基于智能化建设的公共建筑节能技术的综合运用研究

汤剑涛

北京天恒创业科技有限公司 北京 100089

清华大学建筑节能研究中心发布的《中国建筑节能年度发展研究报告2020》显示，2018年我国民用建筑建造耗能5.2亿tce，约占全国能耗11%，而建筑碳排量约为18亿t CO2。对此，我们必须要高度重视，对现有资源进行有效利用，在确保安全舒适的基础上，尽可能降低总能耗和CO2排放量，同时亦积极探索节能技术，以此来减少能源浪费，而智能建筑恰好是解决这一问题的有效手段。

1 相关概念解析

1.1 智能建筑

智能建筑是以建筑为载体，综合运用大数据、人工智能等新一代信息技术，构建起集先进技术于一体的智能服务平台，能够全面感知、自动采集建筑数据，并实现自我决策[1]。而在全生命周期内，通过管控建筑及环境空间的自适应与自进化，推动人、设施与环境的和谐统一，从而提高建筑的服务效能。

1.2 建筑节能

建筑节能不仅仅是一个代名词，而是全球建筑行业专家基于大格局，在充分论证的前提下，所作出的共同决定，是符合当前全球发展趋势的。推进建筑节能是贯彻落实国家能源生产战略的有效手段；是加快生态文明建设的重要举措；是坚持走新型城镇化道路的直接体现，是推进节能减排，有效应对气候变暖的着力点；是增强人民幸福感的重要内容。可以说，建设高效、绿色、低碳的建筑是当前的必然趋势，不仅能推动建筑领域供给侧改革，同时还为绿色发展奠基。

2 智能建筑节能技术发展现状

2.1 智能建筑节能现状

环保性、实用性、先进性等是我国智能建筑的主要特点，与其他国家智能建筑建设相比，我国更加注重可持续发展，力求运用智能建筑达到节能减排的目的，高效与低碳是主要追求目标。这些对于节能减排、降耗具有非常重要的促进意义。实际上，我国在智能建筑建设过程中，对于节能要求并不高，当前已经建成同时节能效果明显的建筑非常少。但随着社会生产力水平的提升，计算机网络技术、现代控制技术、可视化技术、数据卫星通信技术等高科技技术水平的提高，在今后城市建设中，智慧建筑将会发挥非常重要的作用。

2.2 智能建筑节能的发展趋势

智能建筑受外界影响因素较多，而随着节能建筑的兴起，必将提高人民的需求，同时在大气环境改善、降低建筑耗能等方面发挥着重要作用。当前，智能建筑节能措施较多，如楼宇照明节能、无线传感器网络技术节能、门禁一卡通技术节能等等。其中楼宇照明节能技术可对建筑内部照明系统进行自动控制；无线传感网络技术主要由红外线、温湿度、照明灯传感器组成，通过先进算法，无线传感器网络可对建筑内部的空调、灯光进行智能调节；同时，随着建筑安防系统网络化技术的不断成熟，在现代智能建筑中，门禁、视频监控、防盗功能等已基本实现融合，并呈现出集成化发展趋势。在刷一卡通时，控制器可实现对报警器的布防，实现建筑智能化管理。可以说，这些节能技术都有助于降低建筑耗能，提高资源利用率。

3 智能建筑节能技术的综合应用

3.1 工程概况

阜阳市东方广场商业中心位于阜阳市火车站站前广场，且位于市区，总建筑面积11.5万㎡，地上39层，地下3层，总高130m，与2017年竣工。建筑结构形式主要有钢筋混凝土、预应力混凝土、劲性混凝土等结构，使用年限设计为50年。

3.2 节能技术的综合应用

商业中心智能化节能技术的综合应用主要体现在楼宇自动化上，其主要系统如图1所示，包括通风、照明、电梯、空调、给排水等自控系统，下面将分别进行阐述。

图1 商业中心楼宇自控系统

（1）系统结构。要想实现商业中心建筑节能，就必须要构建能耗监测系统，系统由主控层、中间层以及现场层组成，属于分布式结构。主控层是人机交互的直接窗口，亦是系统第一层，包括工业计算机、打印机、UPS电源等。主要是对现场的各项数据进行统计分析，通过图形、声音等直观方式反馈出商业中心的整体运行情况。中间层主要负责网络通信，以太网设备、总线网络等组成，是数据交换的平台，主要负责采集、分类和传输现场设备回传的数据信息，从而对上位机的各个控制命令进行转达[2]。现场层主要负责数据采集，包含各种智能仪器，主要负责上传和存储商业中心的耗能数据，同时采集基层数据，并负责向数据中心回传。

（2）空调自动化系统。空调自动化系统主要是在确保提供舒适温度的室内环境的基础上，尽量减少能耗。系统会根据预设的上下班时间，系统会下达指令自动启动空调。同时，根据建筑物的热惯性，提前关闭空间，以维持下班前商业中心室内温度。此外，还可以根据空调开启程度自动化确定冷冻机的开启台数，合理调整其运行模式。

（3）智能照明系统。运用照明接触器、传感器等先进技术，在商业中心内外部安装照明节能灯具，并根据商业中心对照明的需求以及运作时间，科学合理设定照明水平，这样不仅可以保证建筑照明的需求，同时还可以实现节能降耗，延长灯具的使用寿命[3]。此外，在商业中心大厅设置有可编程控制面板，主要负责大堂灯光的控制，并在室外隐蔽且采光好的地方，配置照度传感器，以便对外界灯光自动感应。靠近室外的照明回路会通过照度传感器感光控制，根据外界自然光的强弱，对大厅灯光进行自动控制。

（4）通排风系统监控。通排风机系统主要服务于商业中心地下室配电间、低下停车场、卫生间屋顶、会议室等通排风。大楼通排风系统由DDC控制器进行统一管理，根据预先设置的流程和时间进行运行。系统采用定时程序控制，当运行累计达到一定时间后，实施自动化启停控制，同时系统还可以自动进行故障报警，与消防系统实现联动监控。

（5）给排水系统监控。给排水由生活供水和污水排放等环节构成，该商业中心在供水方面主要采取恒压供水的方式，当污水池液位达到警戒线时，自动实现循环倒泵、备用替开。DDC将对供水泵的启停、运行状态进行自动化管理，当远程压力传感器监控到水管网压力后，将向DDC传输模拟信号，自动调节来水和供水压力。同时，系统还可自动进行参数故障报警、水流开关报警、超低/高液位报警等。

（6）电梯系统机制监测。电梯作为商业中心内部的垂直交通工具，肩负着货物运输和人员通行的重任，包括普通客梯、观光梯、货物电梯以及自动扶梯等。该系统主要是对商业中心普通客梯和自动扶梯进行监控，包括电梯启停、运行状态、楼层指示、应急报警等[4]。系统还会根据人员流动的具体情况，合理投入电梯的运行台数，达到节约资源的目的。

4 结束语

智能建筑是当前建筑行业发展的必然趋势，其涉及方面较多，如生态、环保、资源耗能等等，是一种复杂的民生系统工程。作为智能建筑的设计者，其扮演着主导者角色，应当努力推广智能化技能措施，转变国民节能观念，科学系统地推进建筑智能化管理，以满足不同群体对公共建筑的多元化需求，提升能源利用率，扩大其社会与经济效益。