智能建筑的设备节能控制措施研究

智能建筑的设备节能控制措施研究

目录

1 引言

2 智能建筑设备节能的意义

3 智能建筑设备节能控制分析

3.1 空调设备节能控制分析

3.2 给排水设备节能控制分析

3.3 照明设备节能控制分析

4 智能建筑优势

5 结语

参考文献

1 引言

随着社会经济的高速发展，人民群众 的生活条件得到显著改善。随着电子产 品和自动化控制技术在全社会的普及应 用，城市居民对建筑智能化的要求也逐步 提高，建筑智能化越来越受到广大业主和 居民的欢迎，由安防设施、给排水工程、暖 通空调、消防灭火系统、楼宇智能系统、车 辆管理系统等构成的智能建筑正在改变 和影响人民的生活方式和居住体验。为 了满足业主和居民对智能建筑的生活需 求，实现智能建筑和节能设备的高效率控 制与管理至关重要。本文通过对智能建 筑内各系统及设备的运行能耗进行讨论， 分析影响其运行能耗的因素，并提出相应 的改进对策，从而实现智能建筑的低碳经济运行目标。

2 智能建筑设备节能的意义

地球资源相对匮乏且分布不均匀，人 口的不断增长与生活质量的提高使人们 对能源的需求越来越大。特别是我国人 口基数大，对能源的需求与消耗不断增高 与能源匮乏现状之间存在较大矛盾，同时 石化能源的消耗带来的环境保护压力日 益严峻 ，因此 ，我国乃至全球已经把碳排 放作为一个重要指标和承诺。因此，当前 资源情况的严峻形势迫使我们改变能源 使用方式和习惯，智能建筑的出现可以在 一定程度上实现节能减排、能源利用效率 最大化的目标。政府相关职能部门对于 城乡建筑规划与审批环节，可以监督建设 单位对建筑节能设备智能技术的使用情 况。只有实现建筑节能设备的使用控制 和管理智能化，才能实现居住和生活方式的智能化，提高人民群众的生活质量和水 平。智能建筑的核心是设备系统，通过对 设备的控制和运行，可以实现智能建筑安 全、舒适、便捷、节能的目标。其中，智能 建筑系统的主要能耗就是各类设备运行 能耗，通过降低设备能耗可以实现整体建 筑节能的目标。智能建筑的各类设备系 统种类和数量比较多，例如，安防系统、智 能楼宇系统、暖通空调、消防灭火系统，且 各设备系统运行原理不同、数据格式不一 致 ，对设备系统的集中控制比较复杂多 样。智能建筑的功能和定位不同，对设备 节能运行控制的要求也不同。因此，智能 建筑必须以具体项目的设备系统为对象， 对运行控制能耗进行数据分析，并以此设 计出针对性的设备控制方案。

3 智能建筑设备节能控制分析

智能建筑能耗最高的就是各类设备 系统，通过设备集中运行控制系统可以实 现建筑的能耗监测。根据运行数据分析 和研究 ，设备能耗最高的是空调设备、电 梯、照明系统和给排水工程。其中 ，能耗 最高的就是空调系统 ，因此 ，降低空调系 统能耗就可以有效降低建筑能耗。

3.1 空调设备节能控制分析

空调设备主要可以调节建筑内温湿 度，空调风管系统将水系统的能量进行转 换，然后由风管系统将能量输送至需要使 用的区域，进行温度和湿度的调节。空调 系统的能耗主要包括水循环系统的水泵 消耗电能、风管系统的风机消耗电能、还 有产生冷/热源的压缩机消耗电能。空调 设备的节能控制原理就是对这三大系统 的能源消耗进行有效控制。安装制冷空 调系统的房间能量消耗主要有人体自身 产生的热量、日照产生的散热、照明灯具 的散热、室内各类设备散热、通过墙体的 传导热等，室外温度决定着日照散热和墙 体传导热以及室内空气散热量。空调制 冷系统的热负荷是由灯具、人体和设备散 热负荷构成的。空调耗能系数(CEC)主要 从设备能源利用效率和建筑节能性能两 个方面进行综合评价。该系数是衡量空 调系统节能效率的一个指标，可以参考该 指标采取相应的节能措施，使建筑总体能 耗降低。建筑结构外立面保温层的隔热 性能直接决定了室内空调系统的负荷，可 以通过改善外围结构的保温性能降低空 调系统能耗。

3.2 给排水设备节能控制分析

智能建筑给排水系统是第二个能耗 来源，主要包括各个设备的用水能耗和用 电能耗。其中，水资源使用又可分为生活 和消防使用，生活用水主要是日常居民生 活中的洗浴、饮水和烹饪用水 ，消防用水 主要是为消防自动喷水灭火系统和消防 栓提供用水。影响建筑用水能耗的因素有两点。

1）供水管网损耗 建筑物中的给排水系统通常以暗管的形式埋设进建筑物墙体或者地下，排水系统的管材质量、供水压力以及周围环境 造成的腐蚀程度都会影响管材的寿命，造 成管网破损。尤其是不易发现的水管轻 微渗水是给排水系统能耗的主要源头，因 此 ，加强对给排水管网的质量、安装方式 和安装环境的管控，可以降低给排水管网 能耗。

2）用水终端设备损耗 建筑室内的用水设备主要包括各个房间的用水设施 ，洗漱龙头、浴池、马桶 等，这些设备是产生水能耗的主要终端设 备。用电能耗主要包括消防自动喷淋系 统和水泵的用电损耗，影响水泵运转能耗 的因素主要是抽水量和建筑物高度，通过 对水进行一次加压和二次加压，可以满足 高层建筑的用水，在两次加压时能源效率 有损耗，并与用水量呈相关趋势。消防自 动喷淋系统中必须时刻充满水，以满足随 时突发的消防灭火需求，喷淋系统的长期 充水需要水泵的运转，该电能损耗取决于 喷淋泵功率。

3.3 照明设备节能控制分析

随着我国经济快速发展，社会用电的 需求逐渐增大 ，尤其是工业用电猛增 ，尤 其是在负荷高峰阶段经常会出现有序限 电的情况，所以降低建筑物内电能消耗刻 不容缓。智能建筑的电能消耗主要是照 明系统与用电设备消耗。应对智能建筑 的照明系统进行合理规划设计，人流量大 的场所需要足够的照度，人流量较少的地 方可采用间歇性照明。例如 ，楼梯间、露 台等地方可以设计为红外智能感应或者 声控照明 ，实现建筑内照明系统人走灯 灭，降低电能损耗。

4 智能建筑优势

1）舒适性

为人们在日常生活、工作中提供较为舒适的空调、照明、绿化等条件；

2）高效性

提 高 各 单 位 办 公 、决 策 等工 作 的效率；

3）适应性

适应与公司设备、网络等变更 ，未对原有系统造成阻碍；

4）安全性

保证个人、公有信息不被泄漏 ，避免出现数据信息损坏的现象；

5）便捷性

不仅方便办公机器，同时具有高效的信息服务功能；

6）可靠性

及时发现系统故障，最大程度降低损失，进而推动智能建筑的不断发展。

5 结语

总而言之，基于对全球能源现状的认 知与了解 ，对我国这样一个人口大国 ，实 现能源、资源的节能降耗已经迫在眉睫 ， 不仅关系着人们的日常生活环境，更会影 响我国能源战略和社会可持续发展。本 文通过提出加强智能建筑的设备节能管 理 ，在为业主提供便捷舒适、人性化的服 务同时，加强对智能建筑内设备运行管理 的智能化控制与管理，降低建筑内设备的 待机消耗和不必要能耗。通过采用芯片 技术、通信技术和大数据分析等现代技术 实现对建筑内设备的智能管控，机电设备 运转可以根据指令自动启停、采用变频技 术控制空调运行、楼宇智能系统避免电梯 的非必要运行。通过采取多种优化措施 和方案 ，进一步降低智能建筑的能源消 耗，为实现智能建筑节能降耗和全社会的 可持续发展提出参考建议。

参考文献

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[2] 王金铭 . 关于建筑环境与设备工程节能 设计的要点分析[J]. 居舍，2020(34):79- 80+82.

[3] 魏惠凤 . 智能建筑设备控制技术与建筑 节能分析[J]. 科技创新导报，2016，13 (33):44+90.

[4] 廖昌明 . 智能建筑设备监控系统节能措 施初探 [J].绿色环保建材，2016(11):24.

[5] 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.