論智能化高層建筑設備節能控制的研究

張文紅

摘要：隨著社會的不斷進步，人們對于居住的需求要求越來越高。除了正常的水、電、供暖等的基本生活需求外，人們還對物業管理、火災預防系統、電梯保障、通信系統、對講系統、安保系統等方面都有了更高的要求。所以，開發商為了滿足業主的需求，對居住小區的智能化系統建設投資也逐漸加大。建筑設備通常指建筑內的給排水、變配電、采暖、通風、火警、保安等設施，這些是建筑的血管和神經。隨著自動化程度的不斷提高，建筑設備的自動化系統也越來越智能化，并且在保證建筑內環境舒適、安全的前提下，同時還提高了系統的管理效率和能源利用效率，非常符合國家目前提倡的節能環保的理念。本文從節能的角度分析智能化高層建筑的一些節能方法。

關鍵詞：智能化；高層建筑設備；自動化系統；節能控制

一、引言

智能化高層建筑的自動化系統有供配電系統、給排水系統、供暖系統、通風系統、照明系統、電梯、消防系統、安防系統、對講系統等，這些系統是高層建筑不可缺少的部分，但是在低碳環保和節能的時代背景下，加強智能化建筑電氣的節能設計就顯得尤為重要。建筑設備電氣自動化系統功能如下：

1.自動控制、監視、顯示各種機電設備的啟動與停止。

2.自動檢測、顯示各種設備的運行參數及其變化趨勢和歷史數據。

3.檢測并及時處理各種意外、突發事件。

4.根據外界條件變化自動調節各種設備始終運行在最佳狀態。

5.實現對大樓內各種機電設備的統一管理、協調控制。當發生火災時，消防系統立即自動啟動、投入運行，而且所有相關的系統都會切換到自動方式，供配電系統自動停止，系統發出信號，以使火災損失降低到最小。

6.能源與設備管理。主要是對水、電、燃氣等進行計量與收費，實現能源管理自動化。

二、供配電節能的措施

在建筑耗能中，電能的消耗占的比例是非常大的，隨著智能化的不斷發展，這個比例會越來越升高。所以供配電系統的節能就顯得至關重要。

首先，設計人員要根據整個建筑內部用電總負荷容量和用電等級后，設計出科學、合理的智能化建筑供配電系統。這一步是智能化建筑節能的最關鍵環節之一。其次就是要選擇合適的變壓器，這一點對節約電能、提高供電質量有非常重要的意義。第三要提高供配電系統的功率因數，提高功率因數是減少線路無功功率損耗的有效手段，從而降低供配電系統的損耗，達到節能的目的。

三、照明控制系統的節能措施

照明控制系統包括定時照明和分區照明。定時照明控制系統是根據建筑區內的實際情況，合理調控照明時刻、分配照明電量。比如商場一般不休息，周末公司不上班，學校放假期間用電量小，住宅區夜晚用電量大。在綜合型的高層建筑中會劃分出多種區域，包括底層的停車場、一層的超市、購物中心、高層工作或活動中心等，不同的區域對照明的要求和時間都不相同，所以分區照明控制系統會根據高層建筑內不同的區域設置不同的電能分配。智能照明系統充分利用區域劃分功能，提高電氣設備的運用效率，從而實現節能和環保。

除了按照區域和時間安排照明以外，還要從以下兩個方面考慮。

1.在滿足光照度的要求下，盡量選擇高效節能的光源，也就是發光效率高、污染低的電光源。不僅能提高照明質量，節約能源，還能保護勞動者的視力，提高勞動生產率。比如廠房選擇高壓鈉燈，辦公樓選擇白熾燈，一般住宅、餐館、飯店等場所選擇LED燈就可以啦。

2.選擇合理的照明燈具。一定要利用好自然光源，設計人員要最大限度的增加采光面積，在這個基礎上，除裝飾外，應優先選用直射光通比例高的燈具。

四、建筑設備新能源技術的研究

1. 水源熱泵、地源熱泵技術的研究

智能化建筑內的空調系統的耗電量占到整個建筑物耗電量的一小半，并且一次性投資成本高、能耗高、平時的運行成本高，是建筑設備電氣自動化系統的重要控制對象。所以空氣調節系統的節能研究和節能控制，至關重要。

地源熱泵中央空調系統的冷熱源采用埋管式土壤源熱泵系統，而水源熱泵就是利用夏季地球淺層水源溫度比地面建筑物中的溫度低，而冬季淺層水源溫度比地面建筑物高，并且溫度相對穩定的特點，工程中以空氣或水作為載劑，利用熱泵將建筑物中的溫度降低或提升，從而達到空氣溫度調節目的的技術。它們的優勢體現在

（1）節能高效：能量接收和發散的相對均衡，所以溫度相對穩定。可再生能源的利用，高效節能，且符合可持續發展趨勢。

（2）一機多用，使用范圍廣闊：系統只需要一套系統，夏季實現制冷，冬季實現供熱，所以設備相對簡單，僅有熱泵機組、冷凍水泵、末端系統等設備，即可應用于賓館、商場、學校等建筑，還可以應用于別墅、住宅。

（3）綠色環保：系統沒有燃燒、排煙，沒有廢棄物和電磁干擾（變風量系統中的變頻器能造成電磁干擾），能量不用遠距離傳輸，所以環境效益顯著。

（4）系統運行穩定、舒適：機組的運行工況穩定，幾乎不受環境經溫度變化的影響，在耗電量相同的條件下，能提高夏季冷量和冬季熱量，效果穩定舒適。

2.太陽能光伏技術的研究

太陽能光源充足，無污染，以前人們只是利用太陽能提供熱水，現在可以利用太陽能進行光伏發電。雖然太陽能發電量有限，不能保證電源的持續性，但是如果利用太陽能給照明系統供電，還是可以持續的，并且供電效果良好。我國現在已經有了太陽能住宅別墅，還有大型的商場也利用太陽能進行發電。這是我們值得推廣的方法。

五、結束語

對于智能化高層建筑，只有提高電氣設備的使用效率，才能更好的實現環保和節能的目標，因此，在設計中一定要采用先進技術選擇高效設備，通過經濟技術比較，真正達到節能的目的。

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