绿色建筑中智能化系统的实施与应用探讨论文_叶宁

绿色建筑中智能化系统的实施与应用探讨论文_叶宁

(上海银欣高新技术发展股份有限公司,上海,200233)

【摘 要】本文从绿色建筑中对节能、环保、高效的要求,结合智能化技术的实施和应用,描述智能化系统在绿色建筑建设的各个阶段实施和应用。

【关键词】绿色建筑;智能化系统;实施;应用

前言:

环境问题、能源及资源利用问题目前已经成为关系到人类自身生存和可持续性发展的核心问题。各个行业在发展过程中,均积极进行创新,通过创新技术尽可能降低其资源消耗数量,减少其对周围生态环境的不利影响。建筑行业也在追求一种低能耗、高效率的建筑建设模式,绿色建筑正是在这样的背景下产生并逐步发展。建筑智能化系统的发展目标同样是为用户提供一个舒适、便利、安全、节能环保的生活、办公环境。两者在发展过程中是相辅相成的,绿色推动智能化技术的发展,是智能建筑发展的目标、方向和总纲,而智能化技术服务绿色,是实现绿色建筑的基础和手段。

所以在绿色建筑的规划设计、施工、运营管理的各个阶段,充分考虑智能化系统的实施和应用,是实现建筑绿色目标的重要保证。

一、规划设计阶段基础智能化系统的设计

建设绿色建筑的目的是节约能源、环境保护、可持续发展。而建筑能耗一般是指建筑物在使用过程中的能源消耗,包括供暖、供冷、通风、供水、照明、电器耗电、电梯等。为了节省能源就需要在绿色建筑的规划设计阶段中采用新的智能化技术,最大限度地减少能源消耗。

设计利用建筑设备监控系统可以采集建筑物机电设备的运行状态及数据,如环境温湿度、CO\CO2浓度、压力、流量、液位、设备开关状态、运行状态、阀门开度、电压、电流、功率因数等,通过数据分析,从环境状态以及人员活动或工作需求等方面对设备制定有效的控制策略,挖掘节能空间。建筑设备监控系统可以对机电设备进行监控,还可以通过标准接口对冷水机组、变配电、电梯系统等第三方系统和设备进行集成,通过集中管理实现对机电设备的节能管理。采用的控制技术包括:温度设定值再设控制;焓值控制;最佳启闭时间设置;分散功率控制;负载间隙运行;空气净化程序控制;循环启停控制;节假日;临时日控制程序设置;通过模式控制或模糊控制等策略对冷热源进行群控,根据实际负载实现设备的顺序启停、初始温度的设定、增减台数控制、故障自动切换、运行时间累计比较等;采用VAV变风量空调控制系统(全空气调节系统)根据室内负荷变化或室内要求参数的变化,自动调节空调系统的送风量,从而使室内温度达到设计要求,以及在过渡季节利用天然冷源,可以减少冷源系统能源费用支出。同时建筑设备监控系统对对设备的精确控制管理,在一定程度上降低设备的磨损与事故发生概率,大大减少设备的运行维护费用。

现代建筑中,照明的耗能占整个建筑总耗能的比例相当大,要做好建筑的节能,除了选择节能环保的高效光源和灯具之外,规划设计采用智能照明控制系统非常关键。智能照明控制系统是智能化系统的一个重要子系统,可以根据不同场合、不同的人流量,进行时间段、工作模式,合理细分控制回路,合理设置回路的控制方式和系统的运行方案,对室内照明、门厅照明、走廊照明、电梯照明、室外照明、景观照明和应急照明等的实行监控。控制系统实现了不同工作场合的多种照明工作模式,满足不同场合对照度的要求,智能照明控制系统具有开关和调光两种控制方法,可以有效地控制各种类型光源,进一步优化不同场景下的平均照度,从而提高照度均匀性。同时,系统能根据不同的时间段,人们的不同需要,自动调节照度。充分利用来自门窗的自然光来节约人工照明,根据日光的强弱进行连续多段调光控制,在保证必要照明的同时,有效减少了灯具的工作时间,节省了不必要的能源开支,也延长了灯具的寿命。还可采用其他的节能措施,如使用传感器,检知人的有无,自动控制通、断,排除了因忘记关灯造成的浪费;减少配电线路的损耗,配电方式涉及到所有的电气设备,配电线路的损耗视配电方式不同而又很大差别。

建筑内的各种能耗数据的采集是能源管理系统分析的基础,规划设计分项计量系统通过电力仪表、燃气表、水表、空调能量计等设备,依据建筑物的不同功能区域以及分析的需要对水、电、燃气、冷量、热量等能源进行采集,并通过现场总线或专用网络进行数据上传。实现能耗数据实时计量、保存和归档,代替繁琐的人工抄表、记录方式,大大提高管理工作效率,并为运营阶段的能耗管理决策创造条件。

绿色建筑的规划设计阶段对内部智能化系统之间进行必要的联动设计,在实现各智能化系统功能的同时,也可实现节约能源、提高管理效率。比如:智能卡系统通过接口协议和软件协议,与照明系统或BAS系统进行联动,在开门的时候,打开照明、空调或将空调调至预设温度。报警系统被触发时,联动相应摄像机所需的照明,在保证建筑安全的同时,节约能源。

综合布线系统、通信网络系统是创造绿色建筑的最基础的智能化系统,为各管理子系统提供数据、语音、图像等信息的传送服务,先进的布线及通信网络系统使得绿色建筑中各管理子系统的控制及后期的调整更加灵活、方便,应用领域更宽更广,管理效率更高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如:数据中心的布线系统可采用高密度铜缆及光缆布线系统不但可以节省机柜的使用、机柜的占用空间,提升了数据中心布线的密度,同时还具备方便散热、美观整洁的特点,实现节材、节约空间、提高布线效率。

二、施工阶段智能化系统的项目管理要点

能否实现绿色建筑的节能、环保、高效的要求,除了前期规划设计阶段要充分考虑智能化系统的设计方案之外,做好施工阶段对智能化系统的项目管理是实现智能化系统达到设计目标的重要保证。

根据绿色建筑的要求和标准,设备及材料无论是建设方提供还是施工单位提供,都必须按照规划设计的功能要求、质量要求、进度要求以及节能环保的要求,提供智能化系统所需要的产品和服务。在设备采买阶段要充分考虑到将来集成应用的需要,与设备供应商明确所需数据库、数据接口或协议的要求,设备供应商在供货合同中作出承诺,并明确在安装调试、联调过程提供相应的配合服务或二次开发工作。

施工前,制定的智能化施工方案要进行审批,必要时还要与消防、安全、通信、环评、质量监督等配套、行业主管、政府监督管理部门进行沟通,确保方案符合设计、管理要求。

绿色建筑的施工过程中,智能化系统的施工需要与机电、土建、装饰等施工单位进行充分的沟通协调,明确各自的工作界面以及作业面的衔接,比如:各类传感器或计量装置的安装位置要满足采样的要求的同时还要满足装饰的要求;阀门的安装计划要符合风、水管道安装计划要求;控制设备的安装位置在满足通讯距离的同时还要与其他单位协商,合理分配摆放空间;与强电施工单位协调智能化系统的电源的供给问题等;运用BIM技术,不仅能使工程结构信息、成本数据、进度数据、合同信息、产品数据、报告信息等紧密地联系起来。在施工过程中,利用BIM软件可全面检测智能化系统与其他系统的管线之间、管线与土建之间的所有碰撞问题,并反提给各专业设计人员进行调整,可消除施工前所有管线碰撞问题,减少返工、窝工等人工的浪费,保证工程进度。

施工过程中,还要注重材料的使用管理,做好限额领料,余料回收,避免材料的浪费。保持施工现场的环境整洁,做到工完料净场地清。设备安装完毕后,做好保护措施,避免设备的损坏。

对智能化系统进行试运行、验收等过程,及时发现系统存在的问题或新技术、新产品

在具体应用中还有哪些需要改进的问题,采取相应的措施,及时解决问题,保证智能化系统的性能、质量可靠。加强对用户方的使用培训,是系统在使用过程中充分发挥作用。

三、运营管理阶段智能化系统的增值应用

智能化系统为绿色建筑的运营阶段的科学管理、人性化管理创造了必备的条件,在此基础上,建立智能化集成管理平台及物业管理平台可以实现运营管理的增值。

智能化系统的集成管理平台主要是以高度的设备集成监控管理为主要方向,在一个统一的软件平台上,实现对分散控制系统的集中管理,集中监视和控制各子系统的运行,让管理者可以全方位、直观的了解大楼的实际运行情况,从而为综合性全局决策提供系统支持。管理者可以对所有智能化设备的状况进行查询和统计分析,如以及时获得各设备点的运行信息、故障信息,并根据分析和处理后的数据,智能化或手动的对相应设备进行调控,这样不但可以减少管理人员的工作量,提高了管理效率而且可以对故障报警和安全报警进行及时有效的处理,从而消除各种安全隐患。在实现集中监控的同时,能够通过相应的系统间联动控制模块实现各系统之间的协同工作。建立设备运行历史信息库,利用设备运行历史信息库对设备的故障进行跟踪和管理,以实现降低设备故障率和降低设备运行成本为目标。为今后对设备的故障分析提供相应的数据分析依据。能效管理功能模块是利用相应的能源消耗信息数据,利用多种节能分析工具、节能率评估工具以及节能控制模块,对节能管理的各个环节进行分析、节能评估以及节能控制等全方面的节能管理,优化设备运行机制,实现节能的目的。

物业管理平台提供的设备管理主要涉及设备的维修管理,除传统设备管理的内容以外,系统主要为用户提供结合了现场实时设备运行和故障信息的设备维修管理功能,例如:设备的报修单是由设备的运行故障产生,根据这个信息系统除了进行相应的故障报修处理以外,还为用户提供相应的设备运行故障统计分析报表,从而使用户可以方便快速的了解设备的实际运行情况,从而制定相应的维护保养计划以保证设备的正常运行和延长寿命。空间管理主要是对智能楼宇的空间物业信息。系统将对智能楼宇的空间物业信息提供各种方便的查询方法,快速了解房屋用途、位置信息,为后续功能提供基础数据。系统提供多种空间分类,物业管理人员可按房屋使用类型、建筑物面积、建筑物楼层房间号等方式检索空间信息。允许用户定义建筑物、建筑物内各楼层和房间的对应关系。建筑内的资产种类繁多,数量大,资产管理向物业人员提供管理楼宇资产设施的手段,建立资产设施数据库,提供各种查询手段,查询资产设施的生产厂家,资产设施的存储、使用状态,分类统计各种资产设施的使用数量、库存数量,方便管理人员掌握情况,及时补充备用数量不足的固定资产设施,建立资产配置信息,维护维修情况。环境管理主要实现环境布置计划、环境布置登记、环境布置人员安排信息、布置完成确认、环境布置检查记录、环境布置回收确认,室内环境数据查询处理、室外环境数据查询处理、环境数据报表,保洁区域定义、卫生计划设置、卫生抽检记录、卫生打扫日志记录,卫生投诉日志记录、卫生投诉处理记录、卫生投诉处理完成确认。

四、结束语

综上所述,在当前的建筑业建设的各个阶段,都必须注重对绿色标准与智能化趋势的协同,结合创新技术、产品的应用,进一步完善建筑的使用性能。随着“节能环保”等理念的应用和推广,也要求我们要不断的完善施工工艺,加强施工管理、提高运营管理的水平,实现节能环保目标,满足可持续性发展的要求。

参考文献:

[1]伍彬. 最新智能建筑技术在绿色建筑建设中的节能应用. 2013,03

[2]张文才. 绿色建筑设计中电气节能应注意的问题. 2014,02

[3]常侃.杨知深. 绿色建筑与建筑节能:建筑智能化管理系统在绿色建筑中的应用. 2013,10

论文作者:叶宁

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿

论文发表时间:2016/4/25

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