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《江蘇建筑雜志》2014年第三期
1.1智能化系統與綠色建筑的融合我國于1994年提出建筑節能,但是在以往的節能設計中,往往只注重圍護結構的節能,而缺乏對建筑整體的節能創新。近年來我國政府對進一步改善和提高建筑環境質量提出了更高要求和保障措施。《綠色建筑評價標準》GB/T50378-2006中多處涉及到了建筑智能化技術的內容,包括照明監控子系統、可調節外遮陽裝置、室內空氣質量監控子系統、空調系統、安全防范子系統、管理與設備監控子系統、信息網絡子系統等等。智能技術在綠色建筑及建筑節能中的應用起著舉足輕重作用,現代建筑從規劃設計開始就有必要將綠色建筑與智能建筑兩者有機地融合,以形成綠色智能建筑的整體觀念。智能與綠色柔性融合,以智能化推進綠色建筑,以綠色理念促進智能化,是拓展傳統建筑模式,滿足以人為本,追求更加安全舒適生活環境,實現可持續發展的需要和有效途徑。
1.2智能、綠色建筑的發展智能、綠色建筑一體化發展是通過智能化手段與綠色理念融合來實現人、資源與環境的最優化發展。綠色建筑要實現的大部分目標及實施方案都離不開智能系統,智能系統與綠色建筑有著同生共存的緊密關系,因此智能系統的功能、性能及成本成了綠色建筑的關鍵部分。綠色建筑中的智能系統涉及多個學科,在一個子系統中往往就需要通過系統集成將多種技術相結合,以實現對這些對象的監控管理。綠色智能建筑需要具備及時響應建筑物內、外環境動態變化的能力,達到“智慧”狀態,以提高資源利用率和生產力水平,改善人與自然間的關系。但是建筑的智能化系統與傳統工業系統的要求差別較大,面臨著諸多挑戰。為了達到提高人體舒適度、降低建筑能耗的綠色建筑建設總目標,各個子系統之間也需要有機整合,采用多目標優化控制技術協調實現。
將綠色建筑比喻為人體,那么圍護結構就相當于人的皮膚,建筑內部的照明、電路系統相當于人體內的血液,空調及通風系統相當于人的呼吸系統,而智能化的控制管理系統,就相當于人的大腦,負責思考、控制和協調。因此,為建筑提供全方位的智能監控技術方案,對于建筑可持續發展意義重大。
2.1照明系統控制技術照明系統控制技術主要指通過局域網將建筑的照明控制系統組成一個統一的系統,監視建筑物內部及周圍照明配電系統的工作狀態,中央控制系統通過多級計算機及自動化控制進行智能控制和管理。該技術結合開關、調光控制模塊、智能探測器等自動化設備,分區分組控制高效節能的燈具,能在保證系統正常工作、滿足人們對環境亮度需求的同時,達到節能的目的。如根據傳感器對周圍環境亮度的感應適時調節照明亮度,自然光線好的時候調低或關閉燈具,光線不足時開啟或調高燈具;又如通過探測室內人員活動情況,自動開關不同區域的燈具,并與智能遮陽百葉窗系統協調實現動態探測動態調節,實現節約電能的目的。照明系統作為建筑物內的主要耗能分項之一,對其靈活、高效、智慧的控制,對于建筑能耗的降低及綠色建筑的建設具有明顯的效果和重要的作用。
2.2空調及通風系統控制技術空調及通風系統作為建筑的耗能大戶,是保證建筑內環境空氣舒適度的重要部分。一般情況下是根據建筑最大設計熱負荷來設計空調系統中冷凍水泵和冷卻水泵的容量,即默認空調系統長期運行在最大水流量的狀態下。而實際情況是不同的時間段、不同的季節甚至不同的使用習慣都會使空調系統運行負荷有所不同,往往低于設計負荷,造成了極大的能源浪費。采用變頻調速技術控制風機,使其進行變風量運行,可以根據房間熱負荷的變化實時地改變風機的轉速與風量,能夠達到節能的目的。在滿足室內空氣舒適度的前提下,減少新風量可以降低系統能耗。為了避免出現新風量不足的現象,可采用送回風機控制等方式對最小風量進行控制。傳統建筑夏冬季節由于室內環境溫度無法靈活自動調節、精準控制,不僅不符合人體健康及舒適性要求,而且造成很大的浪費。通過樓宇自控技術,根據室外環境溫濕度的變化相應調控室內溫濕度,并控制在精度范圍內,是空調系統的有效節能措施。此外,還可以通過控制空調設備的啟停時間進行節能。
2.3網絡系統節能技術現代建筑少不了網絡系統,構建綠色節能的網絡系統,需要從2個方面入手:一是優化設計網絡架構,二是選用節能的網絡設備。改變以往傳統網絡層次冗余、結構復雜、能耗偏高的情況,減少網元數量,使用集成度高的設備,可以使網絡能耗下降20%以上。綠色節能的交換機、路由器等設備可以通過監測網絡上計算機是否在使用,決定選擇不同的模式,若計算機處于待機或關機狀態,則網絡設備自動切換到待機模式或關機,達到節能的目的。
3結語
21世紀是綠色智能建筑蓬勃發展的時代。在綠色建筑引入建筑智能化技術,特別是采用了能耗監控系統、動態能源管理系統等技術,能對建筑的舒適度與能耗進行自動、高效、實時監控,使整個建筑立刻變成“智慧”的建筑。我國的建筑節能工作起步較晚,但發展潛力巨大。這就需要我們在發展過程中多學習國際先進技術和經驗,積累總結出適合本地的智能綠色建筑設計運行管理方式,更加有效地把智能化技術和綠色建筑技術有機結合并加以推廣,對于改善人居環境、促進資源可持續發展意義重大。
作者:季文娟顧永松單位:江蘇省建筑工程質量檢測中心有限公司