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智能建筑节能技术实用13篇

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智能建筑节能技术

篇1

我国建筑业产值的持续增长推动了建筑智能化行业的快速发展,随着技术的不断更新和市场领域的急速延伸,在未来几年智能建筑的市场前景仍一片光明。智能建筑具有深刻的内涵以及本身独特的特点,主要表现在以下方面。

2.1智能建筑的深层含义

智能建筑是随着人类对建筑内外信息交换、安全性、舒适性、便利性和节能性的要求而产生的。智能建筑及节能行业强调用户体验,具有内生发展动力。建筑智能化提高客户工作效率,提升建筑适用性,降低使用成本。其基本内涵主要表现在社会内涵和技术内涵两个方面。两方面的内涵构成了智能建筑总体的内涵。在社会内涵上,智能建筑主要表现在“节能环保理念”上,建筑节能技术的有效利用可以缓解社会的能源危机、减轻环境的污染、促进社会经济的可持续发展。所以人们要树立节能环保的理念,在建筑施工中积极应用节能环保技术,推动建筑节能水平的提高。根据用户的需求将建筑物的结构、系统、服务和管理进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。技术内涵方面主要表现在,智能、节能两个方面。其中,智能技术方面是最先进的技术,其在计算机系统的整体控制下,采用视频控制技术、通信技术、图像显示技术以及由综合布线技术、云计算、互联网等新型技术而形成的技术。对于智能建筑来说,必须能够自动地观测并适应内部以及外部环境的变化,同时它还须兼具智能报警技术,使其各技术协调一致以及保证建筑物内外结构的统一。另外,节能方面是指与节能环保相关的技术,包括资源的循环再利用、资源节约、减少废弃物的排放、节约用水、保护环境以及开发和高效利用新能源、转变能源利用方式等多种多样的绿色环保技术。

2.2智能建筑的特征

智能建筑有节能减排、健康舒适、智能高效以及灵活便捷等显著特点。而现代化技术以及经济的快速发展,使得智能建筑的功能也日益强大,在原有的基础上又增加了通信自动化、大楼自动化以及办公自动化三项基本的自动化功能。因此,智能建筑在安全可靠性及与用户之间的信息交流能力方面也有了明显提升。

3智能建筑节能的现状和发展趋势

3.1智能建筑节能现状

目前,我国智能建筑特点主要体现在智能建筑的节能环保性、实用性、先进性及可持续发展等方面,与其他国家的智能建筑相比,更加注重智能建筑的节能减排,更加追求智能建筑的高效和低碳目标。这一切对于节能减排降低能源消耗等都具有非常积极的促进作用。实际上,目前我国在智能化目标定位中明确提出节能要求的并不多,已建成并确有明显节能功效的智能建筑更是少之又少;但是,随着我国社会生产力水平的快速进步,以及计算机网络技术、现代控制技术、智能卡技术、可视化技术、无线局域网技术、数据卫星通信技术等高科技技术水平的不断提升,智能建筑将会在未来的城市建设中发挥其无可替代的重要作用。

3.2智能建筑节能的发展趋势

智能建筑的发展之路不会一帆风顺,影响因素也非常多;节能建筑的广泛兴起势必逐渐成为人们的必然需求,改善大气环境,减轻建筑耗能所带来的污染,成了大势所趋、人心所向,不仅是国家利益的需要,更与“小家”利益息息相关。

4智能建筑节能措施

4.1楼宇照明节能措施

我国的建筑中,一般使用电表对楼宇间的照明系统进行了管控,依据时间的变化来决定照明系统的开启或者停止。这种技术的推广实现了我国建筑工程领域照明控制的自动化发展。随着科学技术的不断发展,更加成熟的照明技术已经在建筑照明领域中有了一定范围的应用。照明节能技术主要使用总线式,这种方式不仅大大提升了控制自动化的水平,同时也最大程度地降低了系统的成本,并且这种系统的稳定性也更高,启动与停止也比较简单。相对于传统的照明控制系统,这种系统更加灵活,控制水平也更高。

4.2无线传感器网络技术节能措施

无线传感器网络技术在建设智能建筑网络中具有十分重要的意义,同时无线传感器能够大大满足智能建筑发展的需要,与此同时,对于智能建筑领域的节能技术也能够起到一定的促进作用。使用切实可行的数据传输协议,能够实现智能建筑节能无线传感器网络信息的优先级传输,确保节能系统的可靠与稳定以及高效的运行。运用无线传感器网络进行信息感知,主要通过温度、照度等传感器对实际物理环境的感知,进而实现数据的采集。为了确保智能建筑节能系统的高效运行,数据信息的采集就显得更加重要。所使用的传感器包括红外线、温湿度、照度以及二氧化碳等传感器。无线传感器容易进行部署,且价格比较低廉,它已经成为建筑节能领域中不可或缺的主要技术之一。使用无线传感器网络来感知物理环境,进而将环境信息数据通过自组织多跳的方法输送到服务器上。这样一方面,无线传感器网路可以通过先进算法对智能建筑的空调灯光等进行调节;另一方面,服务器决策者可以通过主机控制器来直接管控某个设备。

4.3门禁一卡通技术节能措施

随着安防系统网络化技术的发展,门禁、视频监控以及防盗报警功能等已近进行了深层次的融合,正在迈向高度的集成化,这集中体现了现代智能化节能管理的要求。一卡通刷卡时,通过控制器来实现对报警系统的撤防或者布防。在通常情况下,人员离开房间之后,通过刷卡加密的方式来进行布防,同时联动关闭室内其他的灯光以及空调设备等,从而实现建筑的智能化管理。

篇2

目前,我国正处于经济快速发展的关键时期,随着城市化进程的不断加快,预计未来城市人口将以一千四百万的速度递增。这将为城市的建筑行业带来巨大的压力。并且,随着人们节能环保意识的增强,更加注重建筑工程中节能环保技术的应用。在这一发展趋势的促动下,国内的建筑行业在节能技术应用方面也取得了重大成果。本文对节能技术进行介绍,并探索当前节能技术的应用现状。

一、现代化智能建筑

现代化智能建筑就是指综合利用现代化的通信、自动控制以及计算机等现代化的技术手段,将建筑物建设成为现代化的智能建筑。其主要的建筑功能包括:建筑自动化、通信自动化以及办公自动化。

二、现代智能化建筑节能技术及其应用

(一) 智能照明控制系统

智能照明控制系统的主要功能包括:灯光控制、安全防范以及HVAC设备控制等。可以对室内灯光进行开关控制、亮度控制、延时控制、远程控制、定时控制以及红外线遥感控制等。操作简便,维护方便。

(二) 空调系统、卫生设备等的控制技术

包括实现最佳启动控制,最小负荷控制; 外气吸入控制,期间设定切换控制; 节电运转控制,节水运转控制等。智能建筑的智能核心一般而言指的是对空调系统的节能控制,通过合理有效的算法所进行的节能控制,可以在有效节能的同时,实现空间环境温度的自动控制,保证室内环境舒适性。

(三) 热源设备进行智能控制

包括送水温度控制,热源台数控制; 冷冻机最佳运转控制,蓄热运转控制。目前,包括 GB50019-2003 采暖通风与空气调节设计规范在内,我国大部分建筑的暖通空调系统在设计中所采取的负荷计算方法均为静态方法,同时,在计算中还会考虑较大的安全系数,这就导致在实际的设备选型( 包括风机、冷冻水泵、制冷机组) 等的选型方面偏大。而实际上暖通空调系统是一个典型的动态系统,在其运行过程中,即使是一天当中的负荷也不是均匀分布,是随时间的变化而变化的,而静态的设计方法所造成的不恰当冗余将会造成极大的能源浪费。智能建筑技术所采用的楼宇自控系统则可以通过节能控制模式和算法,对设备运行过程进行动态调节,从而有效减少静态设计方法所导致的能源浪费。

三、智能建筑改革建议

尽管当前智能建筑的节能技术发展的非常迅速,但是,在实际的建筑工程当中,却存在很多的现实问题。并且,同智能建筑相配套的市场管理以及技术管理却未能实现完全的同步,这也就导致了智能建筑节能产品的质量以及种类无法满足智能建筑的设计需求。对这些问题,下面提出相应的应多措施。

(一) 强化智能建筑节能设计前期规划

系统的前期规划是智能建筑节能技术良好发挥效用的前提和必要条件。在智能化建筑的前期规划设计阶段就需要以效果为导向,根据建筑节能需求来进行节能技术规划工作,建筑节能运行管理模式需在初期的系统设计中体现出来,这也是智能建筑节能设计的关键。以建筑设备监控体系为基础,管理和节能两个功能并行,以此来保障系统的监控范围、监控内容、监控要求实现其应用效能,使系统完成后真正实现管理和节能两者兼备的功能。

(二) 加强智能建筑运营管理规范性

对智能建筑的最终节能性能而言,其运行阶段的管理水平起着至关重要的作用。在建筑实际运行过程中,由于专业技术人员缺乏、技术水平落后、管理效率低下等原因导致的智能建筑能耗过高、设备损耗过大、系统管理水平低等问题层出不穷。这些问题的解决有赖于建筑运行管理单位加强对现有工程技术人员的大力培训和后续人才的培养。首先,对现有工程技术人员的培训需要设备制造单位相关专业技术人员的合作和指导,将理论知识灌输到现场操作人员的实际工作中,培养出技术能力可以胜任的工程技术人员,同时,还需要建立起具有一定专业水平的管理团队,从上到下对智能建筑的运行管理水平进行整体提升; 其次,需要从长期发展的角度考量,通过与专业院校等单位对接,实现专业技术人员和管理人才的梯

队培养,提高智能建筑的综合节能水平

(三) 加强建筑节能参与主体意识

智能建筑节能的参与主体包括多个层面,政府、业主、建筑设计师、设备工程师、物业管理人员、建筑实际使用者等。在立项阶段,业主和政府部门作为项目的指导者,其政策的执行和投资决策将会是节能技术在智能建筑中应用的前提; 在设计阶段,建筑设计师是对建筑整体性能进行控制和把握的,建筑师对节能性能的控制将会影响建筑未来实际运行中的节能效果; 到了使用阶段,物业管理人员和建筑使用者的节能意识和实际的节能效益,将最终决定建筑节能技术应用和节能改造的最终实施。

四、结论

要想真正实现人与自然的和谐以及经济的可持续发展,就应该将节能环保理念运用到各个发展领域。建筑领域在能源消耗以及环境污染方面的“贡献”巨大,更是应该注重节能环保。智能建筑的节能环保工作并不是一朝一夕就能完成的,其不仅是一个长期的系统工程,更是需要多行业的共同协作。本文首先对当前智能建筑节能技术及其应用进行介绍,然后,对当前存在的问题进行分析,并提出相应的应对措施,希望能够为实现智能建筑的节能环保水平提升提供一些帮助。

参考文献:

[1] 闫帅帅. 浅谈建筑节能及发展前景[J]. 山西建筑. 2010(06).

[2] 赵苗妙. 智能建筑节能问题的思考[J]. 中小企业管理与科技(上旬刊). 2009(06).

篇3

Keywords: intelligent building, saving energy, new energy use

中图分类号:TK01+8文献标识码:A 文章编号:

引言:智能建筑是当今人类面临生存环境日益恶化,追求人类社会可持续发展的必然选择。建筑智能化的发展已不再局限于用智能系统控制建筑,而是更加关注与自然结合的建筑自控,成为节能建筑的一部分。以智能化推动建筑的节能发展,节约能源,促进新能源、新技术的应用,降低资源消耗和浪费,增强能效,减少污染是建筑智能化发展的方向和目的。

(一)减少智能建筑的建设能耗

一、加强相关法律法规,制定、完善节能政策,使建筑节能工作走上法制化轨道。注重建筑节能立法,建立完善的建筑节能管理体制,采取经济政策鼓励建筑节能,加强节能与开发并重的科学研究,加大建筑节能技术革新,完善建筑节能技术标准体系,加强建筑节能技术应用转化与工程开发,培育建筑节能科技创新与服务企业,逐步形成“政府主导、市场主体、全社会参与”的良好格局。二、加强规划设计,提高项目管理水平。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、日照、自然通风等气候参数对建筑能耗的影响进行分析,使得建筑物在冬季最大限度地利用太阳辐射的能量,降低采暖负荷;夏季最大限度地减少太阳辐射的热并利用自然通风降温冷却,降低空调制冷负荷。加强容积率控制,努力提高绿化率,美化环境,缓解热岛效应等。智能化建筑还要求项目管理采用一种具有统一协调界面、责任明确的责任管理体系,防止因为项目管理不善而造成巨大的浪费。三、系统要形成有机统一整体,避免简单累加。智能化建筑所涵的楼宇设备监控系统、消防自动化系统、安防自动化系统、通信自动化系统以及办公自动化系统要统一集成为建筑智能化系统,避免重复投资,重复建设,多重管理。四、需要高素质的物业管理团队。智能建筑如果没有高素质的物业来管理维护,那就是一个摆设,不但浪费巨大的投资,而且无序、无管理的运行也将导致巨大的能耗。

(二)降低智能建筑的运行能耗

除了以上所涉,智能化建筑还需要加强以下方面来提高节能效率。主要就是如何利用现代技术来降低各种建筑设施的运行能耗。采暖、制冷和照明是建筑能耗的主要部分,降低这部分能耗将对节能起着重要的作用。先说采暖和制冷,在南方比如瑞安这样的县城,空调采暖制冷占相当大比例。据有关数据统计,空调使用已经占建筑耗能50%左右。空调的能耗主要是由建筑物冷热负荷来决定,因此在智能建筑建设时不但要设计好建筑物的围护结构,还要从中央空调设计选型开始就应注重节能。要强制淘汰低效能空调,推广使用高效节能空调。建好后还要加强中央空调的运行管理,因为一个设计再好的节能系统,如果管理不善一样达不到节能的目的。空调系统包含了三大部分:冷源、空调机和空调末端设备。在实际应用中,比较重视对前两部分的控制和管理,但对于空调末端的控制一直没有引起足够的重视。实现空调节能的根本途径,就是巧妙利用室外条件、围护结构、室内条件和空调设备相互作用关系,既创造出舒适高效的室内环境,而同时又实现大幅度节能目的。空调节能的工作原理重点在冷源系统与空调设备的运行效率方面想办法,通过智能化管理优化其控制来达到节能目的。其节能措施包括:1、提高冷冻水温度,可以达到节能效果。在保证舒适的前提下,系统能源管理程序根据每个季节及每天室外温度的变化情况,自动调节冷冻水的出水温度;2、根据末端设备所需的冷量负荷,运用模糊算法,对空调冷源设备进行群控,优化运行,保证冷量供求平衡,让冷源设备运行在最高效率特性上;3、提高室内温湿度控制精度。根据有关测算如果在夏季将设定值温度下调1℃,将增加9%的能耗;如果在冬季将设定值温度上调1℃,将增加12%的能耗。因此将大厦内温湿度控制在设定值精度范围内是大厦空调节能的有效措施。以瑞安来说夏天不要温度太低,以25℃为宜,冬天温度不要太高以22℃为宜;4、对于大堂、走廊等公共区域在能保证舒适的前提下合理设定温湿度。相对于室内来说适当放宽控制要求,提高设定温度。如进门的大堂在夏季将温度设定值设在28℃ ~30℃,主要比室外低4~5℃,人们已感觉舒适;走廊设定值定在27℃ ~28℃也可满足要求;5、根据季节变化,进行合理的新风量有效调节是节能的另一个措施。在过度季节要尽量采用自然通风等;6、要定期对设备进行维护,防止带病、超负荷运行;7、监测运行参数,改造系统不合理之处;8、运行要能实现智能化管理功能,能集中实现分层、分区、分时控制。建筑照明是一个系统工程,要想节能除了在设计之初要注意照明灯具及附件的选择,还涉及到建成之后的智能控制等多个方面。照明灯具有很多种如白炽灯、荧光灯、HID灯,光纤灯、LED等,每种都有各自的优缺点,都有自己的适用范围,设计时可根据建筑物的使用性质,人员的视觉要求,灵活选择配套的节能光源。在优化照明设计的同时还要充分利用天然光,使窗户射的天然光和室内的人工照明合理协调,形成良好的照明环境,可大大地节约能源。节能光源作为一种简便、有效的节能措施,主要在小型的建筑物或者家庭照明中发挥重要作用。在大型公共建筑物的运行和管理中,为了达到节能的效果,还需要把照明系统智能化并纳入建筑设备自动化系统BAS之中,通过计算机集成系统,在主控室的计算机操作平台上完成日常的运转与管理工作。通过软件的可编程任意实现单点、多点、区域、群组的分区控制、分时控制、通断控制、调光控制等多种控制方案。

(三)提高智能建筑新能源利用

在节约能源、保护环境方面,新能源的利用起着至关重要的作用。新能源通常指非常规的直接或间接来自太阳的可再生能源,包括有太阳能、地热能、风能、生物质能等非化石能源。其与常规能源相辅助, 进行合理的分配和使用, 可有效解决能源紧张和能源损耗问题,逐步达到零排放,实现“绿色建筑”。比如光伏建筑一体化技术,把太阳能光伏电板做成建筑材料,将建筑屋顶、向阳的外墙甚至窗户材料都用光伏器件来代替,则既能作为建材又能发电,还能吸收太阳辐射,避免屋顶、外墙温度过高,降低空调能耗,可谓一举多得;太阳能热水器为建筑物提供生活热水和冬季采暖;空调系统采用地源热泵技术,耗能低,对环境影响小等。在智能建筑中,为实现可再生能源的综合利用,通常可设置建筑能源协调控制系统,将可再生能源利用系统与采暖、空调、照明控制系统通过智能化系统集成,使整个建筑成为一个能源体系,以利协调控制,使之在保证性能、各功能要求和运行安全的前提下,实现节能运行。

结束语:

随着社会工业化的发展,国际社会致力于推进可持续发展,以“绿色”思想为指导,将各种先进技术应用于建筑物,促进资源节约与环境保护。智能技术是现代绿色建筑的重要组成部分,它将人与自然和谐共存。节能绿色建筑的智能技术是具有调节、控制、管理、规范、优化建筑与生态系统关系、人与建筑关系、人的行为与生态系统的集成智能。

参考文献:

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1 目前智能建筑设备节能技术的应用现状

(1)太阳能利用技术。主要包含两个方面:太阳能集热器,主要是通过对太阳能辐射的吸收,将其热能进行转换,属于一种光热转换装置,能够在热力发电、蒸馏以及采暖等方面进行运用;太阳能温室,主要是对太阳能的热效应进行充分利用,从而满足采暖和调节温度的要求,不仅能节约能源,还能避免环境污染,对改善环境具有重要作用。(2)对室内空气实施调节和节能技术。目前,我国环境污染比较严重,对人们的身体以及生活造成严重影响。智能建筑建设的目的主要是为人们提供一个良好的居住环境,保证空气清洁以及对温度、湿度进行调节与控制[1]。(3)照明技术。从照明体系的角度来看,我国有很多常用的节能措施。可以使用自然光或者是太阳能进行照明,这样既环保又能减少能源的消耗。建筑物中需要对灯具进行合理的布置,选择节能和高效的光源,也可以使用智能照明系统,从而实现对灯具的自动化控制,实现节能照明技术。(4)智能建筑小区热环境技术。在智能建筑小区中,针对居民实施集中采暖技术,对住户的供热设备安装温度控制阀,住户可以按照自己的需求对室内的温度进行调节和控制。同时采用户式中央空调,该种系统不仅能够供热还能制冷,为住户提供热水需求,将每家住户分立成个体,不仅节约了资源还能降低成本,在目前智能建筑设备节能中具有重要作用。

2 智能建筑节能技术存在的问题

2.1 设计出现误差,缺乏设计系统性

随着科技信息技术的不断发展,我国智能建筑设备技术也得到快速发展,但是我国建筑设计人员因技术水平有限,对智能化设备操作技术掌握程度不够,所以不能建立健全的智能建筑体系,造成智能建筑建设水平较低,从而出现设计误差,影响智能建筑设备的节能设计[2]。

2.2 资源浪费现象严重

智能建筑设备的建设不仅使为了顺应时代的发展,其主要的目的是提高能源的利用率,避免出现资源浪费现象。但是,目前我国智能建筑设备还处于发展阶段,还不能达到节能的作用。我国智能建筑市场中有许多建筑项目在施工完成之后,很少能够开通运行的,使智能系统处于闲置状态,增加建筑成本,造成资源浪费。

2.3 智能建筑设备节能技术存在问题较多

在智能建筑建设的过程中,其节能技术的实施存在很多问题值得关注。由于设计人员的技术水平较低,造成智能建筑建设效果不佳;智能建筑设备不完善,导致智能建筑在建成之后其设备技术运行过程中具有很多问题,甚至不能实现智能化效果,从而不能实施智能建筑设备节能技术。

3 智能建筑设备节能技术问题的解决措施

3.1 加强智能建筑节能参与人员的意识

在智能建筑建设的时候,需要有很多参与人员,例如:政府、建筑工程师、设备人员以及物业管理人员等,并且各个部门之间需要进行协调。由于各个部门的职能不同,其建筑施工的意识也就不同。在确定建筑项目的时候,政府是项目的主导人员,需要提倡使用技能技术;在建设的过程中,建筑设计人员以及建筑工程师需要对建筑整体的性能进行全面的掌握和控制,确保建筑智能化管理;在对建筑进行使用时,物业管理人员需要加强住户的节能意识,并对智能建筑设备实施节能改造。

3.2 提高建筑人员的技术水平

目前,我国智能建筑设备在建筑行业中发展速度较快,但是其建筑师因不具备专业的建筑技术水平,导致建筑物没有达到智能化的效果。因此,在开展智能建筑的时候,需要对建筑师进行专业的培训,保证其能全面掌握智能建筑设备并进行操作。同时,需要灌输节能意识,提高建筑师节能技术的水平,实施智能建筑设备技能技术。

3.3 节约资源,避免浪费

建筑行业是资源浪费最大的行业之一,由于我国社会资源短缺严重,所以需要提高建筑人员的节约意识,避免出现浪费现象。在建设智能化建筑的时候,需要采用绿色的原材料,并对水资源进行循环利用,提高水资源的利用率。同时也可以使用一些节能设备,例如:太阳能、节能照明灯等。这样不仅降低了成本,还能保证资源的节约,避免出现浪费现象[3]。

3.4 加强智能建筑运行管理规范性

智能建筑运行管理在智能建筑的节约性能方面占据着重要位置。在建筑施工的过程中,由于建筑人员技术水平较低、建筑设备不完善以及管理效率低等因素对智能建筑造成影响,导致智能建筑出现能源消耗大、智能系统不完善等问题。所以,再对建筑人员进行专业技术培训的同时,需要对智能建筑的运行管理进行提升,从而提高智能建筑设备节能技术的水平。

4 结语

综上所述,在科技发达的今天,智能建筑设备节能优化运行控制技术对建筑行业的发展具有重要作用。随着我国节约能源的意识不断加强,其绿色、节能、环保理念在各个行业中广泛应用。建筑行业是能源消耗加大的行业,为了符合国家节能的要求,同时为了满足人们对居住环境的要求,在建设智能建筑的时候,采取有效的节能措施,并对智能建筑运行实施管理,确保智能建筑在智能化的条件下节约资源,降低成本,从而促进智能建筑的发展。

参考文献:

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智能建筑是以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统等,将结构、系统、服务、管理等进行优化组合,向人们提供安全、高效、便捷、节能的绿色建筑和生活环境。

当前,节能是我国的国策,任何一个行业都要求讲求节能。其中,建筑节能是节能中的重中之重,建筑能耗在我国整个能耗中占有很大的比例。随着人民生活水平的日益提高,空调的使用范围越来越大,建筑能耗所占比重必然会不断增加,由此带来的国家能源的负担将更加沉重。经济的高速增长给自然环境带来的危害越来越严重,形势日趋严峻。我国是能源短缺大国,但是建筑能耗却是一些发达国家的2—3倍。高能耗不利于建筑的可持续发展,需要我们认真研究节能设计策略,充分挖掘建筑节能的潜能。

建筑节能是一个系统的工程,不仅是建筑围护结构使用保温材料,而且与设备的运行效率和能量的管理模式密切相关。

二、现代智能建筑的内涵以及特点

建筑行业的发展反映了整个人类发展的历史,代表着社会生产力的水平,与社会生产方式以及人们的生活水平息息相关,具有鲜明的时代特点。

20世纪80年代以来,随着电子信息技术的发展,人类社会逐步从工业时代跨入信息化时代。人们开始不断关注建筑物的安全性、舒适性以及便捷性。1984年美国的“城市广场”的建设,标志着世界上第一个智能建筑的诞生。在接下来的20年间,智能建筑得到了飞跃式的发展,实现了建筑业和信息产业的有机融合,给传统的建筑业带来了新的活力。

现代智能建筑指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。修订版的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006)对智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体,向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。

三、现代智能化建筑的节能技术应用

1、建造内保温复合节能墙体

复合节能墙体通常由绝热材料、传统的墙体材料或者新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。内保温复合墙体由墙体结构层、空气层、保温隔热层、保护层以及饰面层组成。根据各地的气候以及地理环境,同时吸取各方面实践的经验,在优化组合的基础上,开发墙体内保温板,具有保温、隔热隔音、防潮抗震等功能,已在工程中应用。

2、使用节能的绿色建筑材料

建筑业和住宅产业是资源消耗大户,目前,我国建筑物97%以上都属于高耗能建筑,建筑总能耗已占社会总能耗的三分之一,是发达国家的2—3倍。要想建设节约型社会,在建筑领域就是要大力加快环保节能建筑材料的推广。目前,很多企业正在积极地引进新型节能建筑材料,运用绿色节能材料的优势,有效地节约能源。

3、改善门窗的性能

智能化建筑能耗散失的最薄弱的部位就是门窗。门窗的能耗占建筑总能耗的比例较大,其中冷风渗透为三分之一,传热损失为百分之三十四。因此在设计的时候就要考虑到这个问题。在保证采光、观景、日照等要求的前提下,尽可能的提高外门窗的气密性,提高外门窗本身的保温性能,减小住宅外门窗洞口的面积,减少冷风渗透。可以采用以下几项措施节能:①提高住宅外门窗的气密性;②改善住宅门窗的保温性能;③控制住宅窗墙比;④减少冷空气渗透;⑤在室内室外之间可以设置中间层,用以阻止室外冷风的直接渗透,减少门窗的热耗损。

4、新能源的利用

首先是太阳能的利用。太阳能作为一种天然的洁净能源,是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视。太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。太阳热水器是太阳能热利用比较具有代表性的一种装置,用途较广泛,形式也比较多样化。太阳能空调系统兼顾供热和制冷两个方面的应用,综合办公楼、学校等场所,都是理想的应用对象。

第二是低热利用。相对于太阳能和风能的不稳定性相比,地热能是较为可靠的可再生能源,这让人们相信低热能可以作为作为煤炭、天然气和核能的最佳替代能源。另一方面,地热能确实是比较理想的清洁能源,能源储藏丰富,并且在使用过程中不会产生温室气体,对地球环境不会产生危害,地能在冬季可以作为热泵供暖的热源,夏季可以作为空调的冷源。我国利用地热供暖和供热水的发展比较迅速,在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。

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引言

随着智能建筑的不断发展,建筑物内部的电子设备的种类不断的增多,设计也日趋复杂化,建筑电气节能技术保证了所有设备互不干扰的正常运行,因而在智能建筑领域得以广泛使用。

一、智能建筑设计控制技术

1、层高设计

一直以来,智能建筑的层高就是一个较为困难的问题困扰着智能建筑设计人员,我们应从层高设计的基本原理来进行分析。如果层高过高,就会在经济上带来许多浪费,因此进行设计时,在达到使用功能要求下,我们要最大程度降低层高。国内满足这样使用功能的室内净高一般低于2.6m,智能建筑同样也要满足这个室内净高。然而智能建筑多了很多布置的管线,除一般建筑都有的强弱电电缆、空间风管、共用电视天线、自动喷洒消防管、消防联动管线、保安监控线外,还增加了许多综合布线系统的桥架和数据线,这些设备也要占用一定空间,因此智能建筑的层高相较于一般建筑要高一些。

此外,智能建筑层高设计涉及多个专业,这要求建筑师具有较强综合协调能力:要与结构专业人员、材料专业人员以及给空调、排水、强弱电专业人员一起对各种管线的合理走向及高度进行讨论,方能制定出最佳层高方案。

2、综合布线系统

作为智能建筑的神经系统,综合布线系统起着联系各种终端和数据传输的任务。在进行设计时如何安排好这些盘根错节的线路,保证经济高效,是每一个设计人员都必须要重视的问题。首先是线路如何走的问题,线路的走向分水平和垂直两个方向。垂直方向的走线通常都布置在每层的设备小间中,但智能建筑的设备小间由于要布置综合布线跳线架和相关网络设备,面积应比以往的竖小间面积大些,而且在设计时还应在每个层面上留一定的剩余空间,以备未来之需。综合这些因素,每层设备小间面积在8m2左右为宜。

设备小间的线缆都是由主机房引出的,作为智能建筑神经中枢的主机房,除了布置程控交换设备外,还要布置主配线架、光纤配线架等设备。因此该空间的面积应比普通建筑中的电话机房大些,通常主机房面积100m2~120m2为宜。对于网络的拓扑结构,建议采用星型连接,这种结构使得网络的扩展以及节点的移动都非常容易。

3、节能设计

从建筑设计之初就要充分考虑智能建筑的节能设计,各专业相互协调,最大程度保证节能目标的实现。

(1)、充分挖掘自然资源

调查显示,若用两个地下50米深的热泵给住宅供暖,通常能够使供热电能降低75%。在设计时,应在可利用自然资源都加以利用之后,再对额外的能源消耗补给加以考虑。

(2)、智能建筑的内部要对楼宇自动化系统充分利用,借助计算机智能化控制建筑设备以达到提高设备运行效率的目的。

二、建筑设备监控系统的节能应用

智能建筑中的机电设备能源消耗是巨大的,据发达国家统计,建筑物的运行能耗主要体现在建筑设备的能耗上。其比例大致如下表:

智能建筑中的建筑设备监控系统在充分采用了最优设备投运台数控制、最优起停控制、焓值控制、工作面照度自动控制、公共区域分区照明控制、供水系统压力控制、温度自适应控制等有效的节能运行措施后,可以使建筑物减少20%以上的能耗,具有十分重要的经济和环境保护的意义。另外,智能建筑中的节能控制方式有效减少了设备的运行时间,降低了设备的磨损与事故发生率,大大延长了设备的使用寿命,降低能耗的同时也减少了楼宇的运行费用,建筑设备监控系统是实现智能建筑节能的有效途径之一。建筑设备监控系统对各机电设备的控制,主要采取以下措施实现节能:

1、对中央空调及空调末端系统的控制

使用建筑设备监控对中央空调的每种空气源全热值计算后进行比较决策,自动选择合适的空气源,使被冷却盘管除取的冷量或增加的热量最少,来达到所希望温度环境,从而降低不必要的能耗;依据时间判断夜间/白天模式,在凉爽季节的夜间只送新风,以节约能耗;在一些采用大面积落地玻璃的建筑,可在靠南侧窗户边设置电动百页并加感光传感器,在制冷状态下当阳光强烈时,可自动关闭百页窗,减少能量的消耗而实现节能。

2、对机电设备的运行控制

建筑设备监控可根据人员使用情况,提前开启空调系统、照明系统、电热水器、饮水机、电梯等设备。在保证人员进入时环境舒适的前提下,提前时间最短为最佳启动时间。并在人员离开之前的最佳时间,关闭空调系统、照明系统等设备,在保证人员离开之前空间维持舒适的水平,又能尽早地关闭设备,减少设备能耗;在夜间及其他非占用期编制专门的非占用期程序,自动停止一些可以停止运行的设备,以节约能源。

3、能耗监测及优化管理

对智能建筑各功能区域的用水、用电、空调能耗进行远程自动监测并建立统一的数据库,通过集成平台与建筑设备监控相结合,进行数据模型分析,结合外部条件(节假日、天气情况等),提供优化管理模式,按月生成报表,并可逐月逐年分析比对,找出不足,优化管理模式,最终达到最佳的节能运行模式。

三、绿色照明的应用

为了满足智能建筑节能环保的要求,室内外照明在设计时也要最大限度的考虑节能,即考虑绿色照明理念。对于照明系统来说,最常用的节能方法有:充分合理地利用自然光照明;科学、合理布置灯具,选用高效、节能光源,提高电能利用效率;配合建筑设备监控系统采用智能照明控制,集中管理所需照明灯具的开/关及亮度,以达到节能的目的。

1、自然光的合理利用

智能建筑的公共照明部分的控制可采用光电自动控制装置,根据实时天气情况(自然光的强度)发出指令自动控制室外灯具的开/关、亮度,既可保证最佳照度要求,又可达到节能的目的;室内照明可充分利用电动遮阳帘,在白天室外阳光充足的情况下自动控制遮阳帘,将日光与电气照明进行有效的组合,减少刺眼现象,提供最佳舒适度,并降低太阳热温升,以达到降低能耗的目的。

2、光源的合理配置

根据照明场所的性质、功能要求的不同,合理选择光源。在满足眩光限制的条件下,应优先选用开启式直接照明灯具。一般室内的灯具效率不宜低于70%,并要求灯具的反射罩具有较高的反射比;建筑物泛光照明应使用光效高、显色性好、寿命长的高效光导纤维、发光二极管、LED灯带等。

3、智能照明控制系统的使用

在建筑设备监控系统中整合智能照明控制系统,借助各种不同的“智能设置”控制方式和控制元件,对不同时间不同场景的光照度进行精确设置和集中管理来实现最大的节能效果;智能照明系统还可以有效抑制电压的波动,通过系统对电压的限定和滤波功能,避免过电压和谐波干扰对灯具的损害。

结束语

综上所述,在智能建筑的设计过程中,建筑电气节能技术的使用,使智能建筑的功能得以实现,并确保了智能建筑在使用中的安全节能。将智能建筑与电气节能技术有机的结合起来,可以更好的满足人们的生活需要,促进社会的发展。

参考文献:

吴晓峰.小议智能建筑与建筑电气技术[J].科技资讯,2009(3).

篇7

我国城市建设步伐的不断加快,其对能源需求总量也在不断增加,加上全球能源资源紧张和节能环保工程的不断推进,建筑节能已成为许多政府缓解能源危机的重要举措。由于受建设技术水平和建设理念的制约,我国建筑能耗普遍较高,其综合能耗大约占全社会能源消耗总量的30%左右,且随居民生活水平的不断提高,该值还呈持续增长趋势。据大量统计文献资料表明,我国已建项目的总建筑面积高达400亿m2,且正以每年10几亿m2的速度速度递增。据一些专家统计分析预测,到2020 年全国将新增建筑面积高达200亿m2,也就是说建筑能耗占全社会能源消耗总量的比例将会更高。在国外一些先进发达国家,其节能型建筑已占所有建筑面积的40%以上,有些国家甚至超过了60%,而作为人口众多、资源短缺的发展中国家,建筑能耗正急剧增加,建筑节能已成为制约我国建筑行业发展的重要瓶颈。建筑电气系统能耗作为建筑能耗后期运行中主要主要组成部分,如何结合新技术、新手段提高电能综合利用效率,降低建筑电气系统能耗就成为建筑电气工作人员研究的一个重要课题,具有非常重要的意义[1]。

1 暖通空调系统节能技术

暖通空调系统是智能建筑中营造夏凉冻暖舒适环境的重要系统,同时其运行产生的能耗也是建筑电气系统能耗主要组成部分,约占整个建筑能耗60%左右。智能楼宇建筑暖通空调系统节能降耗潜力非常大,其中优化系统设计方案和后期运行管理策略是暖通空调系统电气节能的前提,同时系统自动化控制综合调节性能则是暖通空调系统节能降耗成败的关键。目前,智能楼宇暖通空调系统自动化系统控制模块基本包括在智能建筑楼宇自动化系统中,即广泛采用的BAS或BA系统。BA楼宇自动化控制系统是智能楼宇建筑自动化水平主要体现,同时也是建筑电气节能调节控制的主要途径。智能楼宇建筑采用楼宇自动化调节控制系统,大约可以达到15%~30%左右的节能效果,从而大大降低了建筑电气综合能耗。智能建筑楼宇自动化控制系统中,对于暖通空调系统的节能应从优化系统调节运行方案和提高暖通空调系统综合自动化水平基础进行,从而使整个系统各机电设备均处于最优运行工况,达到节能降耗的目的。从整体技术来讲,智能楼宇建筑暖通空调系统电气节能自动调节控制应考虑机电设备启停优化控制、水泵风机的变风量、变流量调节、系统冬夏季部分负荷间水泵分条件动态控制、与冰蓄能节能空调形成低温送风空调系统等技术手段[2]。

2 供配电系统节能技术

一般楼宇建筑供配电网的线损率都在5%以上,有的甚至超过10 %。这不仅意味着楼宇建筑供配电系统在运行过程中会造成大量电能损失,同时还大大降低了整个楼宇建筑供电电能综合质量水平,对智能楼宇建筑环境形成更多污染。因此,采取相关技术降低供配电系统线损是建筑电气系统节能研究的一个重要内容。

2.1 变压器节能技术。

合理选择配电变压器型号和容量是楼宇建筑配电变压器节能经济运行管理的前提,也是供配电系统供电电能综合质量水平的重要保证。配电变压器在运行中,一般情况下其负荷率在45%~75%时,变压器运行在经济工况区,且当变压器负荷率在50%~60%时,变压器电能转换效率将最高。变压器型号不符合、容量选型过小,会引起整个楼宇供配电系统长期处于过负荷运行工况,造成系统过载损耗增加;变压器容量选型过大,变压器负载率会大大降低,会使其偏离最优运行工况,空载损耗会大大增加。因此,在进行智能楼宇建筑供配电系统设计时,应对楼宇建筑电力负荷进行充分统计,并进行详细分析确定配电变压器型号和容量,以确保配电变压器运行在最优工况条件下,降低变压器系统能耗。智能楼宇建筑供配电系统节能技术包括选择节能型变压器、设计灵活可靠的接线模式、配置根据负荷自动调节控制装置等,另外,尽量平衡配电变压器三相负荷是建筑电气系统运行过程中降低变压器运行能耗的重要节能技术手段[3]。

2.2 配置无功补偿节能装置。

配电变压器负载一定时,其功率因数越高供配电系统电能利用效率也会越高。而在楼宇建筑供配电系统在实际运行过程中,由于受到谐波、负荷波动等因素的影响,其功率因素不能满足系统最优运行工况需求,因此,采取相应的无功补偿装置,提高供配电系统的功率因素和电压水平,不仅可以提高供电电能综合质量水平,同时还可以降低供配电系统线损,使整个智能楼宇建筑中各机电设备系统安全可靠、节能经济的高效运行,达到节能降耗的目的。

3 照明系统节能技术

目前大部分已建建筑和新建建筑依然大量选用传统的发光效率低、电能综合利用效率低的光源(如T8荧光灯、白炽灯、石英灯等低效灯源),不仅大大降低了智能楼宇灯光照明系统的舒适性、可靠性,同时此类灯具在使用中会造成大量的电能资源浪费,大大增加了建筑电气系统能耗。使用高效节能发光光源代替传统低效高耗能光源,在提高照明灯具照度、显色度改善整个智能楼宇建筑照明系统舒适性、稳定性的前提下,有效提高了灯具电能综合利用效率,降低了照明系统能耗,达到节能降耗的目的,既提高了楼宇建筑照明系统综合工作效率,又为人们营造了一个温馨舒适的工作学习和起居环境。据一些统计分析资料表明,用T5(高效节能荧光灯和电子镇流器)代替传统T8(普通荧光灯和电感镇流器),其所带来的节电效益在20%以上,同时可以提高灯具10%以上的照度,而且照明灯具显色指数会由原来的70提高到了85,且采用电子整流装置可以有效消除灯具使用过程中的频闪。T5节能荧光灯的综合使用寿命是T8荧光灯普通2倍以上,从而大大提高了楼宇建筑照明系统使用可靠性和经济性。

除了上述几种电气节能技术外,在智能楼宇建筑电气系统设计和后期运行管理过程中,还应采取电梯拖拽系统变频调速节能技术、电梯耗能回馈节能技术、智能照明节能控制技术等先进建筑电气节能技术,提高智能楼宇建筑电气系统电能综合利用效率,降低系统能耗,达到节能降耗的目的。

参考文献

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1.建筑智能化技术的发展

建筑整体能量平衡系统的设计是节能建筑的设计过程中非常重要的环节,这就对节能建筑的平面布局、建筑规划、建筑绿化率以及建筑通风情况等等有很高的要求。节能建筑中智能化技术的应用可以结合建筑的基本结构特征、建筑周围环境以及建筑所需要的服务性质,提供一种高舒适度、高效率的建筑环境。建筑智能化技术的应用主要体现在计算机网络技术的应用、控制技术应用以及数据库技术等比较先进的信息处理技术的实际运用。通过这些先进的高科技信息处理技术的应用可以实现对节能建筑的实时监控,给整个节能建筑提供高效的管理模式。

2.智能化技术在节能建筑中的实践运用

2.1智能化技术在建筑变配电系统中的应用

在节能建筑的管理系统建设中,智能化技术对整座建筑发挥着重要的监控作用,主要负责监控节能建筑控制柜的功率、电压、电流以及各种参数。可以通过建筑的管理系统对建筑控制柜的各项参数进行修改和统计,而且可以可以控制和调整变压器的温度,保证节能建筑中变配电系统各个环节的正常运作,实现节能建筑的智能化管理[2]。

2.2智能化技术在建筑给排水系统中的应用

智能化技术在建筑给排水系统中的应用主要体现在建筑给排水系统设备运行状况的检测问题,智能化技术在建筑给排水系统中的应用可以在建筑给排水系统发生意外故障的情况下提供报警信号,进而控制建筑给排水系统运行的启动和停止。给排水系统中智能化技术的应用可以实现对工作状态的水泵以及备用水泵的自由切换,负责建筑给排水系统的水位监测,在给排水系统发生故障时给出及时的提示。通过智能化技术在建筑给排水系统中的一系列操作控制,实现了建筑给排水系统的节能运作,为建筑的节能和正常运行提供了有利保障。

2.3智能化技术在建筑照明系统中的应用

由于建筑的服务性质和服务需求不同以及建筑用户对建筑的要求也不一致,因此建筑的照明系统需要依据建筑用户的实际要求针对性的分类设置,通过对建筑照明系统时间程序进行的相应设定,就可以导致一定的节能目的[3]。而且在建筑的照明系统发生意外故障的情况下,智能化照明系统还能够通过实现相应的联动来解决建筑的用电问题,进而保障整个建筑系统的正常运作,提高节能建筑的安全性和可靠性。

智能化照明系统在节能建筑的应用中,可以通过照明系统的自动功能根据建筑的不同照明场景和不同照明时间来控制建筑的照明开关,例如对室内有人或者没人情况下的开关控制、公共场合下的开关控制以及白天和晚上时间的开关控制,根据环境的外照强度来控制照明开关或者是调节灯光的亮度,当所在环境的外照强度达到一定程度就可以调整对照明灯的亮度,甚至直接控制照明开关。智能化照明系统自动控制的应用使节能建筑的照明效果达到最优,同时也避免了不必要的浪费,导致建筑节能效果。

2.4智能化技术在建筑电梯系统中的应用

对于一般的建筑来讲,建筑的电梯系统的监控是通过计算机网络技术来实现的。智能化技术在建筑电梯系统中的应用实现了对电梯系统的集中形式管理和监控,而且可以把电梯的运行状态通过图形的方式形象准确的呈现出来。若是电梯在运行的过程中发生故障,就可以通过智能化系统把故障信号传输给建筑的管理中心,以便对电梯故障做出及时的处理,为广大建筑用户提供方便,实现了电梯系统的节能使用,同时也达到了建筑节能的目的[4]。

在商场之类的公共场合,一般都设有扶梯,可以在扶梯的入口至扶梯出口的位置安设传感器,用来感应电梯上是否有人,但传感器探测到扶梯上有人时扶梯就可以自动运行,如果传感器探测不到人,那么扶梯就会一直处于停运状态,通过对扶梯的智能化控制,避免的扶梯的大量空载运行情况,到达节能目的。

2.5智能化技术在建筑消防和喷淋系统中的应用

节能建筑通过对智能化技术的应用可以有效的控制建筑的消防系统和喷淋系统,对消防系统和喷淋系统实施全方面的监控管理,对系统中发生的故障进行跟踪监控。如果建筑的消防系统和喷淋系统某个环节出现故障,智能化系统可以对系统故障进行跟踪,并通过分析把系统故障通过图形的方式呈现出来,并把信息发送给建筑系统的管理中,然后由系统管理中心对系统故障进行排查和处理,从而保障了建筑消防系统和喷淋系统的节能性运行。

2.6智能化技术在建筑门窗系统中的应用

智能化技术在建筑门窗系统中的应用主要体现在对自动门的控制,根据人员进出门的情况对自动门的开和关进行控制。智能化技术在建筑门窗系统中的应用在调节室内空气质量的问题上发挥了一定作用。可以依据时间对门窗进行控制,早上起来空气比较清新,这时就可以把门窗都打开,促进室内空气流通,享受一下早晨的新鲜空气;另外也可以依据天气对门窗进行控制,如果遇到下雨的天气,为了避免雨水进入室内,就可以把所有门窗控制成关闭状态。除此之外,还可以通过智能化技术度室内的空前进行质量检测,依据室内空气质量的检测结果来实现对门窗的具体控制,因此说智能化技术在改善节能建筑室内空气质量方面发挥了很大作用,同时也迎合了绿色建筑的生态化理念。

3.结语

综上所述,节能建筑是指对建筑的朝向、太阳辐射、风向、建筑外部空间环境以及建筑规划分区进行研究后,结合节能的基本方法而设计出来的一种低能耗建筑。当前我国经济追求快速发展,对环境问题没有引起足够的重视,导致如今的环境污染问题和特别严重,进而引起生活环境恶化,使我国的生态环境处于极其脆弱的境地。当然我国的建筑业也是主要问题所在,当下要做的就是摒弃以往高污染、高能耗的建筑模式,向降低能耗、节约能源以及低污染的生态建筑方向发展。以上本文探讨了节能建筑中智能化技术的实践应用问题。 [科]

【参考文献】

[1]周子翔.建筑电气工程的智能化技术应用分析[J].科技创新与应用,2013,09:204.

篇9

1智能建筑设备功能和评价原则

1.1智能建筑设备功能及其功能

1.1.1供配电系统的主要功能楼层配电设备主要是分散于各个楼层,其一般放置于建筑底层,其监控系统则主要是对配电设备的参数、电源蓄电池、配电电源等设备的工作状态和数据变化进行监控和管理,并对各个配电设备电源的状态进行监控和管理,一旦发现故障则需要对其予以记录。1.1.2冷热源系统智能功能冷热源系统主要是能够通过冷源和热源的交替为建筑提供需要,一般来说,其噪音相对而言大一些,但是可以将其放置于地下室,防止噪音的过大。通过冷热源系统的运行数据,我们可以对其供给量进行监测,并通过数据得到相关的监控分析,而且可以根据季节的不同而提供相应的冷热源以及对供给时间进行把控。1.1.3给排水系统智能功能给排水的智能化可以说是为智能建筑增光添彩,其既能够为人们的需要提供水源,又能够将建筑的污水顺利排出。排水设备一般来说置于地下室或者建筑物顶层,通过相关的监控系统可以对水泵的工作状态予以监控,并对水池的液体情况进行随时监测,一旦设备出现问题,或者水池的水位出现异常,则可以通过子系统的方式由中央控制器进行报警,并将故障进行数据记录,通过自动显示的方式将其显示在设备中,为人们的故障维修进行提醒。1.1.4电梯系统的智能化电梯系统可以为高层建筑提供交通便利,其一般置于垂直井内,通过子系统对其进行控制和管控,并对电梯的启动、方向、停止等进行控制,电梯一旦出现问题或者故障,则可以进行自动停止,并对设备电动机、电磁制动器等进行检测和记录,能够将发生的故障反馈到中央控制系统,达到智能化管控的程度。

1.2采用层次分析法对智能建筑进行综合评价

智能建筑进行综合评价常用层次分析法作为标准来衡量。层次分析法是指通过建立所谓的判断矩阵,逐步分层地将众多的复杂因素和决策者的个人因素综合起来进行分析,最后经过结论在总结用定量的形式表发达出来,这种层次分析法的优势在于使复杂的问题能从定性的分析向定量的分析结果转化。正是因为经济和社会问题很难用定量的密性和模拟来分析,同时要考虑很多定性的因素,例如:决策者心理因素、知识经验和决策水平等。层次分析法的采用是对智能建筑进行综合评价重要工具。

2智能建筑设备节能控制分析

2.1空调设备节能控制分析

供给空调系统的能量由热源和冷源系统产生,经水系统传递给风系统,再由风系统将能量传递给被调节的房间,以达到所要求的室内温度与湿度。空调设备主要的能量使用在于制冷和制热,制热功能还有辅助加热的能耗。在空调的使用过程中,风机工作消耗的电能和水系统运作所需要的电能是空调系统中所消耗的能源,空调设备的节能控制主要是对这两种电能进行控制以达到节能的效果。建筑物围护结构的保温性能直接决定了空调房间的冷、热负荷,若要节约空调系统的能耗,就必须改善围护结构的保温性能。首先,对空调所使用的空间进行隔热保温处理,例如:在外墙上安装各种保温材料,地面和棚顶都进行了保温处理,窗户和门采用真空双面玻璃材质,以达到热能不被浪费的效果。其次,水系统影响室内的湿度,控制好室内的湿度可以降低空调系统的能源消耗,通过控制透过外窗的日射量、围护结构传入室内的热量以及空气流动传导来降低空调的能耗。

2.2给排水设备节能控制分析

给水管网的渗漏损耗和用水终端设备损耗是影响智能建筑水损耗的重要因素,合理解决这两项损耗是控制节能的关键。首先,给排水管网在建筑物内以暗埋方式进行铺设,给水压力、给水管材的质量、水管铺设方式及其受腐蚀程度等都是造成积水管破损的原因,渗水问题也是目前给排水系统的主要能耗,因此,加强对上述几点因素的控制,是有效降低用水损耗的关键措施。其次,用水终端设备包括所有房间用水设备,如,马桶、洗碗龙头、洗漱龙头等,这些终端设备的损坏往往也给整个给水系统带来大量的用水损耗,而影响用水终端设备的因素又包括设计、制造质量及受腐蚀程度等,做好用水终端设备的管控可以减少能耗的消耗。既可以避免智能建筑给排水的损耗,又能够为生活用水提供帮助。最后,水泵运转损耗也是智能建筑给排水能耗的主要原因,建筑物过高会采用二次加压的方式进行供水,二次水泵本身已经增加了电能的消耗。加上自动喷淋系统的长期开启,其能耗可想而知。日常减少喷淋系统的设计功率,优化二次水泵的系统设置可以有效减少能源的消耗。

2.3照明设备节能控制分析

电力供应压力随着经济的发展而增加,建筑行业的飞速发展同时也带来了电力需求的不断增加,在很长一段时间内我国电力供应紧张的问题直接影响了建筑行业的发展。因此,节能减排行动刻不容缓。照明设施也同样是节能减排工程中的重要环节。照明设施用于城市道路(含里巷、住宅小区、桥梁、隧道、广场、公共停车场等)、不售票的公园和绿地等处的路灯配电室、变压器、配电箱、灯杆、地上地下管线、灯具、工作井以及照明附属设备等。智能建筑照明设备能耗包括大楼照明系统耗电与用电设备耗电。在公共的场所照明设备需要进行合理的设计,尽量避免能源的浪费,例如:楼道里安装声控灯,在有人的时候声控灯开启,为行人照明,没人的时候声控灯关闭,节能能源。根据具体的建筑功能设置不同照度的照明灯,减少能源消耗。

3结语

能源的探索和开发,能源消耗的缓解已经成为重要的战略性问题,作为首当其冲的建筑行业尤其需要做到自身的节能减排。通过智能化建筑设备控制技术与建筑节能探索,可以让建筑的设计和建设更加满足环境需要,更加符合人们的使用需要,更加具有节能的功效,促使建筑行业与环境和谐发展,促进我国建筑事业向着可持续方向迈进,让人们的生活环境越来越好。

参考文献

[1]侯音.智能建筑设备节能优化运行控制技术探讨[J].居业,2015(4):53-54.

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文献标识码:B

文章编号:1008-0422(2007)06-0102-02

收稿日期:2007-04-05

作者简介:成从容(1968-),男(汉族),湖南长沙人,电气工程师。

1引言

高效、安全、节能和舒适是智能建筑的四大优势。这四点集中体现了当今信息产业、控制技术和建筑学进一步结合。同时也是人们对生活质量要求的提高的集中体现。在能源日益紧张的今天,智能建筑中的节能系统显得非常重要。当前现代化大厦的空调系统,是一栋大楼耗能大户,也是节能潜力最大的设备。智能建筑中的空调节能技术是本文的讨论重点。

2基于模糊PID控制的节能系统

传统中央空调装置主要由制冷主机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、风机盘管系统和冷却水池等组成。冷却水循环系统采用冷却水定流量循环的运行方式,在非满负荷时,冷却水还没有在热交换器组件将所携带的吸热能力全部释放完,就返回冷却池去,因此冷却水泵电机做了一部分无用功[1]。

在本文冷冻循环水系统通过改变电机转速来调整冷冻循环水的流速和流量,达到平衡热负荷的要求,同时可将冷冻循环水系统的供回水管上的压差调节阀关闭,免去节流损耗。

PID调节是当前中央空调系统采用的主要控制方法,它能满足要求不高的场所,但是PID调节存在一些不足,如控制容易产生超调,对于上况及环境变化的适应性差,控制惯性较大,节能效果也不理想。所以对于环境要求较高的场所或者有特殊要求的环境,PID调节就无法满足要求。

模糊控制是一种语言控制,不依赖于被控对象的数学模型,设计算法简单、易于实现,能够直接从操作者的经验归纳、优化而得到,适应能力好、抗干扰能力强、鲁棒性好,与PID 控制器相结合可以实现高级的PID控制算法。系统采用一种模糊自调参数的控制方案,结构如图1。

3模糊PID控制器的信号采集

系统采用KLM-4542智能模块,将传感器所测得的部分房间、大厅、会议室、室外环境等的温度的信号集中,并转化为相应的数字量,通过RS485总线传递给PLC,减少了用线量和接线工作量,同时增强了抗干扰的能力。

在冷冻循环水系统的供、回水干管上分别安装温度传感器、压力传感器及其变送器,将其所测得温度与压力信号,通过模拟I/O扩展模块传递给PLC,并由PLC传递给工控机。

4 变量的模糊化

考虑到控制规则既灵活、细致又简单易行,供回水压差的偏差量e的模糊集合定义为:{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB},以及其变化率ec的模糊集合定义为:{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB},输出语言变量K的模糊集合定义为:{NB,NS,ZO,PS,PM,PB}。输入量E、EC及输出模糊集的隶属函数为三角形,如图2所示。

5PID参数模糊调整原则

比例环节:按比例反映偏差信号E,产生减少偏差的控制效果。如果KP取值太大,系统会趋于不稳定;如果KP太小,又会使系统的动作缓慢。因此,当偏差E较大时,为提高响应速度,KP取大值;在偏差较小时,防止超调过大产生振荡,KP减小;当偏差较小时,为使系统尽快稳定,则KP应继续减小。同时也要考虑EC的因素,当E和EC同号时,输出向偏离稳定值的方向变化,适当增大KP;反之,适当减小。相关控制规则见参考文献[2]。

积分环节:消除静差,提高系统的控制精度。但它有滞后现象,系统响应速度变慢,超调增大,并可能产生振荡。当偏差E大或较大时,为避免系统超调,KT取零值;当E较小时,积分环节才有效,并随E的减小而增大,以消除系统的稳态误差,提高控制精度。相关控制规则见参考文献[2]。

微分环节:反偏差信号的变化趋势,在偏差变得太大之前加入一个修正信号,加快系统的响应速度,减少超调时间,增强系统的稳定性,但它对干扰信号很敏感,使系统抗干扰的能力下降。综合考虑系统的抗扰动能力和系统响应速度。相关控制规则见参考文献[2]。

6解模糊化

式中:

k――采样序号,k=0,1,2,……;

u(k)――第k次采样时刻的计算机输出值;

e(k)――第k次采样时刻输入的偏差值;

e(k-1)――第k-1次采样时刻输入的偏差值;

KI ――积分系数;

KD ――微分系数;

Kp ――比例系数;

工控机首先根据环境变化与装置的运行状况设置最佳的供、回水压差值,然后对实际偏差值及偏差值的变化率进行模糊PID运算,调整PLC的PID的参数。PLC根据上位机传送的PID参数和采集到的信号,进行PID运算,并将运算结果输送给水泵的变频器中,并通过变频器控制其冷冻循环水泵转速,从而控制了供回水压差。

7结束语

在能源日益紧张的今天,智能建筑中的节能系统显得非常重要,传统中央空调耗能大,本文设计了基于模糊PID控制的节能系统,根据该系统在某宾馆的运行状况表明,节能效果明显。

参考文献:

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建筑节能保温根据国家环境保护和节约能源政策执行,在贯彻国民经济快速发展起着重要作用。1995年国家建设部颁布了《城市建筑节能实施细则》把《民用建筑节能设计标准〈采暖居住建筑部分〉》JGJ26-95列为强制性标准,2000年10月1日国家建设部了第76号令《民用建筑节能管理规定》,对不符合要求的保温节能材料和项目不得批准建设。在这样一系列节能政策、法规、强制性条下,我国房屋建设节能工作在不断深入,节能标准也在提高,许多新型的节能材料与技术在建筑中不断推广。我国目前节能水平与发达国家相比还处于初步发展阶段,所以建筑节能是我国建筑业的重要课题。

在建筑过程中外墙围护结构的热损耗较大,所以建筑墙体改革与节能技术的发展是建筑节能的重要的环节,建筑节能的主要实现方式是外墙保温技术的发展与节能材料的选用。

1 外墙保温技术的发展

1.1 外墙内保温技术特点。

外墙内保温在施工中主要采用在外墙结构的内部增加保温层。内保温由于操作方便灵活、施工速度快这样可以有效保证工期。我国的内保温技术成熟、使用时间长、技术和检验标准相对比较完善。因此积极推广的内保温技术主要有:增强水泥复合聚苯保温板、增强石膏复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法、聚合物砂浆复合聚苯保温板。由于内保温对使用面积占用多,居民二次装修容易破坏内保温结构,内保温在技术上有一些不合理的地方所以要被外保温替代。

1.2外墙外保温技术特点。

外墙外保温是现今积极推广的建筑保温节能技术,外保温与内保温相比有明显的优越性由于技术合理,使用同样性能的保温材料外保温效果更好。外保温技术在适用新建房屋的同时更适用于旧楼改造工程,由于外墙保温适用范围广,技术含量高,在保护房屋主体结构的同时延长了建筑物的使用寿命,提高了居住的舒适度增加建筑使用空间,我国比较成熟外墙保温技术有以下几种方法。

1.2.1 外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉。

外挂技术是采用粘接砂浆将保温材料贴挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。这种外挂式外保温安装施工难度大比较费时容易延误工期,还有在高层建筑施工的时候不能保证施工人员的安全。

1.2.2 聚苯板与墙体一次浇注成型。

这项技术是在混凝土框―剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。这项技术能有效解决解决外挂式外保温主要问题,由于外墙主体与保温层一次成型提高了工程效率、有效缩短工期、保证施工人员的安全,在冬季施工过程中由于聚苯板起保温的作用能够减少围护保温措施。但在浇注混凝土时必须注意均匀连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形影响后序施工。

1.2.3 聚苯颗粒保温料浆外墙保温。

由于该方法在建筑施工技术中比较简便对提高工作效率减少劳动强度起着重要的作用,由于不受结构质量差异影响,对墙面有缺陷的墙体施工时不需修补,直接用保温料浆修补即可,这样的方法保证保温施工技术因找平抹灰过厚引起墙体脱落现象。同时该技术解决了外墙保温工程中由于使用条件恶劣造成界面层易开裂、易脱粘空鼓等问题,对实现外墙外保温技术突破有着决定性作用,与其他的外保温技术相比达到同样保温效果的同时降低了成本,减少了房屋建造的价格。

2外墙保温节能材料

外墙保温主要靠保温绝热材料作为建筑围护,开发和应用高效的保温绝热材料是保证建筑节能的有效措施。

2.1 绝热材料的性能。

从材料的组成上看有机高分子导热系数比无机材料小;非金属的导热系数比金属材料小;气态物质导热系数比液态物质小。在条件允许情况下,采用用有机高分子材料、无机材料,这对保温绝热非常有利。从材料的结构上看,当材料的密度降低、孔隙率增大,材料内部的孔隙为大量封闭的微小孔时,材料导热系数比较小。

2.2 常用的保温绝热材料。

用于建筑外保温的节能材料主要有:聚苯乙烯泡沫塑料板(EPS及XPS)、岩(矿)棉板、玻璃棉毡以及超轻的聚苯颗粒保温料浆等。以上材料都具有在材料内部都有大量的封闭孔,它们的表观密度较小,这也是作为保温隔热材料所必备的。

岩棉不易燃烧,价格较低,既能满足保温隔热的同时还具隔声效果。由于岩棉的质量优劣相差比较大大,保温性能好的密度和抗拉强度低、耐久性差。玻璃棉与岩棉在性能很相似,玻璃棉手感好,但价格比岩棉高。

聚苯乙烯泡沫塑料的密度小、吸水率低、导热系数低、机械强度高、隔音性好、结构均匀、尺寸精度高,所以在外墙保温中其占有率很高。

硬质聚氨酯泡沫塑料的绝热性能优越,它的导热系数之低是其他材料不能相比的。它特有的闭孔结构具有很强的耐水汽性能,不需要额外的绝缘防潮不仅简化了工程程序还降低了工程造价。由于价格较高、属于易燃的物品,因此限制使用。

保温胶粉料具有施工方便,保温性能好。由于聚苯颗粒可以采用工业品、废旧聚苯保温板经机械破碎后的颗粒,这样有利于白色污染防治,此种保温材料吸水率比其他材料高,使用时要加做抗裂防水层。抗裂防水保护层材料由抗裂水泥砂浆复合玻纤网组成,可长期有效控制防护层裂缝的产生。

3 结语

目前我国建筑外墙保温技术处在飞速发展的阶段,同时也是节能工作的重点。外墙保温技术的发展与节能材料的改革进步密不可分,建筑节能必须以发展新型节能材料为重要前提,必须有足够的保温绝热材料做基础。要想真正发挥其作用必须使节能材料发展与外墙保温技术相互结合。由于节能材料的不断进步和发展,外墙保温技术优越性受到人们重视,因此在大力推广外墙保温技术同时,我们还要加强新型节能材料的开发与利用,从而真正地实现建筑的节能。

篇12

(2)住宅与公共建筑的采暖、空调、照明和家用电器等设施消耗占全球三分之一能源,主要是化石能源。而化石能源燃料是地球经历了亿万年才形成的,它将在几代人中 间消耗殆尽。

所以建筑节能即是在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用能源。在某种意义上称作“提高建筑中能源利用率”。也就是说,并不是消极意义上的节能,而是从积极意义上提高利用效率。

2.外墙保温技术

2.1内保温技术

外墙内保温施工,是在外墙结构的内部加做保温层。内保温施工速度快,操作方便灵活,可以保证施工进度。内保温应用时间较长,技术成熟,施工技术及检验标准是比较完善的。被大面积推广的内保温技术有:增强石膏复合聚苯保温板、聚合物砂浆复合聚苯保温板、增强水泥复合聚苯保温板、内墙贴聚苯板抹粉刷石膏及抹聚苯颗粒保温料浆加抗裂砂浆压入网格布的做法。但内保温会多占用使用面积,“热桥”问题不易解决,容易引起开裂,还会影响施工速度,影响居民的二次装修,且内墙悬挂和固定物件也容易破坏内保温结构。内保温在技术上的不合理性、局限性,决定了其必然要被外保温所替代。

2.2外保温技术

2.2.1 外挂式外保温 外挂的保温材料有岩(矿)棉、玻璃棉毡、聚苯乙烯泡沫板(简称聚苯板,EPS、XPS)、陶粒混凝土复合聚苯仿石装饰保温板、钢丝网架夹芯墙板等。其中聚苯板因具有优良的物理性能和廉价的成本,已经在全世界范围内的外墙保温外挂技术中被广泛应用。该外挂技术是采用粘接砂浆或者是专用的固定件将保温材料贴、挂在外墙上,然后抹抗裂砂浆,压入玻璃纤维网格布形成保护层,最后加做装饰面。还有一种做法是用专用的固定件将不易吸水的各种保温板固定在外墙上,然后将铝板、天然石材、彩色玻璃等外挂在预先制作的龙骨上,直接形成装饰面。这种外挂式的外保温安装费时,施工难度大,且施工占用主导工期,待主体验收完后才可以进行施工。在进行高层施工时,施工人员的安全不易得到保障。

2.2.2 聚苯板与墙体一次浇注成型 该技术是在混凝土框- 剪体系中将聚苯板内置于建筑模板内,在即将浇注的墙体外侧,然后浇注混凝土,混凝土与聚苯板一次浇注成型为复合墙体。该技术解决了外挂式外保温的主要问题,其优势是很明显的。由于外墙主体与保温层一次成活,工效提高,工期大大缩短,且施工人员的安全性得到了保证。而且在冬季施工时,聚苯板起保温的作用,可减少围护保温措施。但在浇注混凝土时要注意均匀、连续浇注,否则由于混凝土侧压力的影响会造成聚苯板在拆模后出现变形和错茬,影响后序施工。其中内置的聚苯板可以是双面钢丝网的,也可以是单面钢丝网的。双面钢丝网聚苯板与混凝土的连接,主要是依靠内侧钢丝网架与墙体外侧配筋相绑扎及混凝土与聚苯板的粘接力,其结合性能良好,具有较高的安全度。

2.2.3 聚苯颗粒保温料浆外墙保温 将废弃的聚苯乙烯塑料(简称为EPS)加工破碎成为0.5~4mm 的颗粒,作为轻集料来配制保温砂浆。该技术包含保温层、抗裂防护层和抗渗保护面层(或是面层防渗抗裂二合一砂浆层)。其中ZL 胶粉聚苯颗粒保温材料及技术在1998 年就被建设部列为国家级工法。这种工法是目前仍被广泛认可的外墙保温技术。该施工技术简便,可以减少劳动强度,提高工作效率;不受结构质量差异的影响,对有缺陷的墙体施工时墙面不需修补找平,直接用保温料浆找补即可,避免了别的保温施工技术因找平抹灰过厚而脱落的现象。同时该技术解决了外墙保温工程中因使用条件恶劣造成界面层易脱粘空鼓、面层易开裂等问题,从而实现外墙外保温技术的重要突破。与别的外保温相比较,在达到同样保温效果的情况下,其成本较低,可降低房屋建筑造价。

3.施工质量控制

墙面基层清理干净,重点是清洗油渍、清扫浮灰、墙面松动和清除墙表面凸起物,以保证基层和保温层结合牢固。 对墙体垂直度偏差大者,要进行水泥砂浆找平,且保证找平层粘结牢固,无空鼓、开裂现象。

做好细部及加强部位的处理,保温层收头部位用防水密封胶密封。 保证胶结材料和抗裂砂浆的配比合理、统一。

4.外墙外保温体系裂缝控制技术的一般技术原则

4.1外保温体系抗裂优于内保温体系原则

完善的外保温对结构的骨架全面包覆。雨、雪、冻、融、干、湿等对主体墙影响大大减轻。因此,外保温体系对建筑结构的保护、防止裂缝的发生优于内保温体系,更优于内外保温混合做法。

4.2“逐层渐变柔性释放应力”的抗裂技术原则

急剧变化的温差产生的热应力集中发生在外保温的外表面,解决外保温裂缝应遵循使温度应力、变形能量充分释放的原则。采用“逐层渐变,柔性释放应力”的抗裂技术可以有效地控制保温层表面裂缝的产生。

4.3普通水泥砂浆不应作为保温体系表面的找平及保护层材料原则

在保温层的表面使用普通水泥砂浆不符合“柔性渐变,逐层释放应力的抗裂技术”路线。用它作为保温层的保护层,极易产生裂缝,厚度愈厚愈严重。

5.结语

目前,外墙外保温技术并不完美,尚且存在面层裂缝等建筑质量通病,只有从设计、材料、施工等多方面多环节同时入手,加强控制,才能从根本上避免问题的出现。我们通过对外墙外保温抗裂缝施工技术的分析与总结,有针对性的采取相应的措施,在施工中有效地控制了裂缝的发生,形成了一套比较成熟的施工工艺,积累了丰富的经验。

参考文献

[1] 彭胜浩. 工程质量通病防治手册[M]. 北京:中国建筑出版社,2002.

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在所有的建筑类型中我国的住宅面积所占的比例是最大的,因为人口数量的原因,我国的住宅比例占建筑的面积的70%,其能耗的比例也是所有建筑能耗中比例最大的部分。如果可以从住宅建筑入手实现节能和减排,那么对于我国的节能工作将作出重大的贡献。

1.节能住宅设计概述

住宅建筑在规划上的节能设计主要体现在建筑的选址、朝向、布局、风向、间距、外部空间环境构成以及太阳辐射等方面。例如,在住宅的整体布局上,要充分的结合当地的气候特征、自然环境因素、居民行为以及住宅功能等方面的特点,按照夏冬能让东南季风覆盖整个小区,冬季能给小区阻挡西北季风的住宅设计原则,尽量的封闭住居住区的西北方向,并且合理的选择其开口的位置和方向,使居住区能够达到组合避风的节能效果。节能理念是随着经济社会的发展和人们环保意识的增强而出现的一种理念,它已经深入到人心,并在人们的生产生活实际得到了广泛的运用。在建筑施工技术中运用节能技术具有重要的意义,总的来说表现在以下几个方面。

1.1改进建筑施工技术。传统的建筑施工技术主要关注建筑质量和经济效益,忽视了能源节约与环境保护,而将节能理念引入建筑施工技术中,可以丰富建筑施工技术的内涵,同时也相应的提高了对建筑施工技术的要求,在这种理念的指引下,建筑行业会不断的改进施工技术,以满足节能理念的各项要求,进而有利于改进建筑施工技术。

1.2缓解能源紧缺。能源与人们的生产和生活紧密相连,建筑行业是一个能源消耗比较大的行业,因而,在建筑施工技术中运用节能理念,采取节能措施,可以降低能耗,有效的缓解能源紧缺问题。

1.3提高建筑质量。为了满足节能理念的要求,在建筑施工中需要采取各种措施,采用新型的材料,优化建筑设计方案,运用先进的工艺。而新材料、新工艺的运用无疑会提高建筑质量。

2 住宅建筑整体设计控制要点

2.1合理选址。要根据当地的气候、地形、土质、水质等环境因素,来确定建筑物的所在地址。其基本原则是既要保持生态平衡又要为建筑物在其整个生命周期中的节能创造条件。

2.2 合理的体形系数。规范规定了不同气候地区的体形系数标准、值,以控制护结构的面积。为调节体形系数的超限,允许以加强护的保温隔热措施来弥补。夏热冬暖地区为增加自然通风流量适当多些凹口可以理解,但应避免因追求建筑阴影或立面凹凸变化,所造成的过大的体形系数。

2.3 适当的住宅层高。要正确对待住宅层高的概念:层高过低,会减少室内的采光面积,阻挡了室内通风,造成室内空气混浊和空间的压抑感;层高过高,必将浪费建造成本,浪费日常使用的能源;一般以2.8为宜,不宜超过3m。

2.4合理的外部环境设计。针对建筑物所在地的气候特点,扬长避短,科学设计建筑物的外部体型、建筑日照及朝向,以及建筑形体的组合形状方式等,使得建筑物可最大限度的发挥夏季防热、冬季保暖的功能。根据我国不同地区的气候特点,因地制宜:北方冬季寒冷,应采取一定措施降低采暖能耗,提高建筑物的保温性能,发挥建筑的热源效率;南方天气潮湿炎热,改善建筑物自然通风技术和遮阳技术则是其重点。充分利用气候特点,使得夏天可利用自然通风,减小辐射,冬天可避开主导风向并减少太阳辐射的时间与强度。比如蒙古地区,气候恶劣,风沙气势凶猛。为了增大建筑物的保暖和抵抗风沙的性能,该地区建筑物均采用圆形平面,锥形屋顶,来达到节能的目的。而沿海区域气候潮湿闷热,在设计该区域建筑物时,自然通风对节能至关重要。

2.5 合理的窗墙面积比

应从地区、朝向和房间功能出发,合理选择窗面积的大小。窗面积过大,并不反映建筑现代化。应强调不同朝向、不同功能房间、多层和高层住宅的开窗有别,不能随意开设落地窗、飘窗、多角窗、低窗台。住宅建筑在进行窗墙比的选择时,要根据不同地区、不同朝向区别对待。对于南向的窗户,在选择合适的玻璃品种或层数及采取有效措施减少能耗的前提下,可适当增大窗口面积,使得南向房间在冬季能充分利用太阳辐射热其它朝向的窗,在满足室内房间采光、通风的基础上,适当减少窗面积,以降低能耗,北向和东西朝向的房间的窗墙比应满足国家规范“北向0.25,东西向0.3”的要求。

2.6 适度的面积标准

每户面积标准的提高,应与经济发展水平和能源基础条件相适应。超越当前现实,过分追求大面积的住宅,购房热刺激下的互相攀比,均不应提倡。应提倡节约型住宅,合理的使用面积,是当前最有效的节能措施。可以节约建材、节约劳动力和建造、使用、维护过程中的大量能源。

2.7 合理的平面布置

在住宅议计中,首先要确定卧室、起居室、餐厅、厨卫等功能空间的合理尺度、面积、开间和进深,当前有盲目扩大起居室面积,每套住宅设大小几个卫生间,进户过厅和景观平台等的奢华倾向。要关注功能空间的紧凑性,避免与功能无关的空间尺度,出现过多的交通面积等。应尽可能多地布置主要居住空间于南向,并做好日照、通风和空气对流。在住宅套型平面功能布置时,应将家庭人员主要活动的且停留时间长的客厅、主卧室和书房等布置在南向,厨房、卫生间、餐厅、次卧室等布置在朝北或东西向。这样使主要居室在冬季能获得充裕的阳光;套内每个房间均要有直接对室外的窗,前后房间的门窗尽量相对设置,为自然采光和夏季组织穿堂风创造条件;炎热地区可采用内天井或外天井住宅套型平面,利用高差和热压差形成自然通风,以此改善室内的微小气候。

2.8 遮阳构件

太阳经窗户入射到室内的热量其值的大小除与窗的朝向、大小、位置等因素有关外,与有无遮阳设施还有很大的关系。有遮阳设施时,太阳辐射热透过系数约为无遮阳设施的10.35%,室内温度能降低1~2℃。因此,炎热地区住宅建筑外窗的遮阳十分重要。遮阳构件按照不同的使用要求可分为:水平式、垂直式、综合式、挡板式等。在住宅建筑设计中,可根据实际情况灵活选择遮阳的形式。遮阳构件可结合建筑造型中的一些建筑构件和细部结构来综合考虑,如檐口、阳台、外廊、窗嵋板、墙体的凹凸以及墙体绿化等,既达到节能目的,又节约工程造价。

2.9过渡空间

处于室内与室外之间的空间如楼梯间、坡屋顶下空间、地下室、阳台等称之为过渡空间。在住宅建筑设计中,若把这些空间设计成为一个温度阻尼区,就能有效地阻止室外冷热空气对室内的直接渗透,减少围护结构的能耗。

3 结语

随着我国房产建筑行业的迅速发展,人们对住宅节能效果的要求也日渐提高。在这种全民节能环保的社会背景下,住宅建筑节能设计成为整个建筑工程的重点。设计人员要本着节能、环保、低碳的原则,最大限度的提高住宅的节能效果,达到住宅资源的可持续循环使用。从而满足人们绿色、环保、低碳的建筑生活要求,促进我国社会建设的可持续的和谐发展。

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