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摘要:智能建筑推动了我国建筑行业的快速发展,并在我国建筑领域中占有十分重要的地位。但到目前为止,智能化建筑中的电气节能设计却仍存在一些问题,阻碍了智能化建筑的发展。通过对智能化建筑的电气节能及其存在的问题进行分析,提出相应的解决方案。
关键词:智能化建筑,电气节能,优化设计
前言:近年来,国内在建筑电气节能领域开展了很多卓有成效的研究工作,只是在节能方案、措施制定等过程中统筹分析不够,没有对建筑内部现有系统的综合能耗实现准确分析,在节能产品选型安装或节能方案措施的实施上还存在一些不足之处。相应的基础自动化设备还普遍不足,在节能数据及运行效果的跟踪统计分析上不能实现实时动态管理,造成建筑电气系统节能产品或节能措施实施后,不能有效协调相关系统运行,预期节能效果不明显。在工程实际建设中,实施高效节能设备和自动化控制系统能够有效降低30%―50%的建筑能耗,但在能耗监控及维护管理系统上如果不够完善,建筑能耗节能系统就不能实现内部的实时调控,对建筑节能效果的调节管理也不够持续稳定。
一、开展智能化建筑电气节能的必要性
1.1当前智能化建筑电气耗能现状。虽然现阶段,太阳能、风能等新型能源在建筑电气工程上已逐渐开始投入使用,然而由于对新型能源的利用仍处于摸索阶段,其在使用性能方面仍存在很多不足。智能化建筑主要仍是依赖于电气能耗。据统计,我国当前各种行业能耗中,建筑耗能占大多数比重,其中以电气的能耗占据首位。由于我国在智能化建筑工程节能技术上起步较晚,实践经验有限,且针对建筑电气节能设计方面的标准仍未规范化,因而造成在建筑电气节能运行上仍存在多种不足,耗能量仍不容乐观。
1.2智能化建筑电气节能的重要性。随着国民经济的迅速发展,工业、农业等生产规模在不断扩大,由此带动能源的消耗量增加,尤以建筑消耗居多,且基本上是逐年递增的变化趋势,因而减少建筑耗能问题便成为人们关心的热点话题;另外,随着能源的消耗,其带来的环境污染问题严重威胁到居民的正常生活、工作等。为改善现阶段人们的生活环境,提高生活质量等,加强建筑电气节能工作便尤为重要;此外,在我国推出建设节约型社会的号召下,节能减排问题是全民关注的共同话题,开展电气节能是实现“可持续发展”,造福于后代的重要举措。
二、建筑电气节能设计原则
建筑电气节能设计是提高智能楼宇综合服务水平的一条重要的措施,这一举措不仅可以保障建筑内部各系统发挥出优良的功能特性,同时还可以进行电气系统优化控制管理,使各设备均能工作在最优的工况,从而在一定程度上将建筑电气系统的能源消耗大大地降低。
就目前建筑电气节能发展现状存在缺乏实施性考察、缺少专业化设计分析、节能效果不明显等问题来看,电器节能的设计理论和实际应用,应坚持以下三个原则。
2.1从实际出发原则
在智能楼宇建设过程中电气节能方案、措施制定等过程,各类工程师缺乏对楼宇建筑内部现有系统的全面了解和综合能耗的统筹分析,导致节能效果不明显。因此要以实际情况为根本出发点,制定节能措施,并同时开展各项节能工作,才能达到预期效果。
2.2低能耗满足原则
建筑电气节能的设计就是为了节约电能损耗、高效利用能源,但是在注意低耗能的同时也要注意应用效果的满足。因此对于建筑建设中照明的照度、色温、显色指数要尽量满足舒适性空调的温度及新风量等新要求。
2.3经济效益原则
智能化楼宇电气节能的设计投资较一般建筑大,高科技计算机控制系统、通讯系统的应用对于建筑投资有较大影响。因此在智能化楼宇电气节能设计规划建设时要充分考虑市场需求和基本国情需要。考虑其带来的实际经济效益,避免因重节能而过高地消耗投资,增加运行费用的问题。
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三、智能化建筑电气节能技术的系统优化分析
3.1质量安全监控的优化分析
质量安全监控的优化可以从以下两个方面展开:
3.1.1优化智能建筑电气节能供电系统的保护措施,如借助网络开启智能保护措施,通过借助因特网的人工智能识别系统对质量安全进行监控,可以及时发现安全问题。如建筑电气的某一环节出现了断电或者短路等问题,借助因特网能够快速识别出出问题的部位,帮助管理人员及时维修。
3.1.2优化智能化建筑电气节能的安全防范系统。包括对视频监控系统、入侵报警系统、门禁控制系统、数字与网络视频监控技术、安全防范系统的集成与技术融合等方面的节能优化等。其中信息的采集与处理是智能化建筑电气安全防范系统的核心,它采用的主要技术有现场总线布控技术、智能元器件探测技术、微机接口及其控制技术、智能化系统调试技术等。智能化建筑电气节能的质量安全监控优化给监控管理人员的技术素质提出了较高要求。在注重智能化建筑电气节能系统设计与安装质量的同时,还应重点对质量监控系统设备安全性能问题进行有效的监控,以此来优化智能化建筑电气节能设备的质量安全系统的功效。
3.2智能控制系统的优化
智能控制系统的优化是智能化建筑电气节能技术系统优化的主要内容,具体包括智能控制策略的优化、智能控制管理方式的优化、智能数字控制器的优化以及智能控制网络的优化四个方面。
以如何实现暖通空调系统的节能技术系统优化为例。
3.2.1从智能控制管理方式的优化角度出发,为了给空调使用者提供较大的舒适与便利,工程设计者可以通过在DDC上安装功能与VRV控制面板的设定器接近的专门部件来实现对暖通空调系统的中央控制。
3.2.2从智能控制策略优化的角度出发,PID控制是空调的数字控制器(简称DDC)普遍采取的一种控制方式。一般而言,PID系数的高低与空调达到设定温度的过程长短成反比例关系。当PID系数无法及时实现空调机组对温度变化响应的控制时,可以采用在空调的送风道和室内同时安装温度传感器的双级的控制方式,加速系统对温度波动的响应,从而达到节能系统的优化。
3.2.3从智能数字控制器的优化角度出发,可以依据不同的场合选择不同处理能力的DDC,如在冷冻机房等空调通风密集的地方可以选择安装大型控制器,而对空调通风机可以选择安装中小型的控制器。还可以在空调通风的设备控制器中扩大可编程逻辑控制器(PLC)的使用范围。
3.2.4从智能控制网络的优化角度出发,依据工程的类型,基于拓扑结构在控制网络中的重要作用,可以选择性地运用基于RS485总线的控制网络对小型智能化建筑电气节能工程进行优化或者采用基于楼层的分支、分层的多级化网络控制模式对大型智能化建筑电气节能工程进行优化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能数字控制器以及智能控制网络的优化有助于全面实现智能控制系统的优化,从而达到节能降耗、安全环保的智能化建筑节能目的。
结束语:
智能化不仅是建筑工程未来的发展方向,也是建筑电气节能设计的世界性发展趋势。在智能化建筑的工程设计中对电能的节约降耗是重中之重。基于目前建筑电气能源消耗较大的现实情况以及在智能化建筑电气节能技术工程设计中存在的实际运行效率低下、实际节能效果不明显等现实问题,智能化建筑电气节能应从系统优化的角度出发,重点关注智能化建筑电气控制系统和电气管理系统节能设计的优化与安全。在对智能化建筑的智能控制系统进行优化的同时,加强智能化建筑电气的质量安全监控的完善和技术革新,从而在整体上实现智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。
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论文作者:李明
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/5
标签:节能论文; 建筑电气论文; 建筑论文; 系统论文; 智能论文; 电气论文; 智能控制论文; 《防护工程》2019年第1期论文;