现代智能化建筑的节能技术应用

赵学锋

ZHAO Xue-feng

（江西制造职业技术学院，南昌 330095）

0 前言

近年来，建筑业一直是我国国民经济发展的热点，尤其是2008年在北京举办的奥运会、2010年上海举办的世博会等，给建筑行业带来巨大市场，智能化建筑也将面临巨大的发展机遇。智能建筑正是应用现代信息技术改造传统建筑产业的直接体现形式。从能耗角度来看，我国能源形势已不容乐观，建筑能耗逐年增加。“建筑节能与建筑智能化技术”已成为人们越来越关注的问题。采用建筑智能化技术实现建筑节能最直接、最有效的措施应该从空调系统的运行控制和建筑公共照明系统的控制着手。另外，智能建筑的节能效果与设计、施工、运营、管理等环节是密不可分的。我国加入WTO以后，建筑智能化技术面临更加广阔的发展空间，不可忽视的是，我国现代智能化建筑的节能技术应用存在着不少令人忧虑的问题。建筑节能工程涉及建筑材料、围护结构、建筑设备及运营管理。因此，建筑物节能应贯穿建筑物的整个生命周期，包括规划、设计、施工、管理等环节。在建设阶段，建筑节能工程以建筑主体为主，多采用仿真技术，在此阶段，设备配置及控制的节能策略将为运营期的节能奠定基础；建筑节能的第二个环节是建筑设备的调试，采用建筑智能化技术进行调试及优化控制是关键；建筑节能的第三个重要环节是运营期，采用智能化技术提高科学管理水平，能大幅度地节省运营期的能耗费用。建筑节能是一个系统工程，不仅是建筑维护结构使用保温材料，而且与设备的运行效率和能量的管理模式密切相关。那智能建筑系统如何来实现节能，本文就现代智能化建筑的节能技术应用进行探讨。

1 现代智能化建筑的内涵及特点

建筑反映了人类发展的历史，代表着社会生产力的发展水平，与社会生产方式、人们的生活方式有密切相关的联系，并又总是反映了人类社会的进步和科学技术发表的水平，具有鲜明的时代特征。

20世纪80年代以来，随着电子信息技术、计算机技术、通信技术和控制技术的高速发展，人类社会逐步由工业化向信息化社会转型，在全球信息化浪潮的推动下，人们对建筑物的安全性、舒适性、便捷性、信息交互能力以及节能环保能力等提出了更高的要求。l984年，美国度涅狄格州哈特福德市的“城市广场”作为世界上第一个智能建筑，标志看舒一代建筑和新的技术领域的诞生。20余年里，智能建筑得到了快速发展，并又实现了建筑业与信息产业的有机融合，赋予传统的建筑业以新的活力。

现代智能化建筑是指建筑综合运用现代通信技术、自动控制技术、计算机技术等现代技术,将建筑物建设或改造成为智能建筑的全部工程,工程内容包括信息设施系统（ITSI）、信息化应用系统（ITAS）、建筑设备管理系统（BMS）、公共安全系统（PSS）、智能化集成系统（IIS）、机房工程（EEEP）等六大系统工程。智能化建筑的基本功能主要由三大部分构成：即大楼自动化（又称建筑自动化或楼宇自动化（BA）、通信自动化（CA）和办公自动化（OA），这3个自动化通常称为“3A”，它们是智能化建筑中最基本的，而且必须具备的基本功能。目前有些地方的房地产开发公司为了突出某项功能，以提高建筑等级和工程造价，又提出防火自动化（FA）和信息管理自动化（MA），形成“5A”智能化建筑，甚至有的文件又提出保安自动化（SA），出现“6A”智能化建筑，甚至还有提出“8A”、“9A”的。但从国际惯例来看，FA和SA等均放在BA中，MA已包含在CA内，通常只采用“3A”的提法，为此，建议今后应以“3A”智能化建筑提法为宜。

2 现代智能化建筑的节能技术应用

2.1 采用智能照明控制系统，有效地节约能源

以山东施耐通电气技术有限责任公司生产的ABB i－bus系统为例，该系统是一套控制系统，符合EIB总线标准，以弱电总线通讯的方式控制强电末端设备，主要功能为灯光控制、窗帘控制、安全防范、AV设备及HVAC设备控制等，可对灯光进行各种控制如：开关控制、调光控制、分散集中控制、远程控制、延时控制、定时控制、光线感测控制、红外线遥控、移动感测控制、与其他设备系统的联动控制等，控制方式方便、灵活、易于修改、易于操作、易于维护。随着世界经济于高新技术的不断发展，人们对生活环境的要求越来越高。除去对建筑的传统要求外，在建筑的安全性、舒适性、节能性、自动化与信息化等方面均提出更高要求，其目的是创造出舒适宜人，能充分提高工作效率而又具有极大灵活性的办公与生活环境。目前，为适应这种社会发展潮流，新建筑有必要安装先进的ABB I-bus＆reg；KNX系统，以满足不同使用者的各种智能使用与管理需要，最终使楼宇的建设者、发展商和用户获得更大的经济效益。

2.2 改善门窗性能

智能化建筑能耗散失的最薄弱部位是门窗，门窗的能耗占建筑总能耗的比例较大,其中冷风渗透为三分之一，传热损失为百分之三十四,所以我们在设计时，就应该考虑到这个问题，在保证采光、观景、日照、通风等要求的前提下,尽可能地提高外门窗的气密性，提高外门窗本身的保温性能,减小住宅外门窗洞口的面积,减少冷风渗透,减少外门窗自身的传热损失。我们可以采取以下的节能措施，例如：提高住宅外门窗的气密性，改善住宅门窗的保温性能，控制住宅窗墙比，减少冷空气渗透；同时，在室内与室外之间可以设置中间层,用以阻止室外冷风的直接渗透,减少门窗的热耗损。

2.3 利用节能建筑材料

建筑业和住宅产业是资源消耗的大户。目前我国建筑物97%以上属高耗能建筑，建筑总能耗已占社会总能耗的三分之一，是发达国家的二到三倍。一方面，国家能源紧缺，形势严峻；另一方面，建筑用能大量浪费。建设节约型社会，在建筑领域就是要大力加快环保节能建筑材料的推广。以黑龙江省伊春市为例，新型节能建筑材料目前在该市推广应用。今年，一种耐冲击、密度大、保温好、抗折压的新型节能建筑材料在该市现代智能建筑建设中推广应用，桥北的鸿盛花园小区成为该市首个新型节能建筑材料示范小区。这种外墙保温苯板节能保温效果好，它每立方米受压能力达到30公斤，超过国家标准近10公斤，每块保温苯板的接口都做好，使衔接更紧密，两面都做了倒棱处理，整体转角，与墙面结合牢固，节能效果达到了65%，超过普通保温苯板15个百分点。据了解，从今年开始，这种新型节能建筑材料将在全市大面积推广应用。

哈尔滨鸿盛集团在房屋节能材料应用上有成熟的经验，并拥有140多项国家专利技术，该市正是看好他们的建筑节能材料的优势，才将其引进该市进行棚改建设。由他们开发建设的桥北鸿盛花园小区是该市今年节能建设的一个重点项目，据实际使用情况来看，能够有效地节约能源。

2.4 地热利用

地能分别在冬季作为热泵供暖的热源和夏季空调的冷源，即在冬季，把地能中的热量“取”出来，提高温度后，供给室内采暖；夏季，把室内的热量取出来,释放到地能中去。我国利用地热供暖和供热水发展非常迅速,在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。

2.5 利用现代智能建筑自控系统来设置机电设备最佳启停控制时间

对于商场、写字楼之类建筑，晚上是不需要空调的，自然在夜里是无须开空调，为了确保工作人员开始工作时，室内环境处于舒适状态，就需要预先对建筑进行预热或者预冷。此外，室内温度是一个惯性很大的参数，如果我们提前关闭空调，也能够让室内温度在一定的时间内不会发生较大变化，现代智能建筑自控系统可以通过对空调设备的最佳启停时间的计算，能够在确保室内环境舒适的条件下，缩短不必要的空调启停时间，以此来达到建筑节能的目标；同时对建筑进行预热或者预冷，现代智能建筑自控系统能够及时关闭室外新风风阀，这样一来不仅可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗，而且还可以减少设备容量，达到节能减排的作用。

在实行阶梯电价的地区，利用现代智能建筑自控系统，通过与应急发电机、冰蓄冷设备等配合，可以在用电高峰时，选择投入应急发电机以及释放存储的冷量，或者选择卸除某些相对不重要的机电设备，通过这些措施来做到实现避峰运行，减少高峰负荷，降低运行费用。

3 结束语

未来建筑智能化及节能市场的需求驱动力主要来自两个方面：其一，国家节能减排政策将促进建筑节能市场的快速发展；其二，市场集中度的提高。目前低端市场的竞争将日趋激烈，规模较小不具备核心能力的解决方案提供商将会被淘汰，高端市场的增长将超过行业平均水平，但对进入者的资金实力和技术能力都将提出很高的要求，具备较强资本实力和技术能力的企业将能充分分享行业的成长，获得较快发展。预计未来三年国内建筑智能化及建筑节能市场整体有望保持30%左右的增速。

[1]智能建筑的节能与管理[J].智能建筑与城市信息,2010,（05）：123-126.

[2]王胜波.浅谈智能建筑设计与建筑节能[J].当代建设,2001,（02）：114-116.

[3]泰豪集团：智能建筑与建筑节能领先企业[J].城乡建设，2009,（04）：174-176.

[4]建筑节能——智能建筑的时代主题[J].智能建筑与城市信息,2008,（04）：123-126.

[5]水利民.2008专家展望智能建筑行业发展之四智能建筑发展展望[J].智能建筑,2008,（03）：163-165.

[6]戈玉民.浅谈某会展建筑设备监控系统设计[J].辽宁建材 ，2009,（05）：174-176.

[7]朱敏.浅谈智能建筑的发展和思考[J].森林工程,2004,（05）：136-139.

[8]羊梅.智能建筑专业建设的实践和探索[J].成都航空职业技术学院学报,2005,（01）：120-123.