汪詩(shī)敏，唐國(guó)強(qiáng)，曾隆，向金澤

（中國(guó)建筑第二工程局有限公司）

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人民群眾的生活條件得到顯著改善。隨著電子產(chǎn)品和自動(dòng)化控制技術(shù)在全社會(huì)的普及應(yīng)用，城市居民對(duì)建筑智能化的要求也逐步提高，建筑智能化越來(lái)越受到廣大業(yè)主和居民的歡迎，由安防設(shè)施、給排水工程、暖通空調(diào)、消防滅火系統(tǒng)、樓宇智能系統(tǒng)、車輛管理系統(tǒng)等構(gòu)成的智能建筑正在改變和影響人民的生活方式和居住體驗(yàn)。為了滿足業(yè)主和居民對(duì)智能建筑的生活需求，實(shí)現(xiàn)智能建筑和節(jié)能設(shè)備的高效率控制與管理至關(guān)重要。本文通過(guò)對(duì)智能建筑內(nèi)各系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行能耗進(jìn)行討論，分析影響其運(yùn)行能耗的因素，并提出相應(yīng)的改進(jìn)對(duì)策，從而實(shí)現(xiàn)智能建筑的低碳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行目標(biāo)[1-5]。

2 智能建筑設(shè)備節(jié)能的意義

地球資源相對(duì)匱乏且分布不均勻，人口的不斷增長(zhǎng)與生活質(zhì)量的提高使人們對(duì)能源的需求越來(lái)越大。特別是我國(guó)人口基數(shù)大，對(duì)能源的需求與消耗不斷增高與能源匱乏現(xiàn)狀之間存在較大矛盾，同時(shí)石化能源的消耗帶來(lái)的環(huán)境保護(hù)壓力日益嚴(yán)峻，因此，我國(guó)乃至全球已經(jīng)把碳排放作為一個(gè)重要指標(biāo)和承諾。因此，當(dāng)前資源情況的嚴(yán)峻形勢(shì)迫使我們改變能源使用方式和習(xí)慣，智能建筑的出現(xiàn)可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、能源利用效率最大化的目標(biāo)。政府相關(guān)職能部門對(duì)于城鄉(xiāng)建筑規(guī)劃與審批環(huán)節(jié)，可以監(jiān)督建設(shè)單位對(duì)建筑節(jié)能設(shè)備智能技術(shù)的使用情況。只有實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能設(shè)備的使用控制和管理智能化，才能實(shí)現(xiàn)居住和生活方式的智能化，提高人民群眾的生活質(zhì)量和水平。智能建筑的核心是設(shè)備系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)設(shè)備的控制和運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)智能建筑安全、舒適、便捷、節(jié)能的目標(biāo)。其中，智能建筑系統(tǒng)的主要能耗就是各類設(shè)備運(yùn)行能耗，通過(guò)降低設(shè)備能耗可以實(shí)現(xiàn)整體建筑節(jié)能的目標(biāo)。智能建筑的各類設(shè)備系統(tǒng)種類和數(shù)量比較多，例如，安防系統(tǒng)、智能樓宇系統(tǒng)、暖通空調(diào)、消防滅火系統(tǒng)，且各設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行原理不同、數(shù)據(jù)格式不一致，對(duì)設(shè)備系統(tǒng)的集中控制比較復(fù)雜多樣。智能建筑的功能和定位不同，對(duì)設(shè)備節(jié)能運(yùn)行控制的要求也不同。因此，智能建筑必須以具體項(xiàng)目的設(shè)備系統(tǒng)為對(duì)象，對(duì)運(yùn)行控制能耗進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并以此設(shè)計(jì)出針對(duì)性的設(shè)備控制方案。

3 智能建筑設(shè)備節(jié)能控制分析

智能建筑能耗最高的就是各類設(shè)備系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)備集中運(yùn)行控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)建筑的能耗監(jiān)測(cè)。根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析和研究，設(shè)備能耗最高的是空調(diào)設(shè)備、電梯、照明系統(tǒng)和給排水工程。其中，能耗最高的就是空調(diào)系統(tǒng)，因此，降低空調(diào)系統(tǒng)能耗就可以有效降低建筑能耗。

3.1 空調(diào)設(shè)備節(jié)能控制分析

空調(diào)設(shè)備主要可以調(diào)節(jié)建筑內(nèi)溫濕度，空調(diào)風(fēng)管系統(tǒng)將水系統(tǒng)的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后由風(fēng)管系統(tǒng)將能量輸送至需要使用的區(qū)域，進(jìn)行溫度和濕度的調(diào)節(jié)?？照{(diào)系統(tǒng)的能耗主要包括水循環(huán)系統(tǒng)的水泵消耗電能、風(fēng)管系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)消耗電能、還有產(chǎn)生冷/熱源的壓縮機(jī)消耗電能?？照{(diào)設(shè)備的節(jié)能控制原理就是對(duì)這三大系統(tǒng)的能源消耗進(jìn)行有效控制。安裝制冷空調(diào)系統(tǒng)的房間能量消耗主要有人體自身產(chǎn)生的熱量、日照產(chǎn)生的散熱、照明燈具的散熱、室內(nèi)各類設(shè)備散熱、通過(guò)墻體的傳導(dǎo)熱等，室外溫度決定著日照散熱和墻體傳導(dǎo)熱以及室內(nèi)空氣散熱量?？照{(diào)制冷系統(tǒng)的熱負(fù)荷是由燈具、人體和設(shè)備散熱負(fù)荷構(gòu)成的。空調(diào)耗能系數(shù)(CEC)主要從設(shè)備能源利用效率和建筑節(jié)能性能兩個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。該系數(shù)是衡量空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能效率的一個(gè)指標(biāo)，可以參考該指標(biāo)采取相應(yīng)的節(jié)能措施，使建筑總體能耗降低。建筑結(jié)構(gòu)外立面保溫層的隔熱性能直接決定了室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷，可以通過(guò)改善外圍結(jié)構(gòu)的保溫性能降低空調(diào)系統(tǒng)能耗。

3.2 給排水設(shè)備節(jié)能控制分析

智能建筑給排水系統(tǒng)是第二個(gè)能耗來(lái)源，主要包括各個(gè)設(shè)備的用水能耗和用電能耗。其中，水資源使用又可分為生活和消防使用，生活用水主要是日常居民生活中的洗浴、飲水和烹飪用水，消防用水主要是為消防自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)和消防栓提供用水。

影響建筑用水能耗的因素有兩點(diǎn)。

1）供水管網(wǎng)損耗

建筑物中的給排水系統(tǒng)通常以暗管的形式埋設(shè)進(jìn)建筑物墻體或者地下，排水系統(tǒng)的管材質(zhì)量、供水壓力以及周圍環(huán)境造成的腐蝕程度都會(huì)影響管材的壽命，造成管網(wǎng)破損。尤其是不易發(fā)現(xiàn)的水管輕微滲水是給排水系統(tǒng)能耗的主要源頭，因此，加強(qiáng)對(duì)給排水管網(wǎng)的質(zhì)量、安裝方式和安裝環(huán)境的管控，可以降低給排水管網(wǎng)能耗。

2）用水終端設(shè)備損耗

建筑室內(nèi)的用水設(shè)備主要包括各個(gè)房間的用水設(shè)施，洗漱龍頭、浴池、馬桶等，這些設(shè)備是產(chǎn)生水能耗的主要終端設(shè)備。用電能耗主要包括消防自動(dòng)噴淋系統(tǒng)和水泵的用電損耗，影響水泵運(yùn)轉(zhuǎn)能耗的因素主要是抽水量和建筑物高度，通過(guò)對(duì)水進(jìn)行一次加壓和二次加壓，可以滿足高層建筑的用水，在兩次加壓時(shí)能源效率有損耗，并與用水量呈相關(guān)趨勢(shì)。消防自動(dòng)噴淋系統(tǒng)中必須時(shí)刻充滿水，以滿足隨時(shí)突發(fā)的消防滅火需求，噴淋系統(tǒng)的長(zhǎng)期充水需要水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，該電能損耗取決于噴淋泵功率。

3.3 照明設(shè)備節(jié)能控制分析

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)用電的需求逐漸增大，尤其是工業(yè)用電猛增，尤其是在負(fù)荷高峰階段經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)有序限電的情況，所以降低建筑物內(nèi)電能消耗刻不容緩。智能建筑的電能消耗主要是照明系統(tǒng)與用電設(shè)備消耗。應(yīng)對(duì)智能建筑的照明系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，人流量大的場(chǎng)所需要足夠的照度，人流量較少的地方可采用間歇性照明。例如，樓梯間、露臺(tái)等地方可以設(shè)計(jì)為紅外智能感應(yīng)或者聲控照明，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)照明系統(tǒng)人走燈滅，降低電能損耗。

4 智能建筑優(yōu)勢(shì)

1）舒適性

為人們?cè)谌粘Ｉ?、工作中提供較為舒適的空調(diào)、照明、綠化等條件；

2）高效性

提高各單位辦公、決策等工作的效率；

3）適應(yīng)性

適應(yīng)與公司設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)等變更，未對(duì)原有系統(tǒng)造成阻礙；

4）安全性

保證個(gè)人、公有信息不被泄漏，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息損壞的現(xiàn)象；

5）便捷性

不僅方便辦公機(jī)器，同時(shí)具有高效的信息服務(wù)功能；

6）可靠性

及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，最大程度降低損失，進(jìn)而推動(dòng)智能建筑的不斷發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，基于對(duì)全球能源現(xiàn)狀的認(rèn)知與了解，對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)人口大國(guó)，實(shí)現(xiàn)能源、資源的節(jié)能降耗已經(jīng)迫在眉睫，不僅關(guān)系著人們的日常生活環(huán)境，更會(huì)影響我國(guó)能源戰(zhàn)略和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。本文通過(guò)提出加強(qiáng)智能建筑的設(shè)備節(jié)能管理，在為業(yè)主提供便捷舒適、人性化的服務(wù)同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)智能建筑內(nèi)設(shè)備運(yùn)行管理的智能化控制與管理，降低建筑內(nèi)設(shè)備的待機(jī)消耗和不必要能耗。通過(guò)采用芯片技術(shù)、通信技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析等現(xiàn)代技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑內(nèi)設(shè)備的智能管控，機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可以根據(jù)指令自動(dòng)啟停、采用變頻技術(shù)控制空調(diào)運(yùn)行、樓宇智能系統(tǒng)避免電梯的非必要運(yùn)行。通過(guò)采取多種優(yōu)化措施和方案，進(jìn)一步降低智能建筑的能源消耗，為實(shí)現(xiàn)智能建筑節(jié)能降耗和全社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展提出參考建議。