智能建筑的節(jié)能分析及優(yōu)化方法

　　貴州省銅仁市建筑設(shè)計院曾靖

　　內(nèi)容摘要：智能建筑節(jié)能是世界性的大潮流，同時也是中國改革和發(fā)展的迫切需求，這是不以人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的客觀必然性，是21世紀中國建筑事業(yè)發(fā)展的一個重點和熱點，節(jié)能和環(huán)保是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，可持續(xù)建筑應(yīng)遵循節(jié)約化、生態(tài)化、人性化、無害化、集約化等基本原則，這些原則服務(wù)可持續(xù)民展的是終目標。

　　關(guān)鍵詞：智能建筑節(jié)能分析優(yōu)化方法

　　智能建筑節(jié)能是世界性的大潮流，同時也是中國改革和發(fā)展的迫切需求，這是不以人的主觀意志為轉(zhuǎn)移的客觀必然性，是21世紀中國建筑事業(yè)發(fā)展的一個重點和熱點，節(jié)能和環(huán)保是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，可持續(xù)建筑應(yīng)遵循節(jié)約化、生態(tài)化、人性化、無害化、集約化等基本原則，這些原則服務(wù)可持續(xù)民展的是終目標。

　　從可持續(xù)發(fā)展理論出發(fā)，建筑節(jié)能的關(guān)鍵又在于提高能量效率，因此無論是制訂建筑節(jié)能標準還是從事內(nèi)體工程項目的設(shè)計，都應(yīng)把握高能量效率作為建筑節(jié)能的著眼點。智能建筑也不例外，業(yè)主建設(shè)項目智能化大樓直接動因就是在高度現(xiàn)化化，高度舒適的同時能實現(xiàn)能源消耗大幅度降低，以達到節(jié)省大樓營運成本的目的。依據(jù)我國可持續(xù)建筑原則，和現(xiàn)階段國情特點，能耗運行費用最低的可持續(xù)建筑設(shè)計包含了以下技術(shù)措施：○1節(jié)能;○2減少有限資源的和利用，開發(fā)，利用可再生資源;○3室內(nèi)環(huán)境的人通主義;○4場地影響最少化;○5藝術(shù)與空間的新主張;○6智能化。

　　20世紀70年代爆發(fā)能源危機以來，發(fā)達國家建筑能耗已有大幅度的降低。與我國北京地區(qū)和暖日數(shù)相近的微發(fā)達國家新建建筑每年相復(fù)能耗已從能耕牛危機前的300kwh/m2降低與現(xiàn)在的150kwh/m2左右，預(yù)計在今后不會很長時間內(nèi)，建筑能耗還將進一步降低至30-50kwh/m2。

　　創(chuàng)造健康，舒適、方便的生活環(huán)境是人類的共同的愿望，也是建筑節(jié)能的基礎(chǔ)和目標，為此，21世紀的智能型節(jié)能建筑應(yīng)該是：○1冬暖夏涼;○2通風(fēng)良好;○3光照充足。盡量采用自然光，天然采炮與人工照明相結(jié)合;4智能控制。采暖、通風(fēng)、空調(diào)、照明、家電等均可由計算自動控制，既可按預(yù)定程度集中管理，又可局部手工控制，既滿足不同場合下人們不同的需要，又可少用資源。

　　一、智能建筑可能的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

　　1、智能建筑節(jié)能現(xiàn)狀

　　顯然建設(shè)智能大樓直接動因就是在高度代化，高度舒適的同時，能實現(xiàn)能消耗大幅度降低，以達到節(jié)省大樓營運成本的目的，然而實際上在智能化目標定位中明確提出節(jié)能要求的不多，建成的確有節(jié)能功效的智能建筑更是罕見。主要原因有以下幾點：房地產(chǎn)投資商認為能源建設(shè)的是政府業(yè)績和投資環(huán)境的標志之一，節(jié)能看不見摸不著，所以可在建筑在豪華和設(shè)施的先過性上花巨資，也不愿為節(jié)能花一分錢，系統(tǒng)與設(shè)備，設(shè)備與設(shè)備之間的控制集成成功率不高，相關(guān)系統(tǒng)結(jié)合界面如通信協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架的標準化，統(tǒng)一性不夠，物業(yè)管理水平跟不上，運行優(yōu)化無從談起，沒有從通過可再生資源利用技術(shù)來提高建筑的可持續(xù)性戰(zhàn)備高度重視智能建筑的節(jié)能;缺少正確有效的建筑設(shè)備能耗評估方法，限制了智能建筑節(jié)能研究更好的開展。

　　2、智能建筑節(jié)能的發(fā)展方向

　　中國的建筑節(jié)能工作已經(jīng)走過了20多年的艱苦路程，在市場經(jīng)濟的推動下，隨著住房體制改革的前進，房屋費用理所當(dāng)然地要由住房承擔(dān)，節(jié)約建筑用能勢必逐漸成為廣大居民的自覺要求，加上改善大氣環(huán)境衛(wèi)生愈來愈迫切，注重減輕建筑用能節(jié)來的污染，建筑節(jié)能將是大熱所趨，人的所向是國家民族利益的需要。

　　智能建筑節(jié)能是一門新興科學(xué)，與原有專業(yè)分工不同，它包含有建筑、施工、采暖、通風(fēng)、空調(diào)、電器家電、建材、熱工、能源、環(huán)境測計算機軟件等許多專業(yè)內(nèi)容，是許多專業(yè)學(xué)科邊緣交叉結(jié)合形在的，在社會需要的推動下，許多高等院校，科研院所都在圍繞不同方面進行研究開發(fā)，在出現(xiàn)蓬勃發(fā)展的新局面。

　　3智能建筑建筑節(jié)能分析和評價原則

　　○1做好智能建筑的節(jié)能規(guī)劃

　　節(jié)能規(guī)劃要從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度出發(fā)，利用新方法、新思路、節(jié)能要從原先的拾遺補缺，變?yōu)樵?a href='http://www.jinnzone.com/jsji/' target='_blank'>技術(shù)經(jīng)濟分析要求行后優(yōu)先考慮的方案要以提高能源利用數(shù)率為中心，總之節(jié)能目標要根據(jù)經(jīng)濟發(fā)展，能源平衡，能源消費律性可系力和節(jié)能率來編制。

　　建筑節(jié)能采用節(jié)能型的建筑結(jié)構(gòu)，材料、器具和產(chǎn)品，提高保濕隔熱性能，減少采暖、制冷明、照明的能源耗損，逐步開展建筑物的節(jié)能以滿足建筑設(shè)計標準要求。

　　○2智能建筑的經(jīng)濟性分析應(yīng)堅持節(jié)能原則

　　對智能建筑進行技術(shù)經(jīng)濟分析是評價智能建筑節(jié)能效益的依據(jù)，技術(shù)經(jīng)濟就是用盡可能少的勞動消耗和勞動占用為社會提供更多，更好的使用價值，即要求以最少的勞動消耗和勞動占用而取得最大的經(jīng)濟效益，一個建設(shè)項目的設(shè)計，以能源利用，工藝流程，實體布置，設(shè)備造型到能源消耗及工程效益無不關(guān)系到技術(shù)經(jīng)濟，所以，技術(shù)經(jīng)濟在工程設(shè)計中所占的地位自然是十分重要的。

　　○3利用層次分析法對智能建筑的綜合評價也離不開節(jié)能原則，利用層次分析法對智能建筑采用以下評價準則：○a滿足用戶需要的程度;○b建筑物的節(jié)能程度�！餋建筑物使用者舒適性;○d建筑物管理者管理的方便程度;○e在現(xiàn)有基礎(chǔ)上補充的可能性;○f整個智能建筑的性能價格比。

　　二、智能建筑BAS控制方案的優(yōu)化

　　1、智能建筑樓將建筑內(nèi)所有設(shè)備集成一個系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享進行綜合管理，其作用和效益是巨大的，要實現(xiàn)智能作用效益，就必須實施優(yōu)化，建筑智能化工程的最優(yōu)化設(shè)計與常規(guī)設(shè)計相比有以下特點;○1要以從系統(tǒng)的各種要能結(jié)構(gòu)和參數(shù)中找到最匹配，使整體效能最佳，從而提高系統(tǒng)的效益，降低投資和運行費用�！�2要能對系統(tǒng)及其過程進行定量化的狀態(tài)模擬，減少控制環(huán)節(jié)，提高要靠性與穩(wěn)定性，發(fā)生故障概率最低可能限存，系統(tǒng)響應(yīng)輸出最優(yōu)化。

　　○3不變條件下的優(yōu)化控制及優(yōu)化控制條件的兩種型式，通過優(yōu)化控制方案達到節(jié)能是一種“主動節(jié)能”，它有別于墻體結(jié)構(gòu)，門窗的形式設(shè)置改造的“被動節(jié)能”。

　　2、基于節(jié)能策略最的智能建筑BA系統(tǒng)優(yōu)化方法(主要針對空調(diào)系統(tǒng))。

　　控制策略的優(yōu)化

　　PID控制，空氣處理機的DDC通常采用PID控制，選擇正確的PID參數(shù)對空調(diào)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行是非常關(guān)鍵的。PID系數(shù)空調(diào)對室內(nèi)溫度波動的僅應(yīng)特性曲線陡，達到設(shè)定溫度的過渡過程數(shù)短，相反PID系數(shù)低。

　　達到設(shè)定溫度的過渡過程較長。但并不是PID系數(shù)越高越好，否則引起DDC控制系統(tǒng)失穩(wěn)，表現(xiàn)為室內(nèi)溫度的振蕩和水的電動調(diào)節(jié)閥周期性的采用運動無法在固定開度上運行。

　　PID能解決大部分場合空調(diào)控制，但對于影劇院等大熱慣性空調(diào)場合，靠窗的PID系數(shù)提高提高空調(diào)機組對負荷變化的響應(yīng)過度是不是以及解決問題的，這時可以采用雙級控制，即分加在空調(diào)查的通風(fēng)和總安裝溫度傳感器，室內(nèi)的溫度設(shè)定由主DDC控制器完成。水閥的驅(qū)動由副DDC把通風(fēng)溫度傳感器和主DDC的指令完成。由于通風(fēng)溫度變化速度快于房間溫度的變化，這一控制方式加速系統(tǒng)對溫度波動的響應(yīng)，必須注重的是為防止水閥破人為關(guān)死或水系統(tǒng)供水不足等異常情況對控制系統(tǒng)產(chǎn)生影響，副DDC通常只需采用控制標質(zhì)(P)，不可加入和分量(I)。在實際的工程設(shè)計中，BA系統(tǒng)對空調(diào)的節(jié)能控制存在多種可以采用，例如室外值比較二氧化碳等雜物濃度確定新風(fēng)量，基于日程表的定時操作系工程設(shè)計中可以視需要靈活運用，以達到最優(yōu)的效果，例如辦公、商場等場合，夏秋季在清晨時通過程度活動空氣處理機(或新風(fēng)機)利用室外涼爽空氣對室內(nèi)全面換氣預(yù)冷，既節(jié)約新風(fēng)能耗對頂內(nèi)空氣質(zhì)量。

　　總結(jié)，智能建筑節(jié)能是一門新興科學(xué)，與原有專業(yè)對工不同，包含建筑施工、采暖、通風(fēng)、空調(diào)、電器、家電、建材熱工、能源、環(huán)境、控測、計算機軟件等許多專業(yè)內(nèi)容，是許多專業(yè)學(xué)科邊緣交叉并結(jié)合形成的。對智能建筑的分析和許多應(yīng)堅持節(jié)能的原則，確定智能建筑能量管理與控制系統(tǒng)優(yōu)化的基本出發(fā)點，優(yōu)化原則及技術(shù)措施對于智能建筑節(jié)能實現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實意義。

轉(zhuǎn)載請注明來自：http://www.jinnzone.com/zhinengkexuejishulw/4482.html