浅析智能建筑节能与绿色建筑

1、概述

建筑既是人类活动的基本场所，也是大量消耗能源、资源的重要环节。目前我国每年新建建筑中，只有10～15％能达到国家制定的强制性节能标准，80％以上为高耗能建筑；既有的400亿mz建筑中，95％以上是高能耗建筑，这对社会造成了沉重的能源负担和严重的环境污染，制约了我国的可持续发展。严峻的事实告诉我们，中国要走可持续发展道路，发展节能与绿色建筑已刻不容缓。

我国建筑耗能的数字就非常惊人：在建造和使用过程中直接消耗的能源占全社会总能耗的30％，使用的钢材、水泥等建材的生产能耗占16．7％。两项相加，我们非常短缺、又千辛万苦开采生产的能源，有约一半被建筑消耗了。能源利用率低，为了经济发展环境受到极大程度的污染，建筑节能已成为行业关注的热点。

2、智能建筑节能控制

上个世纪80年代后期及9O年代初，为了向人们提供舒适、健康、方便的住宅环境，工程师们提出了智能建筑的概念，将建筑融入网络通讯、办公自动化等元素，使建筑结构、服务及管理得到合理优化。智能建筑符合21世纪绿色与环保的时代主题，使人类与自然可持续发展。

智能建筑的有以下特点，从环境方面来看：

(1)舒适性，使人们在智能建筑中生活和工作，无论心理上还是生理上均感到舒适，为此，空调、照明、消声、绿化、自然光及其它环境条件应达到较佳和最佳条件。

(2)高效性，提高办公业务、通信、决策方面的工作效率；提高节省人力、时间、空间、资源、能量、费用以及建筑物所属设备系统使用管理方面的效率。

(3)适应性，对办公组织机构的变更、办公设备、办公机器、网络功能变化和更新换代时的适应过程中，不妨碍原有系统的使用。

(4)安全性，除了保护生命、财产、建筑物安全外，还要防止信息网信息的泄露和被干扰，特别是防止信息、数据被破坏，防止被删除和篡改以及系统非法或不正确使用。

(5)方便性，除了办公机器使用方便外，还应具有高效的信息服务功能。

(6)可靠性，努力尽早发现系统的故障，尽快排除故障，力求故障的影响和波及面减至最小程度和最小范围。

从功能方面来看：

(1)具有高度的信息处理功能。

(2)信息通信不仅局限于建筑物内，而且与外部的信息通信系统有构成网络的可能。

(3)所有的信息通信处理功能，应随技术进步和社会需要而发展，为未来的设备和配线预留空间，具有充分的适应性和可扩性。

(4)要将电力、空调、防灾、防盗、运输设备等构成综合系统，同时要实现统一的控制，包括将来新添的控制项目和目前还被禁止统一控制的项目。

(5)实现以建筑物最佳控制为中心的过程自动控制，同时还要管理系统实现设备管理自动化。但目前国内未足够重视智能建筑本身的节能性其表现如下：

①智能建筑未与其它系统的效能相互组合优化；

②后期的维护未能得到设备系统服务商及时支持；

③管理人员未得到充分培训，对智能建筑的管理意识不重视，技能落后。

下面以写字楼及酒店等商业建筑的照明及空调系统耗能进行大致的统计：

(1)照明系统：写字楼照明耗能平均占总耗能的35％，酒店占30％；

(2)空调系统：写字楼空调耗能下限为总耗能的50％，上限也不会高于总耗能的70％，而酒店的空调耗能比例大概为4050％。

下面通过对照明、空调系统进行举例，从而探讨出智能建筑节能控制途径，希望将资源得到充分利用及系统的效能得到充足的整合。

2.1控制照明系统的管理

照明监控系统主要监视照明配电系统的工作状态，以便对照明系统进行有效的管理，保证其正常工作，实现设计要求；同时，根据一定的程序控制各类灯具的开启、关闭和调光、感应，从而达到节能的目的。其控制方式可以根据设定好的时间和程序，设定控制建筑物内外的各种照明器具启停和顺序，另外，在有特殊情况出现时，使照明设备做出相应的联动。

2.1.1定时控制方式

现场控制器(DDC)对分成若干组的每个区域的照明设备进行控制。为满足不同时间段照明的需要，就要将各组电灯开关的时间表用软件进行编制。而在那些用电有规律的地方，可以按预定的时间自动设定开启不同组别的电灯，这样也节能因长期点亮也造成的浪费。’

2.1.2智能控制方式

通过计算机及自动化技术控制探测器及传感器，达到智能化集中控制照明系统的目的，从而对如调节电灯开关、明暗等需求及形如合成照度控制、定时控制、人员活动检测控制等条件来对运行参数、模式的修改及设定。

上文提到合成照度控制，它是指将空间根据日光对窒内的影响度分成数个区域，依据照明负荷或面积在每个照明区域分成不同的供电回路，通过采用光线传感器与功率调光器，依照室外阳光强度和室内照度相结合控制电灯的开闭和调整灯光亮度。这样不但可以达到节能目的还能充分利用自然光，还可以提供一个相对稳定的视觉环境，以满足舒适照明的需要。

对于人员活动检测控制，是将有声、光、红外元件的传感器安装到照明区域，如果人员离开照明区域，可自动切断电源，从而节省资源。这种方式也可以检测可疑人入侵报警作用。

2.2空调及通风系统的节能控制

空调通风系统通常由制冷系统、冷却水系统、空气处理系统及热力系统组成。空调通风系统可以保证在建筑内工作、生活环境的空气品质。监测系统采用了自动化装置监测各种参数和设备的运行情况，集中对种类多、数量广的系统设备进行管理，以节省能源。

2.2.1冷源系统的节能控制

通常空调系统按照长期在固定最大水流量下工作考虑运行的，其根据建筑最大设计热负荷设计空调系统中冷冻水泵和冷却水泵的容量，但随着季节、昼夜和用户负荷的变化，设计负荷多数时候都高于空调热负荷。系统如果长期在低温差、大流量的状态工作会让管理系统能量损失增加，并且使水泵运行的输送能量消耗。

2.2.2变风量控制

根据夏季室内的最大余热量设计空调的送风量，但一般时候空调绝大部分时间是在小于0．8的负荷运行的，通过变频调速控制风机进行变风量运行使之根据房间热负荷变化，从而改变自身转速与风量。

2.2.3最小新风量控制

新风量的引入可以保证建筑内空气品质，但这样也会增加新风的耗能量，所以在满足室内卫生条件下，减少新风量可以提高节能效果。但在采用变风量控制的空调系统中，当送风量在运行过程中随着负荷的减少而不断减少时，新风量也将随着送风量成比例减少，在负荷很低的情况下，就有可能出现新风量不足现象，因此可采用送回风机控制等方式对最小风量进行控制。

2.2.4提高室内温、湿度控制精度

传统建筑夏季室温过冷，冬季过热，这样的生活环境不符合人体健康及舒适性要求，如果不采用楼字自动系统，夏季温度下降1cI：，会多耗掉9％的能量，如果冬季将设定值温度上调1cc，将增加12％的能耗。所以空调有效节能的措施是根据室外的环境变化将室内温度及湿度控制在精度范围内。

3、绿色建筑

绿色建筑是指在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材)、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空问，与自然和谐共生的建筑。绿色建筑的基本内涵可归纳为：减轻建筑对环境的负荷，即节约能源及资源；提供安全、健康、舒适性良好的生活空间；与自然环境亲和，做到人及建筑与环境的和谐共处、永续发展。

一般建筑与自然环境是互相隔离的，其设计方式也比较单调而且会污染环境，能耗非常大，而绿色建筑内外部连通，自动适应气候调节，使环境的空气品质提高，它也被看作全面资源节约的建筑，使一些不可再生能源的消耗减到最小。

4、结束语

为贯彻落实党中央国务院关于“着力加强资源节约和环境保护工作”的要求，建设资源节约型和环境友好型社会，加快构建社会主义和谐社会，在建设领域全面落实科学发展观，我国建设行业的各级工作者要大力推进智能、绿色建筑与建筑节能工作，实现建筑节省资源和保护环境的目标。