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关键词:智能建筑;信息化;社会背景;网络
中图分类号:G267文献标识码:A文章编号:1672-3198(2009)18-0279-02
1 现代智能建筑概述
信息技术使人们的生产、生活等方式发生了巨大变化,作为人居住和活动场所的建筑物要适应信息化带来的变化,智能建筑的产生和发展是必然趋势。智能大厦的内涵有如下定义:(1)位于华盛顿特区的“智能大厦研究机构”对IB的定义 :“智能大厦是人们通过对建筑物的四个基本要素―结构、系统、服务和管理及其内在关联的最优化分析,提供一个投资合理、效率又高的舒适、温馨、便利的环境。”(2)美国智能建学会(AIBI,American Intelligent Building Institute)定义“智能建筑”是将结构 、系统、服务、运营及其相互联系全面综合,并达到最佳组合,所获得的高效率、高功能与舒适性的大楼。(3)日本的建筑学界强调IB就是高功能大楼,是方便有效地利用现代信息与通信设备,并利用楼宇自动化技术,具有高度综合管理功能的大楼。(4)新加坡规定IB必须有三个条件:一是具有保安、消防与环境控制等先进的自动控制系统,以及自动调节大厦的温度、湿度、灯光等参数的各种设施,以创造舒适安全的环境;二是具有良好的通信网络设施,使数据在大厦内进行流通;三是提供足够的对外通信设施与能力。(5)我们的认识:IB 是以建筑为平台,利用系统集成方法,将智能型计算机、通信及信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,所获得的投资合理,适合信息社会需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活更具人情化的建筑物。
2 智能建筑的构成和功能
(1)楼宇自动化系统。该系统对智能大厦中的暖通、空调、电力、照明、给排水、消防、电梯、停车场、废物处理等机电设备进行综合协调、科学管理和维护保养。楼宇自动化系统通常包括以下三个子系统:建筑物管理子系统、安全保卫子系统、能源管理子系统。
(2)通信自动化系统。通信网络是建筑物的“中枢神经”。有各种通信设备、线路、计算机软件组成。是传送话音、数据和图像的基本通信网络。包括实现楼层间各种终端、微机、工作站之间通信的楼层局域网、沟通楼群或楼内计算机与楼内各个局域网间通信联系的楼群或楼内高速主干网以及公共信息资源网。
(3)办公自动化系统。智能大厦中要处理行政、财务、商务、档案、报表、文件等管理业务及安全保卫业务。
(4)智能建筑的系统集成中心。它具有各个智能化系统信息总汇和各类信息综合管理的功能:①汇集大厦内外的各种信息,接口界面要标准化、规范化、以实现各职能系统之间的信息交换及通信协议。②对大厦各个职能化系统进行综合管理;③对大厦内各个网络进行管理,必须具有很强的信息处理能力及数据通信能力。
(5)综合布线系统。它为整个大厦的光电信息传输提供技术标准统一、传输介质统一、布线结构一致的通道,适应多种信息的传输,管理配置灵活,维护方便。通常由工作区子系统、水平布线系统、垂直干线子系统、管理子系统、设备子系统及大厦室外连接子系统六个部分组成,与传统的布线系统比较,有着许多的优越性,主要表现为它的兼容性、开放性、先进性和经济性。
3 智能建筑产生的背景
20世纪科学技术的飞速发展,导致产业结构的巨大变化。白领阶层的增加,人们对办公环境的好坏也愈加重视。依赖于大量享有高薪的办公人员提供服务而运行的经济,无法承受办公费用高涨而功率低的状态。这一矛盾必然要由适用于信息化社会的手段来处理。智能建筑的产生为解决这一问题展开了广阔前景,尤其是其通信及办公自动化系统,大大提高了办公效率。20世纪80年代以后,由于高技术的冲击,给一些发展中国家的经济带来了活力,同时也面临着基础设施落后和奖金匮乏等问题,这就出现了一些原来由政府投资的交通、通信等项目,向民间和国外开放,出现了“建筑―经营―转让”方式。1984年美日通信和电信业开始改革并全面开放、大幅度自由化。尤其是20世纪90年代冷战结束,大批高技术军工企业实现“民”,使得信息技术市场上出现如火如荼的竞争格局。所有这些都为信息社会的完善和智能建筑的出现创造了社会条件。
4 智能建筑的发展趋势
在信息社会中,人们对于现代建筑的概念也在发生变化,传统建筑提供的服务已远远不能满足现代社会和工作环境等方面的要求。智能大厦的出现,使得一幢幢楼变成一个小社会,其内部有众多的小公司,各种商业的活动行为要求数以兆计的信息和控制指令进出整座大厦。智能大厦把建筑物的结构、系统、服务和管理等基本要素以及它们之间内在联系进行优化组合,从而提供一个投资合理、高效、舒适、便利的环境。由于经济的发展和社会的信息化,“智能大厦”这一术语逐渐在建筑业流行起来,在国内的楼宇建设中正流行一股“智能化”的热潮。许多房地产商在广告宣传时,将其大名必冠以“智能化”或“5A甲级智能大厦”。但大厦的“智能化”并不仅仅是建设一个简单的综合布线系统,更不是时髦的头衔能随便加在自己头上。我们必须对智能大厦有一个全面、综合、深入的认识,这对于设计者、使用者乃至发展商都是非常重要的。智能大厦发展史,是一个从监控到管理的发展过程,也是楼宇设备监控的演变史。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统,仅靠中央临近室很难实现。20世纪80年代,微电脑技术的崛起再加上信号传统技术的进步,基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的中央监控室,并且较容易地进行操作和管理,从而提高了效率。1984年,美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造,建成了称之为(City Place)的大厦,从此诞生了世界公认的第一座智能大厦。它是时展和国际竞争的产物;为了适应信息时代的要求,各高科技公司,纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技 大楼(HI-Tech.Building),如美国国家安全局和五角大楼等;同时,高科技公司为了增强自身的应变能力,也对办公或研究环境进行了创新和改进。日本第一次引进智能大楼的概念。近十年来建成了野村证券大厦、安田大厦、KDD通信大厦、NEC总公司大楼 、ARK森大楼、本田青山大楼。日本是对IB进行全面的综合研究并提出有关理论和进行实践的最具代表性的国家之一。1995年底日本还成立了国家智能建筑专业委员会。据有关估测,美国的智能大厦将超万幢,日本和泰国新建大厦中的60%为智能大厦。美国也宣称1995年以后要大幅度增加智能大厦的比例。中国的第一座智能大厦被认为是北京的发展大厦。此后 ,相继建成了一批准智能大厦如深圳的地王大厦、北京西客站等,上海证券大厦的智能建筑的全部弱电工程由美国一家工程公司承包。总之,进入20世纪90年代以后,智能大厦蓬勃发展,步美、日之后尘,法国、瑞典,英国等欧洲国家以及香港、新加坡等地的智能大厦如雨后春笋般地出现。
关键词:智能建筑; 电气技术;发展趋势
中图分类号:TU855 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-01
一、建筑电气的定义
“建筑电气工程”就是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学,它是介于土建和电气两大类学科之间的一门综合学科。"建筑电气工程"主要包括:建筑供配电技术、建筑设备电气控制技术、电气照明技术、防雷和接地与电气安全技术、现代建筑电气自动化技术、现代建筑信息及传输技术等。
二、智能建筑的发展过程
智能建筑的发展史,是一个从监控到管理的发展过程,也是楼宇设备监控的演变史。早期的超高层大楼一般设备非常多,诸如空调系统、给排水系统、变配电系统、保安系统、消防系统、停车场系统等各种专业系统同时共存。操作和控制这些系统,仅靠中央临近室很难实现。80年代,微电脑技术的崛起再加上信号传输技术的进步,基本上实现了所有设备都可以显示于大楼内的中央监控室,并且较容易地进行操作和管理,从而提高了效率。1984年,美国康涅狄格州的哈特福市将一幢旧金融大厦进行了改造,建成了称之为(City Place)的大厦,从此诞生了世界公认的第一座智能大厦。为了适应信息时代的要求,各高科技公司,纷纷建成或改建具有高科技装备的高科技大楼(HI-Tech. Building),如美国国家安全局和五角大楼等。
三、智能建筑的概念及组成
智能建筑是以建筑工程与艺术、自动化技术、现代通信技术和计算机网络技术相结合的复杂系统工程,智能建筑系统是指利用系统集成方法,将智能计算机技术、通信技术、信息技术与建筑艺术有机结合,通过对设备的自动监控,对信息资源的管理和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合,适合信息社会需要,并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点的建筑物。
四、智能建筑电气的五个主要范围:
(1)建筑供配电技术:变配电所及建筑供配电系统;城网小区规划及施工现场临时用电。
(2)建筑设备电气控制技术:建筑设备(继电器-接触器、PLC控制)控制线路设计、安装、维护。
(3)电气照明技术:照明配电设计、施工、维护。
(4)防雷、接地和安全技术:防雷、接地装置的设计、施工。
(5)现代建筑信息及传输技术:电话通信系统、有线电视及卫星通信系统、数据通信系统、计算机网络、楼宇综合布线、综合布线工程测试及楼宇信息管理系统 。
五、我国智能建筑电气的发展情况
智能建筑电气按习惯分为强电和弱电两部分,强电部分的内容主要包括:变配电系统、电力和照明系统、防雷接地系统等。
随着光纤的广泛使用,光纤到区(楼),光纤到户(桌面),为智能建筑宽带化创造必要的条件。实现Internet接入,进行本身网站的建设,满足用户访问Internet服务的需求,在Internet上对智能建筑的某些功能进行远程监控和综合管理等是当前智能建筑信息网发展的新动向。智能建筑中选用无线通信技术是发展的趋势,今后若干年,随着Internet的无线访问、无线局域网、无线家居智能系统等技术的不断成熟,无线通信技术将会在不同建筑中应用。视频传输技术的应用。在数字化社区中视频传输系统包括视频点播系统(VOD)、会议电视系统(MTV)、可视电话系统、可视对讲系统以及家庭内各种视频传输系统,这些视频传输技术在智能建筑宽带网上将会大量使用。
系统集成和信息融合是智能建筑电气发展的趋势。在目前的智能建筑中,实际上已经存在局域网、电话网、双向有线电视网和控制网四类网络。在信息化的智能建筑环境中事实上存在着数据、语音、视象和控制四种信息。在系统设计时,必须注意系统集成与多种信息融合的问题,其目的有利于优化网络结构、避免功能重复建设、减少投资;有利于资源集中和信息共享;有利于系统的科学管理、集中维护以及系统的发展和扩充等。实践已证明系统集成和信息融合是必要的,其优点是明显的。楼宇控制系统集成的最新发展是Internet/企业信息网(Intranet)技术及Web技术在系统集成中的应用;采用OPC技术的集成方案;产品化的集成软件。
建筑电气技术的新趋势如下:(1)采用现场控制总线技术;(2)融合弱电技术和强电技术;(3)融合计算机网络技术;(4)以弱电通信的方式控制强电。
随着智能建筑在中国兴起,1995年3月,中国工程建没标准化协会通信工程委员会颁布了《建筑与建筑群综合布线系统设计规范》。2004年又颁布了《信息系统防雷设计规范》C-B50343―2004。建设部于2003年7月颁布了GB/T50339―2003《智能建筑工程质量验收规范》。从而基本上达到了从设计、施工到验收各重要环节均有章可循。
智能化技术只是一种手段,是通过对建筑智能功能的配备,强调高效率、低能耗、低污染,在真正实现以人为本的前提下,实现节约能源、提升建筑使用功能、保护环境和可持续发展的目标。至今为止全国已有数千座智能建筑相继建成,令世界建筑界瞩目。
六、我国智能建筑电气方面存在的主要问题
(1)、我国具有完善的建筑设备自动化(BA)、通讯自动化(AC)和办公自动化(OA),简称3A系统。目前主要集中在大城市,发展不平衡。
(2)、智能化技术和产品依赖进口,缺少国产化系统集成产品。到目前我国还没有开发成套的智能建筑电气系统集成产品。
七、结语
本文浅述了我国智能建筑电气的发展情况,系统集成和信息融合是智能建筑电气发展的趋势,如何应对智能建筑电气的市场竞争,亟需使智能建筑产业走向集约化发展的道路。集约化可以为我们带来巨大的经济效益,并大大地提高工作效率。将是提高我国建筑电气市场竞争力的重要措施。
参考文献:
[1]建筑照明术语标准JGJ/T 119-98.北京:中国建筑工业出版社,1998.
[2]通用用电设备配电设计规范GB50055―93.北京:中国计划出版社,1993.
关键词:城市住宅建筑;智能化;现状;发展趋势
中图分类号:X799文献标识码: A
前言
随着现代计算机技术、现代通信技术、现代控制技术和现代建筑技术的发展,建筑工程智能化的浪潮席卷全球,并成为一种势不可挡的历史趋势,出现了诸如智能建筑、智能小区、智能家庭、智能工厂、智能街区、智能城市等信息技术与建筑技术相结合的产物。毋庸置疑,建筑工程智能化给建筑环境的改变和人们生活带来很大的方便。
一、智能建筑的特征
虽然智能建筑已取得广泛的应用,但是国际上关于智能建筑还没有统一的定义。我国的《智能建筑设计标准》(GB/T 5C314-2000)对智能建筑的定义是“以建筑为平台,兼备建筑设备、办公自动化及通信网络系统,集结构、系统、服务、管理及它们之间的最优化组合于一体,向人们提供一个安全、高效、舒适、便利的建筑环境”。
智能建筑包括以下几个基本部分:建筑设备自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS)、办公自动化系统(OAS)。即通常所说的3A。后来又增加了智能防火监控系统(FAS)和保安自动化系统(SAS),所以又称5A系统。其中,建筑设备自动化系统是智能楼宇设计最基本和最重要的组成部分。
二、城市住宅建筑智能化的现状
我国对智能建筑的最大贡献是住宅小区智能化建设。在上世纪末在中国开展的住宅小区建设是中国独有的现象,在住宅小区应用信息技术主要是为住户提供先进的管理手段,安全的居住环境和便捷的通信娱乐工具。这和以公共建筑如酒店、写字楼、医院、体育馆等为主的智能大厦有很大的不同,住宅小区智能化正是信息化社会,人们改变生活方式的一个重要体现。推动智能化住宅小区建设的主角是电信运行商,他们试图通过投资建设一个到达各家各户的宽带网络,为生活和工作在这些建筑内的人们提供各种人们需要的智能化信息服务业务,用户通过这个网络接受和传送各种语音、数据和视频信号,满足人们信息交流、安全保障、环境监测和物业管理的需要。以此网络开展各种增值服务如:安防报警、紧急呼救、远程抄表、电子商务、网上娱乐、视频点播、远程教育、远程医疗以及其他各种数据传输和通信业务等,并以这些增值服务来回收投资。目前虽然还有人对这种发展建筑智能化的思路持怀疑态度,但建筑智能化已成为房地产行业最热门的话题。更重要的是他将会改变人们进行建筑智能化建设的技术路线和运作模式,也许这标志着智能化已经突破一般意义上的建筑范畴,而逐渐延伸至整个城市、整个社会中应用。建设部住宅产业促进中心于1999年底颁布了《全国智能化住宅小区系统示范工程建设要点与技术导则》(试行稿),导则计划用5年时间,组织实施全国智能化住宅小区系统示范工程,以此带动和促进我国智能化住宅小区建设,以适应21世纪现代居住生活的需要。信息产业部于2001年出台了《关于开放用户驻地网运营市场试点工作的通知》及《关于开放宽带用户驻地网运营市场的框架意见》。将在13个城市首先开展宽带用户驻地网运营市场开放、管理试点工作。摸索出行之有效的管理办法、技术标准,进而在全国推广,进一步推进中国的宽带建设。
三、城市住宅建筑智能化的发展趋势
1、提高对建筑智能化的认知
在很多年之前,智能建筑这一名词已经被提了出来,但是长期以来都未引起人们的重视,在现阶段,加强有关智能建筑的基本认识,转变自身的思想观念,以正确的态度和方向将智能建筑的发展引向正途,是一件很有必要的事。3A是智能建筑的核心,智能建筑通过综合布线系统规划和综合了三个系统,极大提高了建筑各项设施运转机制的效率,使其更加合理和环保。目前,社会上相继出现了一些建筑公司的4A、5A等宣传,这种说法在一定程度上是没有意义的,因为越多的A只能意味着越低的集成程度。因此,建筑行业的相关人员应该积极普及和宣传各种建筑智能化知识,使全行业的智能化建筑意识得到显著地提升。如果缺乏必要的宣传,适应信息时代要求的智能化建筑就无法在新的社会条件下更好地被建设出来。
2、智能化建筑将实现无障碍发展
在当前建筑智能化发展的过程中,由于管理制度的不合理制约了建筑智能化的发展,建筑智能化的发展涉及到多种复杂的机构和环节,管理不善将会造成程序繁杂,浪费时间,也会对建筑智能化的发展制造一定的障碍。随着管理制度的不断完善和变革,今后可以将建筑智能化的系统作为一个统一的系统进行管理,促进了系统内各项业务的发展,例如在建筑智能系统中,能够预见消防服务业、物业管理等,其他的项目也都能够得到升级管理,这是今后建筑智能化发展的趋势,也是能够很快实现的目标。
3、云服务、物联网”在建筑智能化中的应用
随着信息技术的日新月异的发展,云服务和物联网等新技术已在各大行业取得了广泛应用。将其用于建筑智能化的建设,对于提高智能建筑设备的管控、资源信息共享等具有显著的作用。因此,智能建筑的设计施工、建筑设备管控和日程服务等方面可考虑运用云服务和物联网等信息技术,促进建筑工程智能化的革新。
4、实现技术发展与生态环保相结合的发展模式
在经济得到发展和建筑业实现繁荣的过程中,必然会带来生态的恶化和环境的破坏,因此说在今后建筑业发展的过程中,在保证建筑智能化的同时,实现其发展和生态环保理念相结合,实现绿色建筑的发展。所谓绿色建筑,就是综合的运用当今生态学和建筑学的知识,综合其他的科学技术成果,把建筑住宅区域打造成为一个生态型的活动范围,为居民提供一种自然气息浓厚,生态环境良好,生活舒适和谐的环境。绿色生态建筑是在不破坏环境的基础上进行的,目的就在于提高人们的生活质量,这与智能建筑的发展有异曲同工之处,因此说,建筑智能化在今后的发展过程中,可以与生态环保建筑相结合,在建筑设计上既体现出智能的优势,有能够充分展现出生态的理念,这是今后智能建筑发展的大趋势。
5、大力推动建筑智能化结构和材料的发展
建筑智能化在今后的发展过程中,除了要与绿色生态环保理念相结合,还要推动系统结构的升级和新型材料的更新发展。例如可以进行修复混凝土的应用,即在混凝土中加入装有树脂的空心纤维,当结构的构件超过标准出现裂缝时,里面的树脂就会自动流出进行粘合;再如智能化平衡结构的应用,使建筑物的结构趋于平衡;光纤混凝土也是新型的材料,将其应用在建筑智能化发展的过程中,能够有效的监视构件在荷载作用下的受力情况,显示出结构的安全性能和程度。由此可见,建筑智能化在今后的发展过程中,需要向着高科技和新材料的方向发展,同时在发展的过程中适当的扩大区域范围,使智能化建筑涵盖医院、社区、公共场所等因素,使我国的建筑智能化朝着智能化小区和智能化城市的方向发展。
6、建筑结构本体的数字化、智能化
从智能建筑的定义可以看出建筑智能化主要是对建筑环境、设备及人们日常服务等方面的智能化管控,而对建筑本体的数字化、智能化却没有考虑。建筑结构作为智能建筑的主体,其健康安全状况等对于建筑智能化的实现起着至关重要的作用。因此,未来的建筑智能化应包括建筑土木结构的数字化、智能化,可利用生物智能技术,将智能传感器、驱动材料、修复材料运用于建筑土木结构,实现建筑结构健康安全状态自监测、自诊断、自适应、自修复等特异功能。
结束语
随着经济的发展,技术的进步,信息化已经成为今天的发展趋势,在以信息技术为支撑的建筑智能化的发展,也成为当今建筑行业的发展主流。要继续投入人力加强应用研究,促进我国建筑智能化的发展,为其发展开创更广阔的空间。
参考文献
[1] 秦亚玲.智能建筑应用及工程管理[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2012(03)
【关键词】: 智能化建筑能效管理发展现状 存在问题解决思路
中图分类号: C93 文献标识码: A 文章编号:
智能化楼宇是以建筑大厦为平台,兼备通信、办公、建筑设备自动化,集系统结构、服务、管理及其最优化组合,向人们提供一个高效、舒适、便利环境的建筑。建筑能效管理在美国定义为:提高建筑能源使用效率、改善建筑环境管理、节约建筑运行费用;国内目前没有标准定义,目前我国通用的是能效标识:建筑能源消耗、用能系统的效率和性能。
建筑能耗包括建筑的基础能耗、设备的运行能耗和系统的应用能耗三个方面,本文就智能化框架内能耗管理进行阐述。众所周知,楼宇自控系统是智能建筑的一个重要子系统。它直接监控管理着建筑物内的所有设备的运行与用能。因此,楼宇自控系统与建筑的能效息息相关。离开楼宇自控系统谈论建筑的运行节能,可以说是缘木求鱼。
纵观全球,能源危机四伏,节能的呼声愈来越高。目前,我国建筑能耗过大的问题日益突出,对量化降低能耗的要求变得越来越迫切。全国单位建筑面积能耗是发达国家的2~3倍以上, 2013年1月1日,由发展改革委、住房城乡建设部联合制定的《绿色建筑行动方案》经国务院办公厅转发,在全国范围内推行实施,其旨在进一步提高资源利用效率,实现节能减排约束性目标,积极应对全球气候变化,建设资源节约型、环境友好型社会,提高生态文明水平,改善人民生活质量。
因此,进一步推进能效管理工作,争创绿色建筑,将是智能化建筑发展的大趋势。
当前智能化建筑能效管理发展现状
目前,全国现有房屋建筑面积已达400亿平方米。在建筑的建造和使用中,能源消耗高、利用效率低的问题十分突出。相关部门的调查数据表明,2009年建筑耗能占全社会耗能总量的比例由1978年的10%上升到30%左右。在这其中,建筑运行过程中的能耗量占全国能源消耗总量比例的30%。
一般地,在大型公共建筑中,中央空调系统的能耗约占总能耗的40%以上,而大部分建筑的中央空调实际热负载在绝大部分时间内远比设计负载低,且主机、辅机和末端舒适度三者未能实现合理动态调节,导致系统效率较低,电能浪费严重。
许多公共建筑都是全封闭空间模式,完全依靠人工照明进行采光,在上班时间段,照明系统通常都是连续照明,所消耗的能量大,也增加了室内热负荷。可以根据实际需求选择不同的照明节能措施,对提高光效、节约能量是非常重要的。
大型公共建筑节能电梯仅占全国电梯保有量的2%,节能潜力巨大。而公共建筑中给排水等其他能耗设备通过采取一定的控制手段,也能有一定的节能空间。
大型公共建筑功能的实现是以各类机电设备系统运行为基础,空调、给排水、照明的能耗要占建筑运行能耗的70%,仅空调系统的运行能耗就占各系统总能耗的40%以上。所以,在进行大型公共建筑节能研究时,解决机电设备的节能问题是核心。
当前智能化建筑能效管理主要存在的问题
物质水平的飞升提高了人们对室内舒适性的要求,从而对空调有了更多依赖( 暖通空调系统的节能在建筑节能中占据十分重要的位置,本文针对该系统存在的问题进行探讨分析)。据统计,空调系统的能耗已经上升到建筑物运行能耗的40%。而多数建筑物空调系统在50%负荷以下运行时间超过了7成,在传统的定流量系统中,部分负荷下大流量小温差现象严重,耗费了泵系统的输送动力。换言之,当今的能源利用存在着比较严重的供冷与需求不匹配、能源无端耗费的问题。
空调系统的造型一般是按照建筑产最大设计热负荷来选定,且要留有余量。而在实际运行中由于季节、昼夜和使用率的变化,实际热负荷在绝大部分时间内变动剧烈,使机组多数时间在偏离系统最佳负荷下运行。由于空调在负荷剧烈变动时工作效率明显隆低,导致在同等输出量下,过低或过高负荷时耗电量同比最佳负荷时明显上升。
建筑设备控制中最为复杂的就是空调系统的控制,监控设备多,控制变量多并且往往相互关联相互影响的,其中某个控制变量的改变和调整,不仅影响该变量所在的局部能耗,而且还影响整个系统的能耗,而目前应用的节能控制方法多局限于局部优化方案,尽管这些控制方案可以达到一定节能和提高室内舒适性的效果,但由于它们只考虑系统的某些局部特性,因而有可能损害或降低系统其他局部的控制质量。因此,要真正实现楼宇空调的优化管理和控制,必须从系统的层次上综合考虑整个系统的控制特性,优化控制和管理和控制回路的控制设定值。
针对智能化建筑能效管理相关问题的解决方法
1、能效管理解决思路
系统以能源最优化分配为出发点,按需分配,如冷冻站系统能耗主要由冷却塔、冷水机组、冷却水泵、冷冻水泵四部分组成,每个单体设备都有自身的最优工况,而我们所关注的重点是整个系统的协调运转,能量在设备间如何分配,怎样实现这种分配才能做到能耗最低。
2、能效管理的宗旨
通过对建筑内部各类设备的能耗进行检测,利用能量管理系统进行能耗分析,获得能源使用情况,结合大楼的运行模式给出能量使用的合理化分析,并据此给出相应的优化运行指导意见,调整系统的运行策略,便于充分利用能量,减少浪费。
3、实现基础:建筑集成技术与智能控制的完美结合
计算机技术的高速发展促使建筑集成技术日趋成熟,从而为建筑节能提供更广阔的发展条件,一场新的建筑设备控制技术的革命即将引发。在系统集成平台上,楼宇自控系统、能耗计量系统、智能照明系统、消防火灾报警系统、门禁系统等各个子系统的信息可以自由通讯,建筑设备的控制不再仅仅局限于单一设备或单一系统的反馈控制,而是从建筑整体能耗的角度考虑各个系统的协调控制。在建筑系统集成平台上,对建筑进行综合能耗管理,实现建筑设备系统的协调运行和综合性能优化成为可能。
4、实现条件:高度网络化的信息平台及高素质的专技人才
能效管理是一个系统解决方案,通过系统集成工具将能耗计量、用能系统效率(空调、照明、水泵、风机)、用能系统运行状况(历史记录)、建筑环境状况(温湿度、照度、空气质量)、绿色建筑技术的应用、优化运行策略等有机集成到一个高度网络化的信息平台,进行数据的采集和监控。通过相关数据的收集对用能系统进行能效分析,提出改进措施,进行再评估,并对其持续跟踪。
建筑设备运行期间的精心维护保养是保证系统正常运行的一个重要环节,也是降低建筑能耗的重要因素。有研究表明,通过管理手段可以实现6%的节能率,如果没有物业管理对系统的定期和认真维护,则不能及时解决设备和系统故障,从而导致系统“带病”运行,不仅引起设备能耗增加,大大增加运行成本,运行效果也将大打折扣,还会缩短设备的使用寿命。目前,超过70%的大型公共建筑没有专职的节能管理人员,企业内部普遍没有建立相应的能源管理制度,不能及时掌握能源的整体消耗情况,对主要用能设备的运行情况和节能状况也未能及时把握。
因此,智能化集成商要从源头上抓起重视售后培训工作,并建立长久培训体系和机制,安排资深技术人员为建设方物业管理培训出具有智能化专业技能的高素质的专技人才。
参考文献
关键词:智能建筑技术,信息技术,关键技术,发展前景
随着我国建筑行业的不断发展,越来越多的科学技术应用于建筑行业。近年来,智能建筑技术结合自动控制技术,图像处理和显示技术,弱电技术等先进技术,为建筑行业发展开辟了一个新的时代,科技已成为智能建筑中不可缺少的关键技术。然而,由于智能建筑弱电技术尚未成熟应用,因此,本文从智能建筑弱电技术理论、应用现状和发展趋势等方面进行研究,并提出一些看法和理解,完善智能建筑弱电技术的理论研究,为建立科学的智能建筑弱电技术体系提供参考。
1 智能建筑弱电技术
计算机技术,通信技术,自动控制技术和图像技术等现代信息技术与建筑技术结合在一起就构成了智能建筑,智能建筑采用的弱电技术就是所谓的智能建筑弱电技术。根据在建筑中不同的应用范围,弱电技术可以分为两类: 一类是用于楼宇控制,电气火灾保护等大型公共设施,可视为弱低压电能;另一类用于信息源交换信息,如电视和计算机。顾名思义,智能建筑弱电技术是利用弱电技术实验楼宇控制和消防等各方面的智能技术。现阶段,弱电技术在智能建筑应用已经涉及计算机,电子控制和图像显示等先进技术。所以说,弱电技术带动智能建筑的创新,在智能建筑中应用也越来越广。
2 智能建筑弱电技术
2.1 信息技术
信息技术是智能建筑的技术基础。使用信息接入、信息传输技和信息处理技术,改进流程,提升质量。信息技术包括通信技术、计算机技术、控制技术和图形图像技术,也是智能建筑弱电技术中主要采用的技术。智能建筑采用信息技术,巨大的影响人们的工作和生活方式实现远程办公、电子商务、视频会议、远程教学等。为人们提供高效,便捷的工作环境,有利于提升工作效率和生活质量。
2.2 计算机技术
计算机技术是信息处理中的一大技术,它能迅速地提升处理能力,迅速地加强了信息的重要组成部分。计算机技术综合处理多媒体信息,包括语音,文字,数据,图像等,让人们得到更直观全面的信息。计算机技术在办公自动化发挥不可替代的作用,人们可以呆在家里完成各种办公事务。网络在只能建筑中也扮演着重要的角色,满足各种业务之间的信息交互。计算机技术被广泛应用到智能建筑,成为智能建筑技术一项重要技术。
2.3 通信技术
通信技术是信息技术的重要组成部分,实现快速准确的信息传递。通信技术正向数字化,智能化和高速化方向快速发展。给人们提供了语音,数据,图像等快速交互,实现高速的信息资源共享。 通信技术在智能建筑中形成通信网络系统,是智能建筑弱电技术的基础。通信技术实现建筑物的信息交换和传播,提供便利的通信和控制管理需求。
2.4 图形图像技术
图形图像技术是一项重要的信息技术。图形图像技术用于智能建筑表现在两方面,一方面是图形图像信息技术,即信息可视化。另一种是图像信息的计算机处理和图像的压缩编码技术,为图形图像信息采集和浏览带来了极大的便利。
3 智能建筑弱电技术应注意的问题
近年来,智能建筑,适应时代的发展趋势,追求安全性,舒适性和便利性,受到大众广泛欢迎。但在应用过程中,由于缺乏工程实践,影响建筑智能化发挥应有的作用。鉴于此,提出一些智能建筑行业中应该注意的问题供参考。
第一,不贪大求全,只求经济实用。作为一个现代建筑不可缺少的配套专业,智能化系统工程也受到技术,经济和时间等因素的制约,必须基于建设专业特点和使用要求紧密有机地结合在一起,考虑到其 功能,治理和管理的要求,项目投资及其他因素,突出重点,确保主要功能,选择适用的各类专业子系统,系统集成水平,标准级和规模经济。应该从实际需要出发,在工程设计开始,做好全面的智能建筑规划,设计,配套工作。
第二,紧跟主流技术,走成熟可靠路线。智能技术飞速发展,工程设计应着眼于建筑智能化技术的发展主流,建筑智能化工程和研发是不一样的,只有一次机会,项目不允许反复变化,还受到项目周期和进度的约束。 因此,在实际工作中,一些新技术的应仔细挑选,要使用可靠,成熟,稳定和先进的技术为原则,选择成熟可靠的产品和设备。同时,考虑产品的兼容性以及厂商的技术支持服务能力。
第三,遵循科学合理原则。每个设备都有自己的功能和性能局限性,并非“万能”,寻求所谓的“最好”的“新”“最完整”的概念是不切实际的看法。在满足使用要求的条件下尽量简化系统,降低投资和运行费用,使投资更加合理。
第四,重视系统可用性和可靠性。建筑智能化系统使用时间久,且24小时不间断运行,大楼内的安全,人身安全任务事关重大。此外,在要求较高的场合,应该有其他技术支持和应急管理,安全保障等方面的对策。智能化子系统要求各不相同,往往集中在公用机房。每个子系统基本确定后,统一协调规划,避免施工治理杂乱无章。重要机房消防设施也应该是规划和设计。统一安排布置在各种设备,均匀整齐,同时也便于以后使用和管理。
第五,适度超前。通信自动化是智能建筑关键技术之一,目前这一领域快速发展,需求迫切,有一些提前考虑,提高设计标准,预埋件,预留孔,预埋管线,易于后期施工。智能弱电系统管道,线槽施工属于配套设施,采取主动沟通与其他专业人士的设计,安排适当的布线途径,高度和位置,避免图纸设计时间和疏忽,造成冲突的施工,返工和浪费。
第六,弱电线路设计注重稳定性和可靠性。弱电系统的电路设计,推荐采用更可靠的连接选项。 应该专注于工程设计,产品的质量和野外条件下,相同的电路联动控制设备不宜过多。此外,在主回路上电缆和电线的密度常被忽略,导致干扰等风险。
工作中难免出现遗漏,应不断总结经验教训,专注于设计的协调和合作,使智能化工程技术与建筑更好的相结合,以便更好地服务于社会。虽然智能建筑技术有很大的潜力和发展前景,仍有很多因素阻碍智能建筑技术的发展:①虽然有多项智能建筑设计标准,如“智能建筑设计标准”,“智能建筑工程质量验收规范”,然而,由于智能建筑行业涉及的技术多,创新周期短,所以国家规范标准很难具有较好的适用性。 ②精通智能建筑的专业人员相对较小,无法充分结合信息技术及其他技术。③智能建筑行业出现的盲目追求功能齐全,没有重视配套技术发展,导致智能建筑技术没有实质的进步,功能和作用不能完全发挥。 智能建筑弱电技术要提高建筑的规划设计和配套设施的完善,使得智能建筑得到了全面的升级。
4 智能建筑弱电技术的发展前景
智能建筑弱电技术是实现智能建筑的关键技术,发展潜力巨大。未来的智能建筑弱电技术更更大程度地依赖信息技术。智能建筑弱电技术也会引起建筑行业广泛的关注和应用,发展前景十分广阔。具体表现在①计算机和网络技术更多的应用于智能建筑弱电系统,逐步完善智能建筑办公,通讯和安全等功能,实现智能建筑综合管理系统,最终达到所有的智能建筑设备的有效监控和管理。②通信技术在智能建筑向数字化,高速化,网络化发展。宽带综合业务数字网,宽带多媒体通信,移动通信都在快速发展。③智能建筑网络系统逐步向“三网融合”方向发展。实现弱电技术信息平台实现资源共享和互联互通。构建信息高速公路,确保信息畅通。④多媒体技术将成为人们生活的主要娱乐方式,实现图像,数据,语音的综合应用。⑤智能建筑技术安全管理,将逐步采用人体识别和智能卡技术,包括指纹和视网膜识别等。办公自动化,建筑设备自动化控制和通信网络等满足人们生活需求的重要技术将是建筑智能化的未来发展趋势。
参考文献