智能建筑的几种有效节能技术措施 

(整期优先)网络出版时间:2023-08-08
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智能建筑的几种有效节能技术措施 

杜峰峰

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摘要:随着我国建筑业和智能技术的快速发展,人们对建筑功能要求越来越高,智能建筑也迎来其快速发展时期。但智能建筑是否意味着必须用高能耗换取高舒适度呢?本文根据智能建筑特点,总结了几种有效的节能技术措施,希望可以为智能建筑的发展提供一些参考。

关键词:智能建筑;有效;节能技术;措施

引言:

据有关统计,建筑能耗约占全社会总能耗的25%左右,并且随着国民经济的发展,这种趋势还在不断加剧。节约能源成为建筑业发展中必须重视的问题,而能源浪费问题一直阻碍着智能建筑的发展,因此,智能建筑中的节能技术创新和应用成为一个迫在眉睫的问题。

一、智能建筑的概念

智能建筑是建立在现代信息技术基础上的、以提高建筑使用效能为目的、以满足人们工作、生活和学习需要为宗旨、并能充分体现智能化和网络化要求的现代化建筑。智能建筑是高科技与建筑的结合,由建筑设备系统(包括各种机电设备、供配电系统、空调通风系统和消防报警及监控系统)和通信网络系统组成。其主要任务是实现对建筑物内各种设备的自动监测与控制,为建筑物内人员提供一个安全、舒适、高效、便利的环境空间。

二、智能建筑的优势

智能建筑是通信、计算机领域的科技与建筑设计结合的产物。智能建筑可通过通信技术将智能建筑内不同系统有机的整合在一起,在智能建筑大体系内,不同的子系统之间有效的协调运行,达到控制的自动化和服务的智能化。相对普通建筑,智能建筑利用其计算机网络技术更容易实现对建筑物内各类设备运行状态和能耗参数的监控和管理,实现对建筑物内设备运行状态的监测和控制,有利于能耗分析和节能管理。

三、智能建筑节能技术措施

智能建筑节能,要求在保证室内环境质量(如空气质量、温度湿度等)和满足各种使用功能要求(如照明、电梯等)的同时,还要提高能效、节约能源,降低运行成本。在智能建筑结构本身足够节能、充分利用自然能源的基础上,充分发挥智能建筑自身优势,利用智能控制系统优化各种用能系统。下面就介绍几种有效的节能技术措施。

(一)充分利用太阳能

减少智能建筑能源总需求量,最好的解决办法就是充分利用太阳能。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁再生能源,具有来源广泛、储量丰富、清洁环保等特点。利用太阳能是节约能源的一种重要途径,符合我国可持续发展战略的要求。在建筑节能中,太阳能应用的潜力巨大,太阳能在智能建筑中可以应用在光伏发电、热水系统和导光照明等系统。其中,太阳能电池板是一种可以重复使用的储能设备,具有寿命长、不会发生故障、可免维护等优点。太阳能热水系统安装方便、使用灵活。导光管可将自然光引入室内,代替部分照明,节能环保。

(二)自然通风

在建筑中,合理的设计建筑物的洞口可以利用风压进行自然的通风,帮助建筑物节约能源,与此同时,对于改善建筑物的室内环境也是十分重要的。自然通风作为一种节能措施广泛应用于各类公共建筑和居住建筑中。因此在智能建筑设计过程中必须充分考虑气候因素、室内热舒适性及空气品质等因素,保证良好的自然通风条件。

(三)围护结构节能措施

智能建筑围护结构主要包括外墙、外窗和屋面,其保温性能直接影响着建筑的能耗。建筑围护结构节能主要采用提高外门窗的传热系数、合理选择保温材料、屋面保温隔热等措施。外门窗传热系数对建筑节能效果影响较大,外窗的热工性能不仅与窗框的传热系数有关,还与窗框的材料和构造有关,例如:玻璃种类、窗框材料、构造形式等。在寒冷地区冬季室内温度较高时,外门窗的热工性能要求也较高,所以在设计时可将外窗设为双层中空玻璃、双层真空玻璃等。屋面保温隔热是建筑节能的重要措施之一。目前,我国建筑屋面节能主要采取三种形式:一是采用保温材料和结构构造;二是在屋面上设置保温层;三是在屋面上设置保温隔热层。选择屋面保温材料和结构时可根据当地气候条件、建筑结构、经济条件等综合考虑。

(四)照明系统节能措施

在智能建筑中,照明系统较为庞大复杂,电气使用量相当高,其中,照明灯具是能源消耗的重要来源之一。因此,高效利用自然光和太阳能照明,合理地选择照明灯具类型及灯具布置位置是建筑节能的有效途径。在灯具类型选择上,应根据建筑性质、功能和规模,选择不同类型和不同功率的照明灯具。在公共场所照明中应使用高效节能光源。另外,智能小区的庭院照明以及道路照明等公共照明可采用光电自动控制装置这一技术,即智能型亮度传感器,这种智能型亮度传感器会依据实时的天气情况来更好的发出指令,以便来自动调节室外照明,对于照明灯的开或者关以及亮度的调节有良好效果。

(五)空调系统节能措施

空调系统是智能建筑能耗大户,空调系统是否节能运行对建筑能耗有很大影响。首先,要合理选择空调机组。在选择空调机组时,需要注意以下几点:一是空调机组所需的制冷能力应该和建筑物的负荷相匹配;二是选择能效比高的空调机组,所谓能效比是指空调机组在单位时间内所提供能量与其消耗能量之间的比值;三是使用变频技术,变频技术是一种新型节能技术,具有良好的运行性能和节能效果。其次,设置空调智能联动控制系统是空调系统运行节能关键。空调智能控制系统可实现空调制冷设备运行台数和负荷自动匹配控制,配套设施如冷却塔运行台数的优化控制、冷冻水和冷却水的变流量控制以及系统水温再设定功能。

(六)电梯节能措施

电梯是现代楼宇中不可缺少的设备,也是最耗能的设备。据统计,电梯运行的能耗约占建筑物总能耗的15%-20%。据统计,目前一栋大楼每运行一小时就有60多千瓦的电能消耗在电梯上,而每台电梯一年所消耗的电能约为1万度电。电梯可采用采用变频技术实现节能。采用变频技术可使电梯运行更加平稳、乘坐舒适、能耗降低。例如,自动扶梯进行通过节能改造,可使其能耗降低30%左右。即当自动扶梯启动时,由变频器控制其输出频率升高;当自动扶梯停止运行时,由变频器控制其输出频率下降直至降低到零,使其不再运转,通过变频实时调整控制,从而达到节能降耗。

(七)供配电系统节能措施

供配电系统的节能优化,可以有效降低智能建筑整体的用电能耗。因此在智能建筑设计时,应基于布置和负荷,全盘考虑用电设施的用电量、设备的类型,整合资源,简化电气系统,构建合理的供配系统。为提高供配电系统的运营效率,可采用智能供配电系统。智能供配电系统由监控中心和现场控制部分组成。监控中心由计算机网络技术、数据通讯技术等组成。计算机网络技术主要负责对数据的采集和传输;数据通讯技术主要负责将现场控制部分传输过来的数据信息进行处理,并将其转换成指令传输到现场控制部分。在智能供配电系统中应用计算机网络技术,能够实现对智能建筑内各种设备运行状况的实时监测,并对其进行控制管理。

结语

随着信息技术的发展和人们对现代建筑的需求,智能建筑必定会成为未来建筑行业发展的主流。促进智能建筑节能技术的应用,有利于智能建筑整体低耗能的实现,使智能建筑更符合绿色可持续发展的要求。而智能建筑中节能是一个系统工程,应在设计建造智能建筑的过程中,做好整体统筹,优化节能体系,切实提高智能建筑使用过程中的运行效率,有效降低能耗。

参考文献

[1]原涵.智能建筑暖通空调系统节能方法探析[J].城市住宅,2021,28(S1):92-94.

[2]欧进.智能建筑机电设备节能技术探讨[J].技术与市场,2019,26(09):154.