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智能建筑节能论文

 论文栏目:建筑节能     更新时间:2017-03-30 15:08:56

  浅析当前智能建筑节能对策与措施

  摘要:随着经济与科技的不断发展,人们对建筑室内环境舒适度有了更高的要求,如何平衡即降低能耗,而且又提高环境的舒适度,智能建筑节能将很好的屏蔽了这个不可调和的矛盾,智能建筑节能作为科学技术发展的必然结果,是当今的大潮流、大趋势。本文将探讨当前我国智能建筑节能对策,和措施。

  一、智能建筑的基本概念

  1.1 技术背景电子技术的进步,使计算机技术、通信技术和控制技术发展迅猛。与计算机技术相关的产品的性能价格比逐年下降,计算机技术在各行业领域得到了快速普及。

  1.2 经济背景第三产业在国民生产总值中所占比例日趋增加,从事金融、贸易、保险、房地产、咨询服务、综合技术服务等人员比例逐年提高,为这些人提供舒适、方便、高效、安全的工作场所就有了很大的市场需求。

  1.3 社会背景:信息时代带来的国家竞争,信息领域内争得领先地位,就能在高科技上获得最大的成就;经济上获得最大的利益,能够提高社会物质文明发展水平。智能建筑作为信息社会的一个节点存在。

  1.4 智能建筑的概念随着高新技术的发展而发展,是一个相对概念,国际上至今无统一的定义。我国建筑业普遍认同的定义为:智能建筑以建筑为平台,兼备通信、办公设备自动化,集系统结构、服务、管理及它们之间的最优化组合,提供一个高效、舒适、安全、便利的建筑环境。智能建筑是一个发展中的概念,它随着科学技术的进步和人们对其功能要求的变化而不断更新、补充内容。

  1.5 智能建筑的特点

  (1)提供安全、舒适和高效便捷的环境提高建筑物使用人员的工作效率与生活的舒适感、安全感和便利感,使建造者与使用者都获得很高的经济效益。

  (2)节约能源,节能是智能建筑的基本功能,也是高效高回报率的具体体现。一般来讲,利用智能建筑能源控制与管理系统可节省能源30%左右。

  (3)节省设备运行维护费用,建筑智能化系统的正常运行,可降低机电设备的维护成本。同时,由于系统的高度集成,系统的操作和管理也高度集中,使得人工成本降低。

  (4)提供现代通信手段和信息服务,智能建筑中功能完备的通信系统。以多媒体方式高速处理各种图、文、音、像信息,突破了传统的地域观念,以零距离、零时差与世界联系。

  二、智能建筑节能策略与应用

  建筑节能就是节约建筑物的能源消耗,减少能源损失,提高能源利用率。建筑能耗包括建材生产能耗、建筑施工能耗和建筑使用能耗,其中建筑使用能耗占80-90%。建筑使用能耗主要包括采暖、通风、空调、照明、炊事燃料、家用电气、热水供应等。建筑节能是一个系统工程,智能建筑节能必须在能源利用的各个环节和系统,从规划设计到运行的全过程中,贯彻节能的观点,才能取得较好的效果。

  2.1 建筑设计

  实现建筑智能化的目的是为使用者创造一个安全、方便、舒适、合理的投资和低能耗、以及一个足够灵活性同时具有市场意义的环境,在建筑物内设置的任何设施与系统都只能服从于这个目标。因此要用系统工程的观点正确处理好人-智能系统-建筑之间的关系,处理好人-信息-机器-环境的关系。

  2.2 电器照明节能

  近些年来,有关节能、生态、环境保护和可持续发展等问题已越来越成为全社会关注的焦点,也引发了人类对于日益严重的生态环境问题的反思。针对我国的能耗状况,建筑节能已成为我国一系列应对措施中的一个重要环节,国家与地方相继出台了一大批有关建筑节能的规范与标准,而建筑节能设计则是实现建筑节能目标的第一步,一项完善的建筑节能设计,将为建筑长期的低能耗运行打下良好的基础。由于影响到建筑能耗的因素繁多,稍有不慎,就易产生设计的疏漏。因此对节能设计应足够重视。建筑项目的功能类型、使用需求及其所处的地理环境、自然条件等千变万化,建筑设计通常会采用各不相同的对策。进行建筑物节能设计时,设计人员应根据各自项目的特点,依照节能设计的相关步骤,从前期设计阶段就开始入手进行建筑节能方面的研究,确定建筑、设备等的节能方案,并在设计的各个阶段循序渐进地进行各项建筑节能的计算及相关的系统和构造设计,主要要从电气照明的方面进行节能设计,同时提出一些节能审查的具体要求以及智能建筑节能技术比较优良的方法等。在充分满足、完善建筑物功能要求的前提下,减少能源消耗,提高能源利用率,而不是简化建筑物的功能要求,降低其功能标准。节能的途径之一是合理配置建筑设备,并对其进行有效、科学的控制与管理。建筑电气专业的设计人员应根据建筑物的使用功能和设计标准等综合要求,合理进行供配电、电气照明、建筑设备的布局,从而在根本上保证电气设备的安全可靠、经济合理、高效节能的要求。随着科技的迅速发展,节能技术、设备也将不断提高和发展,在工程设计中要不断总结经验,把握成熟的节能新技术、新设备信息,逐步加以推广应用。

  2.3 采暖、通风、空气调节节能

  (1)规定性方法,如果建筑设计符合标准中对窗墙比、体形系数等参数的规定,可以方便地按照所需,进行设计建筑的所在城市查取标准中的相关表格得到的围护结构节能设计参数值;性能化方法,如果建筑设计不能满足上述对窗墙比等参数的规定,必须使用权衡判断法来判定围护结构的总体热工性能是否符合节能要求。权衡判断法需要进行全年采暖和空调能耗计算。各类公共建筑的节能设计,必须根据当地的具体气候条件,首先保证室内热环境质量,提高人民的生活水平;与此同时,还要提高采暖、通风、空调和照明系统的能源利用效率,实现国家的可持续发展战略和能源发展战略。

  (2)建筑的规划设计是建筑节能设计的重要内容之一,要对建筑的总平面布置、建筑平、立、剖面形式、太阳辐射、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析。也就是说在冬季最大限度地利用自然能来取暖,多获得热量和减少热损失;夏季最大限度地减少得热量并且利用自然风等能量来进行节能建筑的降温冷却,以达到节能的目的。朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向,夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面设计应考虑多方面的因素,尤其是公共建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约,要想使建筑物的朝向对夏季防热、冬季保温都很理想是有困难的,因此,只能权衡各个因素之间的得失轻重,选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好的朝向。通过多方面的因素分析、优化建筑的规划设计,采用本地区建筑最佳朝向或适宜的朝向,尽量避免东西向日晒。

  (3)公共建筑一般室内人员密度比较大,建筑室内空气流动,特别是自然、新鲜空气的流动,是保证建筑室内空气质量符合国家有关标准的关键。无论在北方地区还是在南方地区,在春、秋季节和冬、夏季的某些时段普遍有开窗加强房间通风的习惯,这也是节能和提高室内热舒适性的重要手段。外窗的可开启面积过小会严重影响建筑室内的自然通风效果,使室内人员在较好的室外气象条件下,可以通过开启外窗通风来获得热舒适性和良好的室内空气品质。

  三、结束语

  智能建筑节能技术将建筑设备的运行,太阳能、自然风、地热(水)等可再生能源与智能材料节能技术综合集成,使其形成一个有机的统一体,才能真正最大限度地实现建筑节能,获得巨大的经济效益、社会效益和绿色生态环境效益。随着更多智能建筑的出现,将有更加先进的技术补充到这一领域中,使这一技术更加成熟、完善。

  作者:苏登信

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