耗。

5.在低负荷时利用系统能效最优理论,通过控制技术提高机电设备(系统)的效率,特别是组成系统的机电设备的系统效率,使这些效率在低负荷时接近甚至超过设计效率,以此降低建筑能耗。

6.人为浪费的减少降低了建筑负荷,通过优化机电设备(系统)效率,又可进一步减少建筑能耗,形成良性的正反馈。

度光志:中程科技有限公司副总裁

建筑节能作为一个巨大的市场,主要体现在两个方向,一是建筑结构和建筑材料的节能,二是在建筑中机电设备使用过程中的节能。作为智能化行业企业.应重点关注第二个方向。

在一个新行业兴起的过程中,中程公司仍然秉承着“铸就中程品牌,取信天下客户”的企业理念,积极寻找这个产业链最准确和合适的地位,找准定位、培育企业核心竞争力。

由于在不同环节分别由不同的主体参与,衔接时不可避免地出现了不同程度的脱节,如智能化设计理念由于节能、智能化产品和技术的限制而难以实施:因客观原因,工程施工中也无法全盘体现设计方案;建筑落成后,管理部门也无法全部理解该建筑在立项、设计和施工中的各种节能理念和构想,因而在运行维护中出现困难。种种脱节的现象最终导致建筑能耗的增加和智能化系统功能未能达成。

从目前建筑节能市场的实际运作情况来看,智能化企业抓住了自身机电设备自控上的优势,力图在建筑设备优化运行,能耗监测、节能管理等方面发挥市场优势。因此,必须利用有效技术手段来实现节能减排的目的。

中程科技在2009年10月确定了与世界500强美国开利的合作关系。中程科技拥有的多年积累的智能建筑设备控制方面的经验.建筑智能化市场项目资源,以及美国开利公司在空调设备的领先技术与建筑节能多年的积累,具备了成为可持续发展的综合绿色建筑解决方案供应商的全线能力。

其次,完善的售后服务运维管理也是进行建筑节能的有效手段。基于楼宇控制为核心的机电设备控制,必须根据建筑物自身的特点,拟定有效可行的运行管理制度、贴切可行的运营技术方案,才能使前期投入的智能化系统运行可靠,最大限度发挥系统功能,达到节能减排效果。没有专业公司的参与,只靠普通物业公司进行管理,无法在专业上挖掘技术潜力,系统的功能很难完全发挥作用。

智能化企业要想在建筑节能市场大有作为,应该更加苦练内功,运用合适的技术手段,共同推进建筑节能市场的发展,共同建设低碳经济和低碳社会。

刘燕生:北京恒业世纪科技股份有限公司董事长

目前,节能减排所面临的几个问题如下:

1,甲方(建设者)的领导(投资拍板者)并没有把节能放在真正的目标管理上——他们关心的只是造价、工期及质量。

(1)缺乏相应的投资概算;

(2)节能投资与建设后的运营在利益上脱节

2.我们国家的体制——不同行业由各行业协会或政府部门管理,他们在节能意识上是否能够统一,这关系到一个健全的节能建设方案。建筑节能是多专业的协作体才能完成的。即使是在设计院的设计环节上,也因为各设计专业的独立分工而没有统一的节能设计方案。

3、已建设好的楼宇.工程部只负责运营维护而并不负责节能运营,节能运营所带来的效益与他们的职责互不相关——大多数楼宇缺乏运营节能概念。

4.我们的产业链——从产品供应商到工程承包商,并没有很好的开拓新的营销模式来适应当前中国所面临的实际问题。

总之,专家、学者们已经意识到了节能,他们发表了大量相关学术论文,也统计出了很详细的运营数据,表明中国的楼宇非常耗能。但更多的是停留在理论及文案上,我们在实践中缺乏有力的实际运营案例。另外,我们不仅将节能的概念、意识贯标在我们内部行业上,我们还应提倡政府的政策干涉,把节能思想贯标在建设方掌控资金的领导及其它行业中。

能源合同管理政策的出台已经让我们看到了改善节能环境的曙光,我们相信,节能减排一定是一块很大的蛋糕,它不仅给我们带来一个生机盎然的产业,更能给我们的社会带来实际的效益。

陈军:北京中创立方软件有些公司总经理

建筑节能照明设计与智能控制 篇8

如果要想保证建筑物的正常使用,其一个必备的条件就是要具有电能。当今社会中,人们每天都会与电器打交道,这就会在很大程度上对电能造成消耗。

为了避免这个问题,相关的施工人员对建筑物进行施工的时候就应该要从节能角度出发, 使所建设的建筑物既能满足人们用电的需求,又能避免电器在使用的过程中出现浪费的现象。 只有在用电的时候保持一个科学、合理的态度才能够使我国能源短缺的问题得到有效的解决。

1对建筑物的照明进行节能设计的时候应该要遵守的主要措施

1.1设计人员应该对建筑照明设计方案有一个合理的设计

建筑照明与一般的照明具有很大的不同之处,因此如果相关设计人员对建筑照明进行设计的时候使用的方案不符合要求,那么其就会对相关单位的用电效益以及经济利益起到很大的负面影响。为了避免这个问题的出现,相关设计人员对建筑照明方案进行设计的时候就应该要按照相应的规定进行。

首先,设计人员对建筑照明进行设计的时候应该要从总体的角度出发,并且在设计的时候应该要讲究设计方案的实效性,只有这样才能够避免建筑照明系统在使用的过程出现质量问题。

另外, 施工人员对建筑照明系统进行施工的时候应该要与空调工程进行结合, 进而使建筑照明系统在使用的过程中形成一个照明与空调相互结合的组合系统, 使能源得到有效的节约。

其次,相关工作人员在选择照明的时候应该对其进行分区处理,并且在每一个分区中使用的照明方式应该将普通照明与混合照明进行结合,这样就能够使分区中的照明系统满足每一个人的需求,同时达到了节约能源的作用。但是这种分区的照明系统消耗的成本相对较高, 所以一般情况下使用的都比较少。

1.2在选择照明方式的时候应该要合理

在不同的场所中使用的照明方式也有一定不同之处,一般情况下,大型商场或者是工作场所对光照的需求比较大,所以在这些场所中消耗的电能相对较多。但是在人们的生活中, 使用的最多的还是比较普通的照明方式。相关工作人员对照明方式进行选择的时候应该根据不同场所的不同需求进行选择,如果在一个场所中需要使用两种或者是两种以上的照明要求, 那么相关工作人员在选择照明方式的时候就应该要对其进行分区处理。对于一些施工场所, 由于其具有的特殊性,其对光照的要求相对较高,但是在这个地区的空间是有一定的限制的, 因此在这种情况下,相关的工作人员就应该根据施工现场的实际情况选择合适的照明方式。 一般情况下,工作人员都是通过增加局部的光照强度来解决这个问题。还有,工作人员在选择照明方式的时候还应该要充分的考虑到照明方式对能源产生的影响。要想有效的节约能源的消耗,不能够仅仅依靠减少照明设备,照明的方式也会对能源产生很大的影响。还有一点十分重要的是对于一些靠近室外的建筑来说,相关的工作人员可以通过增加窗户的透明度来减少能源的消耗。

1.3积极地推广一些节能灯具

要想使建筑物的能源消耗量得到很大的控制,相关的工作人员还应该要在安装的时候选择一些节能灯具。工作人员在选择节能灯具的时候应该要满足显色性、启动时间以及使用寿命的要求,并且在选择的时候应该要尽量选择一些发光效率比较高、使用时候比较安全的灯具。例如,如果灯具的安装条件相同,那么其在选取的时候就应该选择荧光灯,并且还应该要选择那种光效率比较高,使用寿命比较长的荧光灯。如果在安装灯具的时候对其要求比较高,那么为了达到节能的效果,相关的工作人员就应该选择金卤灯或者是直管荧光灯。工作人员在选择灯具的时候还应该要注意的一点是要将灯具与装修进行结合,只有这样才能够避免返工现象,所选的灯具也能够更好的发挥作用。

2建筑照明的智能控制

随着我国科学技术的不断发展,智能照明系统已经在建筑物中有了十分广泛的应用,并且在当今的时代中,智能控制系统已经成为照明控制系统的主流发展方向,其在建筑物中的使用能够给人们的生活带来很多的便利,也能够在很大程度上起到环保的效果。在当今的建筑物中,比较常见的照明智能控制系统就是总线式的电路。换句话说就是相关工作人员在控制照明系统的总线路上安装一个开关,进而实现对照明系统的控制。工作人员对其进行控制的时候主要是使用低压二次小信号进行控制,之所以使用这种控制方式最主要的目的就是其具有很强的控制能力,并且控制方式很多,控制的范围也比较广,还有一点十分重要的就是这种控制方式具有很强的自动化,所以就能够在很大程度上实现对场景的预设置以及记忆, 工作人员通过这种控制方式就能够实现对建筑物的控制,使整个建筑物的照明控制系统变得十分的安全简单。

另外,照明智能控制系统也具有很强的节能效果,其在运行的过程中主要在以下几几方面体现了节能:首先,通过智能控制系统对照明工具进行控制能够在很大程度上减少能源的浪费。在当今的建筑行业中,由照明引起的资源浪费现象十分的严重,很多家庭即使家中没有人都会长时间的开灯,这就会浪费很多的资源。但是使用智能控制系统就能够使相关工作人员对没有人在家但是开着灯的用户进行控制,进而在很大程度上减少了资源的浪费。另外, 使用照明控制系统还能与自然光进行结合,进而为建筑物提供一个比较稳定的环境,建筑物能够借助自然光的力量控制室内亮度,在很大程度上减少了资源的浪费。除此之外,只能控制系统的线路在安装的时候也十分的便利,其具有的线路一般情况下都比较简单,所以在建筑物中安装这种智能照明控制系统能够大大的减少光缆的使用,不仅能够减少相关单位的支出,还能够便于工作人员对其进行控制。还有最后一点就是使用智能照明控制系统能顾增加照明灯具的使用寿命,使电压能够保持一个稳定的状态。

3结语

从上面的内容中我们就能够知道随着我国经济的不断发展,我国的能源紧缺问题也变得十分的严重,为了能够有效的控制我国的能源消耗量,不仅要使人们的节能意识得到很大的提高,还应该对建筑物进行节能照明设计以及智能控制,只有这样才能使我国发达的科学技术真正的发挥出作用,能源的消耗也能够得到很大的控制,进而使我国的环境得到进一步的改善。

摘要：众所周知建筑行业是一个十分复杂的行业,并且其在发展的过程中会消耗大量的能源,如果相关的管理人员不能对建筑行业大量消耗能源的现象加以处理,那么我国的能源问题就会变得愈加严重。在这种情况下相关的管理人员就应该保证建筑工程在发展的过程中还有那个节能照明设计,只有这样才能够使建筑物在施工的过程中能源消耗得到有效的控制,施工单位的经济效益也能够得到有效的保证。

关键词：建筑节能,照明设计,智能控制

参考文献

[1]邵民杰,涂强,闵加.智能照明节能控制及管理技术在建筑工程中的应用[J].低压电器,2013,(12):13-14.

[2]张俊,程大章.西门子KNX/EIB智能控制系统在建筑节能改造中的应用[J].低压电器,2014,(12):125-127.

[3]邵民杰,涂强,闵加.智能照明节能控制及管理技术在机场工程中的应用[A].中国照明论坛——绿色照明与照明节能科技研讨会专题报告文集[C].2012(23):34-37.

[4]张欣苗.天津地区办公建筑窗墙比和自然采光对建筑能耗影响的研究[D].天津:天津大学,2013,(1)09:23-24.

[5]胡俊文.夏热冬冷地区办公建筑照明系统及外围护结构节能研究[D].长沙:湖南大学,2013,(1):98-99.

建筑智能化与节能高效 篇9

智能建筑的技术基础主要涉及建筑技术、电脑技术、通讯技术和控制技术。作为一种新型的现代化楼宇, 智能建筑通过对建筑物的结构、系统、服务和管理这四个基本要素以及它们之间的内在联系, 以最优化的电气设计, 为使用者提供一个投资合理又拥有高效率的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间, 使智能建筑物能够帮助楼宇业主, 在诸如费用开支、生活舒适、商务活动和人身安全等方面得到最大利益的回报。显然智能建筑对智能控制提出了较高要求, 而智能控制的根本取决于智能化建筑电气如何实现高效智能化节能, 也取决于如何通过电气节能技术的革新来降低智能化建筑的电气耗能。

目前, 我国建筑电气工程行业对智能化楼宇电气节能的认识主要是从能源消耗的立场出发。一直以来在我国各种能源消耗所占的比例中, 建筑能耗在能耗表中占一半以上地位, 而建筑电气方面的耗能更是居于建筑能耗的榜首。因此, 创新我国智能建筑电气节能技术日益成为我国建筑电气工程行业技术要突破的重中之重。如何实现智能楼宇电气的智能化节能是当下全球范围内建筑电气工程行业关注的焦点所在。如何对楼宇的供配电体系、安全控制体系进行智能化的、自动化的环保节能优化是智能化建筑电气节能优化设计的核心问题所在。这也是未来建筑电气节能技术的攻关方向。

2智能化建筑电气工程行业在新型能源应用与问题

虽然建筑物的电气节能优化技术方面取得了一定的突破, 但智能化建筑电气节能技术仍存在许多问题。从当下看, 在我国建筑电气工程行业主要开发并应用于智能化建筑电气节能技术中, 新型能源主要是太阳能、热能、风能等, 而在建筑能耗的组成中, 电能消耗还是占了较大的部分。基于太阳能和风能的新型发电技术已在我国众多行业和领域中渗透应用, 尤其在我国智能楼宇的电气节能优化设计方面使用最为广泛, 并取得了很好的环保效益。虽然我国在这方面取得了一定的突破, 但是我国的智能化建筑电气节能技术仅仅是起步阶段, 仍然存在许多问题。

(1) 缺乏智能化建筑电气质量安全监控优化。这表现在建筑电气监控安全优化控制方面, 某些建筑电气工程师未能全面有效地对现有建筑电气节能技术进行参考、分析和运用, 导致在其具体的设计环节缺乏可实施性, 使得某些智能楼宇的电气节能体系无法有效地正常运行, 也不能保障智能化建筑电气节能体系的安全。

(2) 建筑电气节能优化设计中缺少自动化、智能化电气设备及其配套设施。这导致智能化建筑电气节能控制体系不能正常运行, 即使设计方面有最先进的智能楼宇电气节能技术, 也无法获得降低能耗的实际节能效果, 耗电量大。而恰巧我国在相应的自动化、智能化电气设备研究、开发和生产上还处于比较落后的地位, 因此, 突破自动化、智能化技术的桎梏是电气节能的关键所在。

(3) 缺乏全面有效的协调统筹, 导致控制制度存在漏洞电能消耗过大。基于我国当前智能化建筑电气节能技术发展现状, 可以看出, 目前智能化建筑电气节能体系缺乏全面合理全面的统筹规划设计, 致使节能体系实际运行效率低下, 耗电量大。

(4) 智能化建筑电气节能体系控制制度尚不完善, 控制方式也不尽科学, 消耗大量的电能, 达不到节能的效果。

3智能化建筑电气技术在节能降耗、安全环保应采取的两大措施

一是实现在整体上智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化;二是实现智能控制体系的优化是智能化建筑。

电气节能技术体系优化的重要环节, 具体包括以下四个方面: (1) 智能控制策略的优化; (2) 智能控制管理方式的优化; (3) 智能数字控制器的优化; (4) 智能控制网络的优化。

同时在智能化建筑电气节能技术设计时, 应符合我国现行的智能化建筑电气国家设计规程和标准, 并且要在具体设计过程中, 遵循适用性、安全性、节能性、环保性四大基本原则, 以此完善和发展智能化建筑电气节能技术。

以中央空调的控制系统为例。笔者从智能控制策略优化的角度出发, 建立了一套基于Lon Works和智能控制技术的中央空调节能控制系统。以全面提升系统的性能, 更好地实现高可靠、高性能和高节能的目标, 结合传统的PID控制方法, 建立系统模糊控制器。系统模糊控制器的设计分两部分, 上位机是较为复杂的模糊控制程序, 实现系统主要环节节能, 并以“组态王”对空调系统进行监控。下位机基于芯片智能节点的设计, 实现空调末端环节的节能。从智能控制管理方式的优化角度出发, 为了给空调使用者提供较大的舒适与便利, 工程设计者可以通过在DDC上安装功能与智能控制面板的设定器接近的专门部件来实现对暖通空调体系的中央控制。从智能数字控制器的优化角度出发, 可以依据不同的场合选择不同处理能力的DDC, 即中央空调系统的控制对象, 包括控制区域的温度、湿度、新风量、冷 (热) 水温度、压力等几个方面进行调节。通过对空气处理机组 (空气处理机组是指集中在空调机房的集中式的空气处理设备, 包括送、回风机、过滤器、冷却器、加热器、加湿器等, 它是整个中央空调系统的重要组成部分和核心) 的控制, 控制温度和湿度, 以及新风量的大小等。将室内的温湿度环境保持在适宜的水平, 并且尽量使系统的能耗最小, 实现控制的最终目标。

从智能控制网络的优化角度出发, 通过智能收发器、操作系统、控制器或路由器等, 并基于标准的智能化嵌入所有网络设备———使每个设备更加独立、可交互操作和可靠。帮助应用程序将不同产品转变为可提高能源效率, 并使人们的生活更加安全、舒适或高效的卓越系统, 从而降低能耗, 可以对大型智能化建筑电气节能工程进行优化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能数字控制器以及智能控制网络的优化组合有助于全面实现智能控制体系的全面优化, 从而达到节能降耗、安全环保的智能化建筑节能目的。

其次, 建筑电气质量安全监控技术是确保智能化建筑电气节能体系正常安全有效地运行的保障, 应正视建筑电气质量安全监控进行优化在智能化建筑节能电气工程中的重要的地位。质量安全监控的优化可以从以下两个方面展开。

第一, 从智能化建筑电气节能供电体系进行优化。如借助网络开启智能保护措施, 通过借助Intel的人工智能识别体系对质量安全进行监控, 及时发现安全问题;第二, 从智能化建筑电气节能安全防范体系进行优化。如:视频监控体系、入侵报警体系、门禁控制体系、数字与网络视频监控技术、安全防范体系的集成与技术融合等。进行多方面的节能优化设计。在注重智能化建筑电气节能体系设计的同时, 还应重点注意对质量监控体系设备安全性的监控, 以此达到全面的节能效果。

4结语

智能化不仅是我国建筑工程要攻关的方向, 也是建筑电气节能设计的世界性发展方向。电能的节约降耗是智能化建筑的工程设计中的重中之重, 基于目前我国建筑电气能源消耗较大的现实以及在智能化建筑电气节能技术工程设计中存在诸多状况, 如实际运行效率低下、实际节能效果不明显等现实问题, 智能化建筑电气节能应从整体优化的角度, 首先应关注智能化控制体系与电气管理体系节能设计的优化与安全。其次在对智能化控制体系进行优化的同时, 要重点开发完善智能化建筑电气的质量安全监控和技术革新, 目的是在整体上实现智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。[ID:000511]

摘要：本文提出了智能化建筑和智能化建筑电气节能概念, 相互之间的影响作用, 并分析了目前智能化建筑电气节能技术发展中存在的问题及节能方面的措施, 希望能给同行参考借鉴。

关键词：智能化,建筑,电气节能

参考文献

[1]蔡玉鹏, 王福海, 马利斌.浅谈电气火灾监控系统的发展与应用现状[J].科技致富向导, 2011 (27) .

浅谈智能建筑的节能与管理 篇10

1 提高室内温湿度控制精度

室内温湿度的变化与建筑节能有着紧密的相关性。据国家统计资料表明, 如果在夏季将设定值温度下调1℃, 将增加9%的能耗, 如果在冬季将设定值温度上调1℃, 将增加12%的能耗。因此将室内温湿度控制在设定值精度范围内是空调节能的有效措施。欧美等国家对室内温湿度控制精度要求为:温度为±1.5℃, 湿度为60±5%的变化范围。传统的建筑由于没有采用楼宇自控系统, 往往造成夏季室温过冷 (低于标准设定值) 或冬季室温过热 (高于标准设定值) 现象。这不但对人体的健康和舒适性来讲都是不适宜的, 同时也浪费了能源。采用了楼宇自控系统的智能建筑, 不仅可以按照设定自动调节室内温湿度外, 还可以根据室外温湿度的和季节变化情况, 改变室内温度的设定, 使之更加满足人们的需要, 充分发挥空调设备的功能。空调系统温度控制精度越高, 不但舒适性越好, 同时节能效果也越明显。

2 新风量控制

根据卫生要求, 建筑内每人都必须保证有一定的新风量。但新风量取得过多, 将增加新风耗能量。以上海地区酒店为例, 在设计工况 (夏季室外温26℃, 相对温度60%, 冬季室温22℃, 相对湿度55%) 下, 处理一公斤室外新风量需冷量6.5k Wh, 热量12.7k Wh, 故在满足室内卫生要求的前提下, 减少新风量, 有显著的节能效果。新风量应该根据室内允许CO2浓度来确定, CO2允许浓度值一般取0.1% (1000ppm) 。采取固定新风量的方式是不够精确的, 因为随着季节和时间的变化以及空气的污染情况, 室外空气中CO2浓度是变化的, 同时室内人员的变化自然对新鲜空气的需求也发生变化, 所以最为合理的方式是根据室内或回风中的CO2浓度, 自动调节新风量, 以保证室内空气的新鲜度, 控制功能较完善的楼宇自控系统可以满足这些控制要求。

3 机电设备最佳启停控制

对于办公和商场等建筑夜晚是不需要空调的自然在夜里是不需要开空调, 为了保证工作开始时室内环境的舒适, 就需要提前对建筑进行预冷、预热另外室内温度是惯性很大的被控对象, 提前关闭空调也可以保证室内温度在一定的时间内变化不大楼宇自控系统通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控制, 可以在保证环境舒适的前提下, 缩短不必要的空调启停宽容时间, 达到节能的目的;同时在预冷、预热时, 关闭室外新风风阀, 不仅可以减少设备容量, 而且可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗。在商业建筑中照明的能源消耗要占整个能源消耗的很大部分, 其中公共照明最容易产生能源浪费, 对这些照明设备实行定时开关控制, 甚至按照作息时间和室外光线进行预程调光控制和窗际调光控制, 可以极大降低能源消耗。在实行多种电价的地区, 利用楼宇自控系统, 通过与冰蓄冷设备、应急发电机等配合, 可以在用电高峰时, 选择卸除某些相对不重要的机电设备减少高峰负荷, 或投入应急发电机以及释放存储的冷量等措施, 实现避峰运行, 降低运行费

4 空调水系统平衡与变流量管理

空调系统节能控制的算法是智能建筑智能的核心, 通过科学合理的节能控制不但可以达到温度环境的自动控制, 同时可以得到相当可观的节能效果。空调系统的热交换本质是一定流量的水通过表冷器与风机驱动的送风气流进行能量交换, 因此能量交换的效率不但与风速和表冷器温度对热效率的影响有关, 同时更与冷热供水流量与热效率相关。通常在没有采用对空调系统进行有效的空调供水系统平衡与变流量管理时, 常规的做法是以恒定供回水压力差的方式来设定空调控制算法, 结果温湿度控制精度很差, 能量浪费也是极其明显的。这是由于在恒定的供回水压力差之下, 自平衡能力很差, 流量值与实际热交换的需要量想差甚远, 往往因而造成温湿度失控, 能量浪费和设备受损。通过对空调系统最远端和最近端 (相对于空调系统供回水积水器而言) 的空调机在不同供能状态和不同运行状态下的流量和控制效果测量参数分析可知空调系统具有明显的动态特点, 运行状态中楼宇自控系统按照热交换的实际需要动态地调节着各台空调机的电磁阀, 控制流量进行相应变化, 因此总的供回水流量值也始终处于不断变化之中, 为了响应这种变化, 供回水压力差必须随之有所调整以求得新的平衡。应通过实验数据建立变流量控制数学模型 (算法) , 将空调供回水系统由开环系统变为闭环系统。

5 克服暖通设计带来的设备容量冗余

目前我国绝大多数暖通系统, 为了保证能在最不利的环境情况下正常运行, 在设计时往往采用静态方法计算负荷, 而且还乘以较大的安全系数, 以至于在设备 (如制冷机组、冷冻水泵、冷冻水泵、风机等) 选型方面往往偏大。暖通系统是一个典型的动态系统, 一年之中的负荷绝不是均匀分布的, 即使是一天之中的负荷也是随时间而变化的。不恰当的冗余将会造成能源的浪费, 而这种冗余是很难用人工监控的方式加以克服。由于智能建筑科学地运用楼宇自控系统的节能控制模式和算法, 动态调整设备运行, 有效地克服由于暖通设计带来的设备容量和动力冗余而造成的能源浪费。

6 能源管理系统的应用

开发能源管理软件, 建立能源管理系统, 实现能耗跟踪、节能的远程及就地控制。能源管理系统由各种计量仪表和软件程序组成。安装于各种基本的空调设备 (如制冷机组、冷却水泵、冷冻水泵、风机等) 上的计量仪表不仅可以在系统运行时采集该设备的适时运行原始数据, 还可以协助中央控制器, 在系统件控制下, 实现系统的节能运行。软件程序则是能源管理系统的中枢。首先, 由各种计量仪表采集的设备运行原始数据, 通过数据传输通道传输到中央处理器, 利用软件程序对其进行分析整理, 从而建立系统高效低能运行数据库并集成在能源管理系统软件中, 为以后的能源管理提供基本依据。然后, 在空调系统的运行过程中, 各种计量仪表采集相应的运行数据传输给中央处理器, 通过软件程序的对比分析, 拟合出系统的运行曲线, 从而判断系统是否处于节能运行状况。若发现运行异常, 系统软件可根据采集的适时运行数据及所拟合的运行曲线, 自动确定故障部位、发出声光报警信号, 通知故障检测程序自动排障或指示设备管理人员人工排障。此外, 能源管理软件还可自动存储或打印设备运行数据和运行曲线, 为后续的系统完善提供可靠资料。各种计量仪表也可通过显示屏直接显示运行数据, 提高管理人员的节能意识。

智能建筑中还有其它系统节电节能, 如照明、电梯等应通过优化设计, 采用先进的节电技术, 以获得良好的节电节能效果。节能管理是建筑综合管理的重要内容, 由于智能建筑的机电设备采用自动化监控方式, 使智能建筑利用先进的综合节能技术成为可能。同时, 节能是建设智能建筑的主要目标之一, 节省运行和管理费用, 是智能建筑高效率和高回报率的具体体现。

摘要：智能建筑的节能是指智能建筑内能源的消费和合理利用之间的平衡关系, 针对智能建筑的节能与管理进行了分析。