智能建筑节能的主要途径与方法

智能建筑节能的主要途径与方法
The Main Ways and Methods of energy Saving for
Intelligent Building
摘要：近几年物联网和移动互联网技术的快速发展，极大地推动了智能建筑与智慧城市的
发展，同时也使得节能技术的发展跃上新的台阶。

目前，建筑耗能占社会总能耗约30%，并呈急剧上升趋势，随着国家节能减排的稳步实施，建筑使用中的能耗备受关注。

本文着重探讨了智能建筑的主要耗能以及相对应的具体节能方式。

Abstract：In recent years, the rapid development of the Internet of things and mobile Internet technology has greatly promoted the development of smart building and smart city, but also makes the development of energy saving technology to jump on a new level. At present, the energy consumption of buildings can take about 30% of the total social energy consumption, and the energy consumption of buildings is increasing rapidly with the steady implementation of the national energy saving and emission reduction.. This paper mainly discusses the main energy consumption of the intelligent building and the specific energy saving way of the corresponding.
关键词：智能建筑耗能节能
Keyword：Intelligent Building Energy Consumption
Energy Conservation
正文
智能建筑的概念
智能建筑是智能建筑技术和新兴信息技术相结合的产物，智能楼宇利用系统集成的方法，将
智能型计算机技术、通讯技术信息技术与建筑艺术有机的结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其功能与建筑的优化组合，所获得的投资合理，适合信息社会需要，并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。

它已经成为建筑
行业和信息技术共同关心的新领域。

智能建筑不是特殊的建筑，它主要由4A组成，即BA大楼自动化系统（Building Automation System）、OA办公自动化系统（Office Automation System）、CA通讯自动化系统（Communication Automation System）、SA安全自动化系统（Security Automation System）。

智能楼宇自动化的各子系统之间是相互协调的，具有互操作性，因此，还需要一个能实现集中管理与协调的系统，以便各个子系统能有机地结合在一起，共同构成建筑物的自动控制网络。

智能建筑主要特点包含了：环境方面具有舒适性、高效性、适应性、安全性、方便性、可靠性。

功能方面的特点为：具有高度的信息处理功能；信息通信不仅局限于建筑物内，而且与外部的信息通信系统有构成网络的可能；所有的信息通信处理功能，应随技术进步和社会发展需要而发展，为未来的设备和配线预留空间，具有充分的适应性和可扩性；要将电力、空调、防灾、防盗、运输设备等构成综合系统，同时要实现统一的控制，包括将来新添的控制项目和目前还被禁止统一的项目；实现以建筑物最佳控制为中心的过程自动控制，同时还要管理系统实现设备管理自动化。

智能建筑节能的概念和意义
节能就是尽可能地减少能源消耗量，生产出与原来同样数量、同样质量的产品；或者是以原来同样数量的能源消耗量，生产出比原来数量更多或数量相等质量更好的产品。

智能建筑节能是世界性的大潮流和大趋势，同时也是中国改革和发展的迫切要求。

从可持续发展理论出发，建筑节能的关键在于提高能量效率。

建筑节能不仅应该关注建筑本身的构造耗能，更应当注重降低建筑的使用耗能。

建筑的耗能是全方位的、持久的和综合性的系统工程。

业主建设智能化大楼直接动因就是在高度现代化、高度舒适的同时实现能源消耗大幅度降低，以达到节省大楼营运成本的目的。

依据我国可持续建筑原则和现阶段国情特点，能耗低且运行费用最低的可持续建筑包含了以下技术措施：节能；减少有限资源的利用，开发、利用可再生资源；室内环境的人道主义；场地影响最小化；艺术与空间的新主张；智能化。

创造健康、舒适、方便的生活环境是人类的共同愿望，也是建筑节能的基础和目标。

为此，21世纪的智能型节能建筑应该是：冬暖夏凉；通风良好；光照充足，尽量采用自然光，天然采光与人工照明相结合；智能控制，既可按预定程序集中管理，又可局部手动控制，既满足不同场合下人们不同的需要，又可少用资源。

智能建筑节能的现状及原因
虽然建设智能化大楼直接原因就是在高度现代化、高度舒适的同时能实现能源消耗大幅度降低，以达到节省大楼运营成本的目的。

然而实际上在智能化目标定位中明确提出节能要求的并不多，建成的确有节能功效的智慧建筑更是罕见。

主要原因有：房地产投资商认为能源建设是政府业绩和投资环境的标志之一，建筑节能看不叫摸不着，不愿花钱；系统与设备、设备与设备之间的控制集成成功率不高，相关系统结合“接口”界面如通信协议、网络构架的标准化、统一性不够；物业管理水平跟不上，运行优化无从谈起；没有从通过可再生资源利用技术来提高建筑物的可持续战略高度重视智能建筑的节能；缺少正确有效的建筑设备能耗评估方法，限制了智能建筑节能研究更好的开展。

智能建筑的主要能耗及相应节能方式
中国的建筑使用能耗占社会总能耗28%，这一比重未来20年内有可能达到35%，随着我国国民生活水平的提高，智能建筑用电设备的增多和对建筑环境舒适性的严格要求，更加大了对能源的消耗，因此，智能建筑的节能技术推广和应用变得十分重要。

建筑能耗包括建筑本身的保温性能，还有照明能耗，采暖能耗，空调能耗，通风能耗，用水能耗等。

具体内容如下：
1 中央空调节能
中央空调在整个建筑能耗中所占的比例最大，在节能方面有着巨大的潜力，针对目前广泛使用的传统中央空调，可采用如下节能措施：
（1）合理设计
在智能建筑的中央空调设计中，根据室外环境状况和对室内环境的需求，合理、科学地选择中央空调的机组规模，设计风管的布局，设置末端设备，避免制造出先天高能耗的中央空调系统。

在空调系统设计之初选定空调方案时，即应将节能作为重要依据之一。

中央空调耗能一般包括三部分：空调冷热源；空调机组及末端设备；水或空气输送系统，这三部分能耗中，冷热源能耗约占总能耗的一半左右，是空调节能的主要内容。

公共建筑的冷热源可采用冰蓄能系统，冰蓄冷技术是利用峰谷电价的差别将用电高峰时的空调负荷转移到电价较为便宜的夜间，从而节约运行费用。

空气输送系统根据需要可采用变风量空调（V A V）控制系统，可以根据各个房间温度要求的不同进行独立温度控制。

通过改变风量的方法，来满足不同房间（或区域）对负荷变化的需要。

这样，空调设备的容量也可以减小，既可节省设备费的投资，也进一步降低了系统的运行能耗。

（2）中央空调废热回收与再利用
在室外温差较大的情况下，可在系统的增设热回收系统，可得到较为明显的节能效果。

中央空调的废热回收技术主要是利用热交换原理，将废热全部或部分回收后通过热交换产生45~75°C的热水，再经过蓄能水箱为用户提供服务。

（3）中央空调清洗
热交换器所产生的污垢、水垢直接影响中央空调的热交换率和制冷量，使用电量增大。

管道上的污垢不仅直接影响热交换率，而且污垢中的细菌产生的不洁通风还会使室内空气二次污染。

（4）冷水机组群控
根据有效负载控制冷水机组的运行，使冷水塔、水泵和冷水机组等均根据有效负荷的变化而调整，优化能源的利用。

2、变频技术节能
变频调速技术应用的前提条件是风机或泵在整个运行过程中存在较大的富裕流量，因为大部分建筑中普遍存在泵与风机的额定功率超出实际运行的需要，因此选用变频措施，可大幅度降低动力消耗。

3、照明节能
智能建筑的照明节能原则是在保证照度标准和照明质量的前提下，力求减少照明系统中的能量损失，最有效的利用电能。

照明节能原则如下：科学的照明设计、选择优质的电光源、选择效率高的灯具、选择使用的节能电器。

综上，一般来说建筑智能化程度越高，使用过程中的能耗越大，从制约智能建筑节能的因素
分析，主要有以下几个方面：（1）在智能建筑的招标和设计阶段，建筑节能常常被弱化。

科学的设计、合理的投资是解决该问题的关键。

（2）智能建筑节能装置和系统的使用效率偏低，目前能够投入使用的不足30%。

（3）由于物业管理水平低，技术达不到维护能力，导致节能装置和系统不能发挥出应有的作用。

参考文献：
滕海燕, 牛康乐. 建筑外墙保温及建筑使用能耗的节能研究[J]. 城市建设理论研究：电子版, 2011, (27).。