建筑智能化在建筑节能中的应用

摘 要：建筑节能就是降低建筑物的能源消耗，降低能源损失，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、送风、制冷空调、电气照明、燃气、家用电器、热水提供等。文章对其减少建筑使用能耗也提出了相关措施，供参考。

关键词：智能建筑；建筑节能；应用

最近几年，涉及节能减排、生态平衡、环境保护以及可持续发展等问题已经渐渐的成为全社会关注的重点，也日益引起了人类对于越来严重的生态环境问题的思考。基于此节能就成为一个非常重要的问题，节能已经成为未来国民经济发展的必由之路，作为建筑物来说，跟随着新工艺、新技术的不停发展，建筑智能化技术在建筑使用能耗的控制上将出现了很多新方法、新技术。

建筑智能系统对大楼的控制对象包含空气调节系统、送风系统、供排水系统、电气照明系统、停车场管理系统、灭火系统、安全防范系统等。确保大楼机电设备运行效果与实际需求达到最佳。

1 对暖通设备的控制

根据春夏秋冬的变换，空调系统的负载在一年中的变化范围很大。一般情况下来说，每年只有很短时间在设计所得负载工况下运行。空调系统绝大部分时间实在远小于设计负载值的情况下工作的。从夏天空调负载的时间段上看，有近8成的工作时间在低于一半的负载下工作的，冬季供暖期间，近8成的运行时间工作效率低于4成。水泵在整个空调系统中占有重要地位，负责为空调输送冷热源，其能耗也占总的消耗3成左右。

对建筑空调能耗的控制上，可采用可变风量制冷系统，变风量制冷系统降低了温度及其相对应的制冷量，并且跟着各房间通风量的减少或者降低，空调系统的总通量也相应的减少或者降低，使得大大节省空调工作能耗，例外，根据变风量空调系统工作的特点，在统计制冷系统总工作载荷时，也一并计算各个房间的同时使用时候系数从而减小设备的装机载荷。根据各个季节不同的工作情况，对回风温度进行检测，并比较系统设置的温度值，根据回风温度与设置温度的差额，对冷/热供水阀进行相应的调节，使室内温度基本保持在设置的合理范围内。

在系统设计时候采用新风温湿度传感器的共享，在制冷系统调节中，依据室外的新风温度传感器以及湿度传感器、回风温度传感器和湿度传感器进行对比计算，自动调整气体来源，室外新风、室内回风或者二者按一定比例混合，用以达到节能的目标。比如户外空气气温比较低，就可以将户外空气作为空调冷源，可完全利用户外空气作为冷源是空调制冷系统节约能源的重要方法之一。如果取户外空气温度上部为18度，在此有利条件下，控制新风阀、排风阀，回风阀，确保混和空气温度的限定值（通常13-16度），就能够达到节约能源的目标。有研究表明，在较冷的地区，夏天空调降低制冷能耗3成左右，冬天空调加热能耗降低约7成左右。

在对空调的控制中采用最佳启停蓄能技术，建筑智能系统在空调设备的最佳的工作时间进行软件开启，可确保大楼人员进入建筑物时室内温度刚刚好达到合适的数值。也可确保从工作时间一开始就符合舒适性要求，又可降低很长的启动时间，并且可同时控制多台设备的最佳启动时间。其控制方法由系统软件进行，并且具备根据环境条件变化自动协调最佳启动时间的方法。系统最佳停止时间控制程序和最佳启动时间控制程序的过程相似，也是运用惯性储能方法，使得供热/制冷负载使用热/冷惯性，合理控制时间，使用停止前，提前结束供热或者制冷，同时确保环境温度满足人体舒适，不超过范围。

2 对照明设备的控制

涉及到高度高和空间大的公共空间基本使用智能照明控制系统，但是由于资金或者具体使用上的问题等原因，许多的房间内部照明依然是采取原地控制的方式。对于照明能源的使用，如何能既保证工作、生活的照度要求，又能够节约能源，这个是设计节能建筑时候必须考虑的问题。智能照明控制系统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、安全防范等，可以对照明灯光使用各种方法控制，如：远端控制、延长时间控制、电气开关控制、分散和聚集控制、定时控制、光线感应控制、红外光遥控、自动调光控制、移动感应控制与其他系统的联和控制等，控制方法简便、灵动、易于修正、易于控制、易于检修。智能照明采用各种不同的“预定操作”控制方法和控制技术，对不同地点、不同时间的光源进行精确设定和合理安排，实现节能目标。这种节能自动调整光源照度的方法，合理利用户外的太阳光，依据照度传感器的照度显示，只有不达标时才把光源点亮或者点到合适的照度，使用最少的电能确证所要求的亮度水平。另外智能照明控制系统中还可对荧光灯进行亮度控制，因为荧光灯管采用了有源滤波技术的可控制光电子镇流器，可降低了谐波的数量，提升了功率因子，减少了低压无功损耗。运营成本及日常物业管理费用与传统的电气安装相比降低40%。

3 能源管理系统

能源管理系统可为同一建筑中的不同个体分户计量，考核各个体电力等用量，强化各个体节能行为；从科学角度出发，利用对过程参数分析与监控，即刻就知道所有电器运行效率，发现异常情况，立刻进行处置，最短提高各设备工作效率，降低能源消耗，并且可经过数据挖掘分析，降低待机能耗，获得管理节能目的。

能源管理可通过能耗个体采集器，获取个体产生的原始能耗数据，并且将数据上报到管理应用系统，通过能源管理应用系统实现各类原始数据的规范处理、保存和分析。

数据传输层将采集层数据通过各种网络平台，传输到数据中心或者数据中转站。

系统的软件架构可采用采用分布式网络体系结构，以总线和各组件为基础一起组成系统底部的数据交互接口，组成了一套强大的能耗计量监测管理应用平台。

能耗设备管理主要是对感知建筑内的所有能耗设备进行分类、监测、以及聯动控制。

系统显示能耗设备的运行情况、超限报警。通过BMS系统采集的能耗设备参数，进行后台分析，当发现某设备参数设置不正确，或设备能源消耗值超过了警界线，系统会通过声光报警方式通知管理人员，并按照事先制定的预案，自动将设备参数调整到合理范围。

总之，智能化技术作为一种手段，强调低能耗、低污染，高效率在实现以人为本的前提下，达到有效管理，调配和节约能源、保护环境，控制资源、实现可持续发展的目的。

参考文献

[1]陈伟.民用建筑工程中电气节能技术的应用[J].安徽科技，2007.

[2]徐云，刘付平，等.节能照明系统工程设计[M].北京：中国电力出版社，2009.

作者简介：吉明（1985，12-），男，江苏省南通市（籍贯），现职称：初级，学历：本科，研究方向：智能建筑。