論綠色建筑中智能技術(shù)的意義范文
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建筑智能化技術(shù)是指建筑物利用系統(tǒng)集成方法，將現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、智能控制技術(shù)、多媒體技術(shù)和現(xiàn)代建筑藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，通過對設(shè)備的自動監(jiān)控及對信息資源的有效管理，來降低能源和資源的消耗，使建筑物能夠為人們提供安全、高效、舒適、便利的生活環(huán)境［2］。建筑智能化技術(shù)是一門新的、交叉行的、多學(xué)科的應(yīng)用技術(shù)，發(fā)展十分迅速，應(yīng)用非常廣泛，當(dāng)今各發(fā)達(dá)國家都在積極開發(fā)和利用智能化技術(shù)用于處理垃圾、污水、廢氣、公害及節(jié)能、節(jié)水、消除電磁污染、改善生態(tài)換進(jìn)、提高舒適性，提高資源可持續(xù)利用率等。總結(jié)起來，智能化技術(shù)在綠色建筑中的應(yīng)用主要有五個方面:1)BA控制技術(shù);2)建筑環(huán)境監(jiān)測技術(shù);3)能源監(jiān)測與管理系統(tǒng);4)通信技術(shù);5)信息集成系統(tǒng)。
(1)BA控制技術(shù)應(yīng)用
BA系統(tǒng)指樓宇自動化系統(tǒng)，它運用自動控制、計算機(jī)、通信、傳感器等技術(shù)，實現(xiàn)設(shè)備的有效控制與管理，保證建筑設(shè)施的安全、可靠、高效、節(jié)能運行。BA系統(tǒng)是對建筑物或建筑群內(nèi)的空調(diào)與通風(fēng)、供配電、照明、給排水、熱源與熱交換、冷凍和冷卻水及電梯等系統(tǒng)以集中、監(jiān)視、控制和管理為目的構(gòu)成的綜合系統(tǒng)［2］。典型的BA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。BA系統(tǒng)的功能主要有:實現(xiàn)機(jī)電設(shè)備的啟、停控制和連鎖操作;實時監(jiān)測和存儲設(shè)備運行的工作狀態(tài);實時監(jiān)測和存儲設(shè)備的故障報警信號;實時監(jiān)測和采集系統(tǒng)的主要參數(shù)，如溫度、濕度、流量、電源電壓和電流等;按預(yù)定的控制程序?qū)ο到y(tǒng)的被控參數(shù)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，使其運行在設(shè)定的范圍;實現(xiàn)機(jī)組的臺數(shù)控制和優(yōu)化運行;采用綜合措施實現(xiàn)節(jié)能運行;在實現(xiàn)自動控制功能的同時，提供遠(yuǎn)程操作和就地操作的功能;自動形成系統(tǒng)運行報告、設(shè)備故障報警報告及設(shè)備維修報告;提供的系統(tǒng)運行狀態(tài)、故障報警的實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)記錄等均可以以圖形化界面顯示;滿足物業(yè)管理需要，提供數(shù)據(jù)分析報表;共享公共安全系統(tǒng)信息資源，進(jìn)行設(shè)備控制［2］。BA系統(tǒng)設(shè)備的變頻節(jié)能技術(shù)、先進(jìn)的控制算法、綜合控制策略可以通過減少設(shè)備運行時間或降低設(shè)備運行強(qiáng)度來實現(xiàn)節(jié)能，有效節(jié)約建筑設(shè)備能耗的20%～30%［1］，同時在一定程度上降低設(shè)備的磨損與事故發(fā)生率，大大延長設(shè)備的適用壽命，減少設(shè)備維護(hù)成
(2)建筑環(huán)境監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用
建筑需要給人們提供良好的熱環(huán)境、光環(huán)境和聲環(huán)境，因此，將冷熱舒適、視覺舒適和聽覺舒適作為主要指標(biāo)，通過智能傳感器等智能監(jiān)測技術(shù)，采集、存儲及分析相關(guān)數(shù)據(jù)，以便于對相應(yīng)系統(tǒng)(如照明系統(tǒng)、遮陽系統(tǒng)等)進(jìn)行統(tǒng)籌控制。通過智能化技術(shù)控制空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度、濕度、空氣流速、空氣品質(zhì)及其它影響冷熱舒適性的環(huán)境指標(biāo)，從而提高冷熱舒適性。通過智能化技術(shù)控制照明、遮陽及采光系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)自然光采集、燈光照度和亮度，從而提高視覺舒適性。通過聲壓傳感器采集噪聲源數(shù)據(jù)，聯(lián)動其他系統(tǒng)以限制噪聲的傳播，從而提高聽覺舒適性。
(3)能源監(jiān)測與管理系統(tǒng)應(yīng)用
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大型公共建筑高耗能日顯突出。目前，我國每年竣工建筑面積約為20億m2，其中公共建筑約有4億m2，2萬m2以上的大型公共建筑面積占城鎮(zhèn)建筑面積的比例不到4%，但能耗卻占到建筑能耗的20%以上，其中單位面積耗電量是普通民宅的10～15倍。在公共建筑(特別是大型商場、高檔酒店、高端辦公樓等)的全年能耗中，暖通系統(tǒng)消耗約50%～60%消耗，照明系統(tǒng)消耗約20%～30%。我國的建筑運行能耗控制水平，特別是大型公共建筑的能耗控制水平遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，因此，有很大的節(jié)能潛力。通過建立大型公共建筑能源監(jiān)測與管理系統(tǒng)，采集實際能耗數(shù)據(jù)，結(jié)合綠色建筑評價標(biāo)準(zhǔn)，通過技術(shù)改造和科學(xué)管理實現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)。建筑能源監(jiān)測管理系統(tǒng)是將建筑物或建筑群內(nèi)的變配電、照明、電梯、空調(diào)、供熱、給排水等能源使用狀況實行集中監(jiān)視、集中管理和分散控制的管理系統(tǒng)，是實現(xiàn)建筑能耗在線監(jiān)測和動態(tài)分析的軟硬件系統(tǒng)的統(tǒng)稱。它由各計量裝置、數(shù)據(jù)采集器和能耗數(shù)據(jù)管理軟件系統(tǒng)組成。能源監(jiān)測與管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖2。通過實時的在線監(jiān)控和分析管理實現(xiàn)以下功能:①對設(shè)備能耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集監(jiān)視②找出低效率運轉(zhuǎn)的設(shè)備;③分析能源消耗異常原因;④降低峰值用電水平。
(4)通信技術(shù)應(yīng)用
通信系統(tǒng)是現(xiàn)代建筑的不可或缺的組成部分，可以為用戶提供及時有效的信息傳送服務(wù)。隨著建筑功能的不斷擴(kuò)展，信息化需求也不斷提高，傳統(tǒng)的電話語音通信已不能滿足人們的需要，通信系統(tǒng)需要對語音、數(shù)據(jù)、圖像等信息進(jìn)行及時傳輸，通信網(wǎng)絡(luò)與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融為一體，成為一種綜合的通信網(wǎng)絡(luò)。隨著綠色建筑理念的大力推廣，通信系統(tǒng)作為建筑智能化和信息化的基礎(chǔ)支持系統(tǒng)和重要技術(shù)手段，其應(yīng)用領(lǐng)域更趨如何體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、低碳及提高建筑的舒適性、便利性和安全性，為使用者提供綠色、健康的工作和生活環(huán)境。智能建筑的通信技術(shù)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)很多，分別用來傳輸數(shù)據(jù)、語音、圖像等信息。如數(shù)據(jù)傳輸主要依靠計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);語音傳輸涉及程控電話系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)、無線對講系統(tǒng)、會議系統(tǒng)、背景音樂與廣播系統(tǒng)、同聲傳譯系統(tǒng)等;圖像傳輸涉及衛(wèi)星與有線電視系統(tǒng)、遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)等。隨著IP協(xié)議應(yīng)用的不斷擴(kuò)大，利用IP技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)、語音、圖像等成為趨勢。
(5)智能建筑信息集成系統(tǒng)
在綠色建筑智能化項目的建設(shè)中，最終需要建設(shè)一套信息集成系統(tǒng)，通過集中采集、全面分析、綜合協(xié)調(diào)以及智能管控手段，最大限度地發(fā)揮各子系統(tǒng)的能力。智能建筑信息集成系統(tǒng)集成樓宇自控系統(tǒng)、安全防范系統(tǒng)、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、背景音樂與廣播系統(tǒng)、一卡通系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、停車場系統(tǒng)、多媒體顯示系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、地?zé)?水源熱泵系統(tǒng)及綜合聯(lián)動功能等，通過對各子系統(tǒng)的集成，有效地對建筑內(nèi)各類設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，實時查看對應(yīng)的視頻圖像，當(dāng)發(fā)生報警時能有效地對建筑內(nèi)各類事件進(jìn)行全局的聯(lián)動管理。智能建筑信息集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖3。在節(jié)能方面，智能建筑信息集成系統(tǒng)可以對多子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)和外部系統(tǒng)的信息進(jìn)行綜合分析，對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，以實現(xiàn)最優(yōu)化運行;一套良好的設(shè)備信息集成系統(tǒng)，能夠有效地對設(shè)備進(jìn)行巡檢，結(jié)合設(shè)備與運營要求，合理調(diào)配設(shè)備的維護(hù)、運行時間及運行負(fù)荷，保持設(shè)備最佳運行模式和狀態(tài)，從而延長設(shè)備壽命;智能建筑信息集成系統(tǒng)通過采集冷熱機(jī)組、冷水機(jī)組、智能照明及各種計量儀表的運行數(shù)據(jù)，進(jìn)行統(tǒng)計和對比分析，給出節(jié)能建議甚至節(jié)能操控;對各種節(jié)能系統(tǒng)的電力消耗和產(chǎn)生/節(jié)省的能量進(jìn)行準(zhǔn)確計算，統(tǒng)計出各種設(shè)備的節(jié)能效率，為設(shè)備后續(xù)的合理使用提供科學(xué)的數(shù)據(jù)依據(jù)。
2展望
可持續(xù)發(fā)展是人類共同愿望，綠色建筑智能化是現(xiàn)代建筑發(fā)展的必然趨勢，通過智能化技術(shù)降低能耗、減少排放、提供舒適的人居環(huán)境。同時，隨著IT技術(shù)的迅猛發(fā)展，新的概念及商業(yè)模式(如“云計算”、“物聯(lián)網(wǎng)”等)不斷推動建筑智化技術(shù)的應(yīng)用。可以想象，不遠(yuǎn)的將來，全世界的每個電氣設(shè)備都按IPv6互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)賦予唯一IP地址，與“物聯(lián)網(wǎng)”相連，通過“云計算”技術(shù)，主人可以通過手機(jī)終端遙控家里電氣設(shè)備，那時，智能生活將走進(jìn)千家萬戶。
作者：溫華單位：柳州東城投資開發(fā)有限公司
