智能建筑机电设备节能技术研究

智能建筑机电设备节能技术研究是怎样的？建筑节能技术的分类有哪些？请看鲁班乐标编辑的文章。

随着当前能源紧张及环保理念的深入，智能建筑的节能越来越受关注。文章首先对当前的节能形势，然后分析了建筑能耗的组成，并重点对主动式节能技术中的空调节能，照明节能及管理节能进行探讨。

二十世纪以来，随着经济的发展和工业化水平的提高，能源的消耗量越来越大。同时，随着能源的消耗量增大，地球上碳的排放量也愈发升高，导致地球气候的改变，如果不加以重视，将对人类的生产生活甚至生存条件带来不可挽回的损失[1]。据统计，人类从自然界所获得的50%以上的物质原料用来建造各类建筑及其附属设施，这些建筑在建筑及其使用的过程中消耗了获得能源的50%左右[2]。就我国而言，每年建筑耗能的数值都是非常巨大的，建筑节能的潜力也非常巨大。

1建筑能耗的组成

建筑能耗一般理解为建筑材料的生产制造，建筑物的建设施工，一直到建筑物使用全过程，包括报废拆除过程中所消耗的能源[3]。本文中取其狭义理解建筑使用能耗，即建筑物在使用过程中消耗的能源。一般的商业建筑中，照明系统的能耗大概占10%-20%，空调系统耗能40%-60%，其他能耗占30-40%[4]。

2建筑节能技术的分类

建筑节能技术分为两类，第一类为主动式节能，即建筑在其运行的过程中，建筑内设备的节能。第二类是被动式节能，即直接利用阳光、风力、气温、湿度、地形、职务等自然条件，通过优化建筑的设计来降低建筑能耗。本文主要的研究对象为主动式节能技术。

3智能建筑主动式节能探讨

相对普通建筑而言，智能建筑想要实现其功能必须安装大量的传感器，并且进行连续不断的运行，从这点上来看，智能建筑相对普通建筑要消耗更多的能源。不过，这部分的能源消耗可以通过智能建筑的设备运行改良以及管理提升抵消，进而减少能源的消耗。本文选择了“耗电大户”空调、照明运行节能技术以及管理节能技术进行探讨。

3.1空调节能技术

在现有的智能建筑中，一般都会在空调系统中安装各种类型的传感器，主要包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。通过数据采集可以随时读取各个关键点的实时数据。空调系统的DDC（直接数字控制器）跟据各种传感器上传的数据对建筑负荷进行预测来控制空调的开关、启停，从而调节室内温湿度、空气品质以及热源的制冷、制热量。空调节能技术中，最大限度的利用自然冷量来替代人工冷源达到节能目的，即空气侧节能器使用非常广泛。空调DDC控制系统根据室外新风的状态来判断空气节能器模式的开启和关闭。开启或关闭的条件有四个办法，一是焓差法，即当室外新风比焓比回风比焓小的时候，启动空气节能器，反之关闭。二是固定焓法，即将室外新风比焓与某个固定的比焓相比，来决定是否启动或者关闭空气节能器模式。

三是温差法，即新风温度大于回风温度的时候，关闭空气节能器模式，反之开启。四是固定温度法，即新风温度24度以上关闭空气节能器模式[5]。以上四种方法中焓差控制法技能效果好于温差控制法，但是设备价格和维护成本高，综合来看固定温差法较好。空调系统中泵和风机的能源消耗较大，需要对其进行重点关注。根据温度传感器的数值和现有建筑环境的情况和经验得到预热和预冷以及散热和散冷所需要的时间，将该时间加入风机的启动和停止控制中，保证了风机节能的效果和室内温度的舒适度。水泵的变频控制和死区设置对水泵的保养和节能有重要意义。至于多台机组的联调节能问题，通过保证各台机组的工作时间基本一致以及根据需求的制冷量来控制机组运行的数量，节约空调系统的能耗。

3.2照明节能技术

在非商业化建筑中（如学校，住宅），建筑能耗中，照明能耗占据很高比例。照明系统采用最优设计方案以及先进的控制系统既可以降低能源的消耗，也能提高灯具的寿命和维保费用。智能照明系统中，主要的传感器是光照度传感器和红外线传感器，分别采集室内的照度信息和是否有人。通过无线网或者有线网络将数字信号传输给单片机，单片机根据事先设定的控制逻辑对灯具的驱动电源pwm波的占空比进行调节，从而调节灯具的亮度。控制逻辑包括采集室内外的照度与设定的照度进行比较，再加上红外线传感器确定的室内人员的信息，来决定灯具调亮或者调暗甚至关闭，保持室内照度环境的稳定。同时还可以通过互联网进行远程的控制，杜绝长明灯的现象，从而降低照明所需的能耗。

3.3管理节能

在建筑物的运行过程中，通过有效的管理对能源消耗的减少有积极作用。能源管理系统是管理节能一个最有力的武器。能源管理系统首先通过各种传感器采集供配电系统、给排水系统、冷战系统等建筑设备运行的各种数据，通过信息网络将数据传输至中央控制器。中央控制器与电脑连接后，电脑将读出来的数据进行存储，形成建筑运行的原始数据库。然后通过专业的软件程序对数据进行管理，分析。首先可以通过实时获取在线的数据，判断建筑的设备运行是否合理节能，通过自动故障定位、声光报警的方式提醒不正常工作的区域，甚至通过控制器参与设备的运行。其次离线的数据为事后的分析，计算提供强大的一线数据支持。

可以通过横向和纵向对比，生成曲线全面了解建设设备的运行状态，掌握建筑运行能耗的分配、构成，找到能耗大户和能耗的关键点，为进行精准的控制策略提供支持，从而实现水电气等能源合理的消费，降低各种设备的维护成本和寿命。管理节能中，节能政策、节能意识甚至工程技术人员的素质都对节能效果产生影响。所以组织相关专家对运行管理人员进行培训指导，培养具有节能意识，技术过硬的运行管理人员对提高建筑物的节能效果具有显著作用[6]。

4结语

智能建筑节能技术是一项综合性非常强的系统工程，涉及到的范围非常的广泛，需要对整个建筑的运行有相当的了解，通过节能意识的普及、各种节能技术的发展等来共同提高建筑节能的技术。

以上由鲁班乐标搜集整理，更多关于“智能建筑机电设备节能技术研究”等建筑方面知识可以关注鲁班乐标行业栏目。“一点鲁班乐标，中标很轻松”。