自動化系統在建筑節能中的重要作用

摘要：本文通過能源緊缺提出了建筑節能的緊迫性，在此基礎上通過實例中的 實施技術要點分析提出自動化系統對建筑節能的重要作用。

關鍵詞：自動化系統；建筑節能；作用

我國95%左右的既有建筑都是高耗能建筑，每年要消耗大量的能源，其中建筑物能源的消耗占社會總能耗的30-40%[1]。建筑節能在我國屬剛起步階段，粗放式的能源管理方式已經不適應低碳社會的發展要求，建筑節能勢在必行。

1#8195;自動化系統與建筑能耗的關聯性

建筑能耗是指建筑物在建設和使用過程中所產生的能耗，包括采暖、空調、照明、給排水、家用電器及其他設備能耗，其中以采暖和空調能耗為主，約占建筑物總能耗的50%-70%，生活熱水耗能占總能耗的15%左右，照明、電梯等耗能占14%左右[2]。因此，暖通空調系統的節能技術對建筑節能起到至關重要的作用。

目前建筑節能領域主要有兩種可行途徑[3]。一是在建筑材料和構造上（如窗、屋頂、遮陽、建筑節點、鋼結構等）采用節能產品，如外墻保溫材料、玻璃幕墻貼膜等。二是利用自動化控制技術擁有一個強大的測控系統和集成平臺，能夠提供綜合的數據信息和進行詳細的多角度分析，從而實現節能所需要的控制和操作。當代建筑的自動化系統是指在建筑中采用計算機集中控制和管理，對空調、照明、給排水和其他機電設備控制系統的能源消耗進行實時控制和監測，減少管理人員，強調高效率、低能耗、低污染，真正達到節約能源、保護環境和可持續發展的目標[4]。

2#8195;自動化系統在建筑節能中的主要技術實施要點

本人以單位所在嘉興市行政中心大樓為例，闡述自動化系統在現代建筑節能中的主要技術要點和節能成效。

2.1#8195;中央空調、新風系統的自動化監控

在行政中心大樓機電設備中，中央空調和新風系統是第一能耗大戶。在行政中心大樓機電設備監控中，對中央空調的控制采用DDC控制器的方式，整棟大樓共有23個DDC控制模塊，分區分樓層進行控制，最后集中于BA控制平臺進行統一監測和管理，在不增加其他硬件成本的前提下來實現節能控制，降低大樓中央空調的能耗。對中央空調的監控，可分成兩部分：中央空調的水循環系統和空氣調節系統。行政中心大樓的中央空調系統通過自動化系統的運行后，預計可實現節電36%左右的性能指標。"第二部分是辦公室、公共區域及會議中心的單元空調啟停控制，目前已納入由清華長三角研究院設計定制的分戶分項能耗計量系統，該系統能對大樓內所有辦公室、會議中心及公共區域的空調進行監測和控制，一旦發現辦公室處于無人狀態或會議結束半小時后對空調開啟狀態進行識別并切斷電源，杜絕電能浪費。對新風及排煙系統（包括樓頂地下室排風系統、機房、人防及地下車庫送/排風系統、排煙系統、加壓送風系統）采集每個風機的運行狀態，故障狀態，以便進行集中的監視。

2.2#8195;照明系統的自動化監控

照明系統的耗電量在行政大樓機電設備中僅次于空調系統，也是建筑節能中的重點。行政大樓照明主要有三類：辦公室照明、公共區域照明、泛光照明。行政大樓照明系統的自動化監控實施具體措施為：1）辦公室的照明節能控制：行政大樓的辦公照明納入分戶分項計量系統中區別于空調系統的另一路電源插座線路，在BA監控平臺對各辦公室內照明情況進行實時監控。目前在BA系統總控平臺對辦公照明控制實施了3個時間點自動切斷復位功能，時間分別是上午8：00，中午12：00和晚上17：30，這樣做的目的主要是使下班離開時忘了關閉照明燈的辦公室進行統一電源切斷并復位，如果辦公室內有人并需要使用照明的可以重新開啟。2） 泛光照明的節能控制：在行政大樓最下面的1樓、2樓和最頂部的10樓、11樓，安裝了50多個米黃色的射燈。控制程序采用定時開關的方法來控制泛光照明。在監控系統中制定時間表，每天晚上18：30點開燈，22：00點關燈；在控制程序內可以人工設定哪些燈開，哪些燈不開；節假日開燈安排等等。3）公共區域照明的控制 ：公共區域照明采用定時控制法。行政大樓除了常用區域設置了間隔替換開燈外，其他照明燈都關掉以節約能源。

2.3#8195;給排水系統的自動化控制

給排水系統的節能工作原理通過BA集成平臺檢測污水過濾網的狀態，水泵的工作狀態和故障狀態等，以保證設備的正常運行。對排污和給水，能夠進行自動控制和人工手動控制，在發生管網泄漏和污水堵塞的情況下能夠判斷出故障位置。給排水系統的變頻工作模式充分運用了節能理念。

德國特利爾市早在80年代就開始關注并逐步在建筑中采用自動化系統節能了。2001年，該市有關部門負責人馬克西米尼先生在城市能源年度報告中用數據證明建筑中采用自動化控制系統取得的節能效果：“盡管本市的建筑物面積從1994年到2001年增加了7.61%，而同期供熱能耗卻從5286萬千瓦小時下降到3212萬千瓦小時，在電費漲價的情況下，反而每年節約494萬馬克。馬克西米尼先生預測道：“如果我們在城市建筑物里全面推廣自動化控制技術，這個城市的能耗還能降低25%。”

綜上所述，自動化系統在當代建筑節能中起了重要的作用，在提高能源使用效率方面成果顯著。在建筑自動化領域，舒適和節能將成為當今建筑設計的基本課題。

參考文獻：

[1]朱承治、郭創新、秦杰，基于DEPSO-RBFNN的變壓器表面溫度預測模型[J]，電工技術學報。

[2]張棟，基于DSP的光纖光柵溫度傳感系統[J]，濟南，山東大學，2010。

[3]Hans Symanczik ，《自動化技術在德國建筑物節能中的應用》，維普資訊，2005年第一期。

[4]劉兵，賈淑紅，《智能建筑中樓宇自控系統的節能模式研究》，科技信息，2011年第17期。