智能建筑中建筑設(shè)備控制技術(shù)與建筑節(jié)能

李春雷 顏廷珊

黑龍江哈爾濱

智能建筑中建筑設(shè)備控制技術(shù)與建筑節(jié)能

李春雷 顏廷珊

黑龍江哈爾濱

隨著人們生活水平的提高，人們對于建筑的要求也在不斷的提高，智能建筑就是一種為了滿足人們對于建筑的新的人性化使用需要而產(chǎn)生的建筑形式，在智能建筑的使用過程中，做好設(shè)備的控制和節(jié)能管理是至關(guān)重要的。

智能建筑；建筑設(shè)備；控制技術(shù)；建筑節(jié)能

我國人口的增長給自然資源的使用造成了非常大的壓力，隨著人們對于生活質(zhì)量的要求的逐步提高，各種能源的消耗量也在逐年的上升。這種情況下，在現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)和管理過程中，有關(guān)部門就應(yīng)該重視對相關(guān)的設(shè)備的節(jié)能設(shè)計(jì)和管理。尤其是現(xiàn)代的智能建筑，其中會(huì)應(yīng)用到很多的智能化的設(shè)備，這些設(shè)備為了更好的滿足人們的使用需要，通常處于一種待機(jī)或者待命狀態(tài)，這種情況下，做好相關(guān)的節(jié)能設(shè)計(jì)就顯得至關(guān)重要。尤其是減壓節(jié)流、風(fēng)機(jī)水泵變頻控制以及智能照明等方面的設(shè)備的管理。

一、智能建筑設(shè)備的節(jié)能控制

1.1 機(jī)電設(shè)備優(yōu)化啟?？刂?。在對建筑進(jìn)行管理的過程中，機(jī)電設(shè)備的管理質(zhì)量對于整個(gè)建筑的使用質(zhì)量有著非常重要的影響，也就是說要想實(shí)現(xiàn)對建筑的用電節(jié)能，就必須要做好相關(guān)的機(jī)電設(shè)備的管理。不僅要保證用戶在使用過程中能夠順利的啟動(dòng)相關(guān)的系統(tǒng)，還要保證在無人使用時(shí)處于一種自動(dòng)節(jié)能的狀態(tài)。所以，在機(jī)電設(shè)備的優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該對其靈敏度進(jìn)行加強(qiáng)，這樣不僅可以有效的提高其管理質(zhì)量，還能夠?qū)崿F(xiàn)對其應(yīng)用效果和質(zhì)量的提升。在其啟?？刂频倪^程中，有關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加設(shè)溫度管理和環(huán)境管理的功能，以實(shí)現(xiàn)對其有效的制冷和供熱，保證用戶的使用狀況處于適宜的溫度。

1.2 冬、夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)節(jié)能。建筑的使用能源消耗狀況隨著季節(jié)的不同有著非常明顯的變化，也就是說不同的季節(jié)對于電器設(shè)備的使用有著非常明顯的差異，這種情況下有關(guān)設(shè)計(jì)和管理單位應(yīng)該重視對不同季節(jié)的使用情況的調(diào)整，使用不同的符合功能進(jìn)行運(yùn)行，可以有效的達(dá)到節(jié)能的目的和效果，也就說在夏季空調(diào)的使用過程中，要保證其負(fù)荷頻率低于百分之五十，而冬季應(yīng)該低于百分之四十。

1.3 變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)的最優(yōu)控制。在建筑空調(diào)的使用過程中，變風(fēng)量也是一個(gè)較為重要的節(jié)能控制環(huán)節(jié)，也就是說在空調(diào)使用時(shí)，應(yīng)該注意對變風(fēng)量和變流量的控制和管理，以便更好的實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)的各個(gè)房間的均勻送風(fēng)，病因可以根據(jù)不同空間的送風(fēng)量的計(jì)算，來實(shí)現(xiàn)對總送風(fēng)量的檢測和管理。在一定的溫度標(biāo)準(zhǔn)下，不同的空間內(nèi)所需要的送風(fēng)量是不同的，所以可以通過一定的溫度設(shè)定，來實(shí)現(xiàn)對部分空間內(nèi)的送風(fēng)的節(jié)能。

二、智能建筑內(nèi)冷熱豫系統(tǒng)的節(jié)能控制

2.1 與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)。十年前，我國的夏季曾主線過十九個(gè)省市的拉閘限電狀況，也就是說在夏季高溫情況下，這些省市的用電量和空調(diào)使用率基本同時(shí)達(dá)到了頂峰，因此也就導(dǎo)致了供電不足導(dǎo)致的限電。通過這個(gè)事故，我們應(yīng)該看到轉(zhuǎn)移用電高峰是一個(gè)非常有效的建筑節(jié)能管理和控制辦法，也就是說通過對一些低谷用電時(shí)間的有效利用，來實(shí)現(xiàn)對用電量的均勻分配，避免由于用電高峰導(dǎo)致的拉閘現(xiàn)象的產(chǎn)生。一般來說，在建筑智能控制和管理過程中，如果選擇普通的空調(diào)，即常規(guī)空調(diào)的送風(fēng)溫度為15℃一18℃，送風(fēng)溫差一般控制在8℃一12℃，而低溫送風(fēng)溫度為3℃一10℃，送風(fēng)溫差可達(dá)13℃-206℃。根據(jù)ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)55—1981，干球溫度28℃，相對濕度35%的有效溫度與干球溫度26℃，相對濕度60%的有效溫度相同。在相同的空調(diào)負(fù)荷下，增大送風(fēng)溫差可以減少送風(fēng)量，減少風(fēng)管直徑和空氣處理設(shè)備的額定工作量，降低空調(diào)系統(tǒng)的初投資，使蓄冷空調(diào)在初投資方面可以與常規(guī)空調(diào)競爭。當(dāng)?shù)蜏厮惋L(fēng)溫差達(dá)到常規(guī)系統(tǒng)送風(fēng)溫差的兩倍時(shí)，同樣的冷負(fù)荷所需送風(fēng)量將減少50%，輸送系數(shù)也僅為常規(guī)空調(diào)的一半。這樣，低溫送風(fēng)系統(tǒng)由于送風(fēng)溫度低，含濕量低，可提高室內(nèi)干球溫度(1℃—2℃)而達(dá)到相同的舒適感。室內(nèi)溫度每提高1℃就可以節(jié)省10%一20%的冷量。

2.2 合理的選擇冷機(jī)的規(guī)模。建筑設(shè)備的管理過程中，還應(yīng)該注意對中央空調(diào)系統(tǒng)的安裝和管理，也就是說要避免主機(jī)的長時(shí)間超負(fù)荷運(yùn)行，因?yàn)橹鳈C(jī)的運(yùn)行對于整個(gè)系統(tǒng)的能源消耗的影響是非常大的，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采用分機(jī)分流的方式來加強(qiáng)對其功率的分解，以實(shí)現(xiàn)更好的系統(tǒng)管理。據(jù)有關(guān)部門曾經(jīng)對北京.上海和廣州等地區(qū)的24座賓館飯店的中央空調(diào)系統(tǒng)的裝機(jī)容量和實(shí)際開機(jī)容量調(diào)查發(fā)現(xiàn)，60%以上裝機(jī)容量過大，即長期在低效區(qū)運(yùn)行，造成了大量的能耗損失。

三、調(diào)整智能建筑內(nèi)參數(shù)的節(jié)能控制

3.1 建筑物內(nèi)的溫度標(biāo)準(zhǔn)確定。冬季室內(nèi)溫度過高和夏季溫度過低不僅會(huì)造成能源的浪費(fèi)，而且也會(huì)給人體帶來不舒適的感覺。資料表明，選擇合理的室內(nèi)溫度，對暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能有極其重要的作用。例如，當(dāng)夏季空調(diào)室內(nèi)溫度從26度提高N28度，可減少18%-2%的冷負(fù)荷。常規(guī)空調(diào)的溫控范圍為±2度，而據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn)局統(tǒng)計(jì)資料表明，如果在夏季將設(shè)定溫度下調(diào)1度將增加9% 的能耗，如果在冬季將設(shè)定溫度上調(diào)1度，將增加12%的能耗，因此將建筑物內(nèi)的溫度控制精度設(shè)為±1度，會(huì)更加有利于節(jié)能。

3.2 焓值控制。在空調(diào)控制中，根據(jù)戶外的新風(fēng)干球溫度以及其露點(diǎn)或相對濕度、回風(fēng)干球溫度以及其露點(diǎn)或相對濕度進(jìn)行比較計(jì)算，自動(dòng)選擇空氣來源，戶外新風(fēng)、回風(fēng)或二者按比例混合，以達(dá)到節(jié)能的目的。例如，若室外空氣溫度足夠低，就可以將室外空氣作為一種冷源，充分利用室外空氣作為冷源是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的重要途徑之一。通常取室外空氣溫度上限為18度，在此條件下，調(diào)節(jié)回風(fēng)閥、新風(fēng)閥、排風(fēng)閥，保證混風(fēng)溫度的設(shè)定值(通常13.16度)，就可以達(dá)到節(jié)能的目的。

3.3 利用室內(nèi)濃度來控制室內(nèi)的新風(fēng)量。一般來說，在以往的空調(diào)設(shè)計(jì)和管理的過程中，以最小新風(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)為用電標(biāo)準(zhǔn)，這種方式雖然可以實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)溫度的有效調(diào)整，但是也是存在一定的缺陷的。即這一方法的缺點(diǎn)是不能準(zhǔn)確預(yù)知室內(nèi)的真實(shí)空氣品質(zhì)。為了保證空調(diào)房間的空氣質(zhì)量，選用空氣質(zhì)量傳感器，當(dāng)房間中的、濃度升高時(shí)，傳感器輸出信號，控制新風(fēng)風(fēng)門的開度以增加新風(fēng)量。

結(jié)束語

綜上所述，隨著人口的增加，我國的資源環(huán)境面臨著前所未有的壓力和挑戰(zhàn)，也就說資源的合理利用不僅是解決能源危機(jī)的一種重要方式，更是實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境和人類發(fā)展和諧相處的有效手段。這種情況下，建筑智能控制和管理過程中，不僅要實(shí)現(xiàn)人性化的管理和服務(wù)，滿足不同人群的需要，還應(yīng)該對系統(tǒng)進(jìn)行有效的升級和管理，實(shí)現(xiàn)對能源的節(jié)約。系統(tǒng)不僅從控制和管理的角度上已經(jīng)是大勢所趨，而且可以有效的防止大廈內(nèi)的能量損失，是節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)能量優(yōu)化管理的重要手段。智能大廈內(nèi)部機(jī)電設(shè)備的優(yōu)化啟停，變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)和低溫送風(fēng)系統(tǒng)將是未來智能建筑節(jié)能的主要發(fā)展方向。

[1]趙賢兵，李芳芹.空調(diào)水系統(tǒng)合理配置與節(jié)能[J].節(jié)能，2001.

[2]王維新，常本康.智能建筑中空調(diào)系統(tǒng)的綜合節(jié)能[J].南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，1999.

[3]馮宗寧，沈華熙.樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)與節(jié)能[J].能源工程，2000.

1李春雷 1982年10月11日 男 黑龍江 本科 東方學(xué)院

2顏廷珊 1984年10月3日 女 黑龍江 本科 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)