智能建筑與節能的探析

宋亞輝++宋建國

摘 要：隨著社會的進步與發展，我們越來越重視智能建筑與節能，做好智能建筑與節能工作具有非常重要的意義。本文主要介紹建筑電氣智能建筑節能的基本情況。

關鍵詞：電氣；智能；節能；設計；用電

建筑物建成投運后，其能源的消耗量是巨大的。目前，大多數存量建筑缺乏完善的節能技術措施，節能的空間也是巨大的。我們的調查數據反映，完備、規范的物業管理可以有效節省能源消耗，提高服務質量。

一、智能建筑節能概況

智能建筑的節能是指智能建筑內能源的消費和合理利用之間的平衡關系。實現智能建筑的節能是建設智能建筑的目標，通過節能管理，節省大廈的運行和管理費用，是智能建筑高效率和高回報率的具體體現。

1.節能墻體的應用。為了節能保溫的需要，引入了大量有機保溫材料如摸塑聚苯乙烯泡沫板、擠塑聚苯乙烯泡沫板、硬泡聚氨酯等，因為這些有機保溫材料的保溫性能要比傳統墻體材料的保溫性能強，所以有機保溫材料在建筑圍護結構節能中廣泛應用，形成了一種無機材料與有機材料復合墻體。這樣就對施工工藝提出了新的要求。典型的保溫墻體，是有機與無機材料相問復合而成，而這種墻體除傳統的承重、隔聲要求外。還增加了保溫隔熱的要求。要求無機材料和有機材料組合成—個整體，在自然環境中能共同作用，因此對組成墻體的材料性能及施工工藝有了新的要求。

2.節能門窗的應用。門窗是建筑物內外進行能量交換的主要通道。因此門窗的節能對整體建筑節能具有很大意義，建筑門窗的節能除了從提高玻璃和框扇本身的熱工性能和盡量使用中空玻璃并保證中空玻璃的密閉性外，還應該從玻璃和邊框接縫以及門窗框扇搭接處的嚴密程度著手，因為各搭接處嚴密才能保證空氣流通量的減少。對金屬框門窗在保證足夠空間的條件下采用塑料、橡膠等隔熱材料進行斷橋處理，斷橋的長度及寬度均應保證，并應保證其在安裝配件時不破壞斷橋、門窗四周與墻體連接處縫隙采用聚苯板或聚氨酯等材料嵌填而不得采用水泥砂漿嵌填，以保證其嚴密性等。

二、用電設備方面

1.制冷主機的能量調節（暖通系統的節能控制）。冷機是否能節能主要取決于其部分負荷時能量調節的性能，即控制制冷量和冷負荷保持平衡的調節能力。能量調節技術各有不同，其中需要提到的是熱氣體旁通調節，其原理是當壓縮機吸氣壓力低于下限值時，能量調節閥自動按比例打開，使排氣口部分高溫、高壓冷媒氣體旁通到吸氣管，形成不經過冷凝器和蒸發器的體外循環，達到防止吸氣壓力下降和降低壓縮機產冷量的目的。由于無用壓縮功的產生，采用這種技術的機組在部分負荷條件下運行并不經濟，對因小流量帶來的系統負荷降低幾乎是視而不見，對節能貢獻難有作為，甚至會使其COP下降。

2.BA樓宇設備控制系統。近年來，隨著管理、節能和環境舒適化需求的增長，樓宇控制（BA）技術在國內的發展極為迅速，不但新建高層建筑廣泛采用BA系統，許多舊樓宇在設備改造時也使用BA從技術上提升樓宇管理水平。于是，采用什么樣的結構構建性能價格比最好的BA系統就成為業界和用戶極為關注的問題。不言而喻，BA是基于工業控制和現代信息網絡技術，結合樓宇管理的需求，從工業控制脫胎而出的。BA的控制對象基本上是機電設備，從根本上看，沒有工業控制技術就沒有BA。因此，當我們在制訂BA系統方案時，應將重點放在如何將工業控制技術和網絡技術有效結合，構建成本低廉、功能完備、高度開放和高度兼容的系統。

3.照明的節能設計。照明節能設計就是在保證不降低作業面視覺要求、不降低照明質量的前提下，力求減少照明系統中光能的損失，從而最大限度的利用光能。通常的節能措施有以下幾種：

（1）充分利用自然光。這是照明節能的重要途徑之一，在設計中電氣設計人員應多與建筑專業配合，做到充分合理地利用自然光使之與室內人工照明有機地結合，從而大大節約了人工照明電能。

（2）照明設計規范規定了各種場所的照度標準、視覺要求、照明功率密度等等。照度標準是不可隨意降低的，也不宜隨便提高，要有效地控制單位面積燈具安裝功率，在滿足照明質量的前提下，一般房間（場所）應優先采用高效發光的熒光燈（如T5、T8管）及緊湊型熒光燈，高大車間、廠房及體育館場的室外照明等一般照明宜采用高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等高效氣體放電光源。

4.提高供配電系統的功率因數。大多數用電設備均是根據電磁感應原理工作的，如配電變壓器、電動機等，它們都是依靠建立交變磁場才能進行能量的轉換和傳遞。為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，在功率三角形中，有功功率P與視在功率S的比值，稱為功率因數cosφ，其計算公式為：cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2在電網的運行中，功率因數反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，如何使得配電系統功率因數盡可能接近于1，使得電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。降低配電系統的電能損耗，是配電系統節能的途徑之一。采用無功補償通常有二種方式，集中自動補償和就地固定補償。

在供配電系統中的某些用電設備如電動機、變壓器、燈具的鎮流器以及很多家用電器等都具有電感性，會產生滯后的無功電流，它要從系統中經過高低壓線路傳輸到用電設備末端，無形中又增加了線路的功率損耗。然而這部分損耗是可以避免的，具體方法有：

（1）減少用電設備無功損耗，提高用電設備的功率因數。在設計中盡可能采用功率因數高的用電設備如同步電動機等，電感性用電設備可選用有補償電容器的用電設備（如配有電容補償的熒光燈）等。

（2）用靜電電容器進行無功補償，電容器可產生超前無功電流抵消用電設備的滯后無功電流從而達到提高功率因數同時又減少整體無功電流。在具體工程設計中有采用分散就地補償和高低壓柜集中補償等方式，可根據具體情況具體分析。

（3）提升智能建筑節能水平。

①增強物業管理公司節能意識。在大廈的使用與運行中，智能化系統為物業管理人員簡化操作、方便維護發揮了很大的作用，物業管理人員都認為建設智能化系統非常必要，投入很大的人力、物力去了解、學習、掌握智能化系統的使用，使其真正發揮作用。

但是，也有個別物業管理公司對智能化系統認識不足，以為建設初期選擇了先進的技術設備、安裝了超前的軟件系統就足夠了，忽視了對智能化系統后期的維護保養。智能化系統功能的體現與物業管理息息相關。在良好的使用、維護過程中，物業人員能夠不斷地對智能化系統進行改進，從而提升系統功能，更好地為大廈管理服務。

②通過設備改造進行節能。物業管理機構了解了變頻技術的這一優點，紛紛在樓宇中采用變頻技術對風機水泵的控制進行改造。有不少建筑物的能源系統在建設時存在缺陷或不合理的問題，在能耗費用的壓力下，物業管理機構不惜化大代價進行改造。除了油改氣外，還有一些大廈新置一臺小容量的冷凍機來配合大容量冷凍機工作，使得冷凍機組群可以處于滿負荷狀態從而使運行效率最高，在低負荷運行時減少了大型機組效率低下的現象。

參考文獻 ：

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