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楼宇自控在智能建筑中的节能
时间:2021-12-25     访问量:1322

1 概述

在现代智能建筑设计中,和传统的楼宇设施相比,楼宇自控系统的优势明显,能够给人们的生活提供极大的便利,如图1所示为楼宇智能系统结构。同时,楼宇自控系统不仅能够实现对各种智能化设备的分散控制,同时又能够集中管理各种用户对设备的需求。楼宇自控系统的设计和施工,可以节省大量的人力以及物力,而且在管理上也具备很强的信息集成优势以及可靠性。从节能层面而言,楼宇自控系统主要体现在智能设备的信息管理上,但是,在信息的分析能力和集成能力方面还存在着很多不足之处。楼宇的排水、通风、空调以及用电设施在节能措施的使用上正在逐步完善,但是,目前仍然存在着很多急需解决的问题,本文就此展开阐述。

 

1 楼宇智能系统结构

2 楼宇自控系统中在照明系统中的应用

2.1 光源节能

对于以往的建筑工程项目而言,主要的能耗来自于照明系统,其中,灯泡的能源消耗量最大,在社会经济水平和科学技术快速发展的前提下,LED灯应运而生,并且在照明和降低能耗方面都有很好的应用价值。相比于传统的电灯,LED灯节省的能源可高达80%,而且能源消耗相对较少。如今,随着建筑行业发展速度的逐渐加快,再加上为了顺应节能环保理念的需求,节能减排工作成为了促进建筑行业进一步发展的一项关键性工作,因此,需要将光源节能作为一项重要内容。楼宇自控系统在智能建筑中可以实现对节能灯的使用,能够起到减少能源消耗的作用。

2.2 灯光节能

灯光在照明过程中是必然会存在的,不管使用哪种光源都不可能避免灯光的存在,所以,不管是哪种类型的照明系统,有效落实灯光节能工作都具有非常重要的意义,灯光节能方法主要有以下几种。
(1)众所周知,建筑公共区域对灯光能源的消耗量非常大,因此,需要从这一方面入手来控制灯光能源,即将手控灯换成自动控制灯,并且设定合理的灯光使用时长,在用户进入到电灯照明区域的时候,通过感应声音来启动照明设备,并且在满足设定时间之后将其自动关闭,这种自动控制灯光的方法,不仅为用户出行提供了便利,同时还节省了电能。这种方法仅仅是转变控制灯源的方式,所以,无需投入大量的人力物力,因此,在建筑行业得到了广泛的应用。
(2)将室外采集光和灯光结合起来,当室外采集光能够满足用户需求的时候,就无须使用灯光,而在受到季节、天气、室外照明设备以及附近建筑物等方面因素影响,使室外采集光无法满足用户需求的时候,就需要用到灯光。由此可见,不能直接准确设定灯光的光亮度和控制时间,应该根据智能灯光控制系统,基于室外采集光的变化,对不同区域的灯光进行有效调整,通常情况下而言,智能灯光系统应该严格按照室外采光程度和实际的照明需求设计供电回路,并且在此基础上,需要选择对应的灯具。同时,为了能够给楼宇自动控制系统中及时传递不同区域的灯光信号,还应该安装灯光传感器,借助系统的接收端来科学判断信号,确定每一个照明区域中光源的工作情况,并且严格按照需求标准和实际情况之间的差异来控制灯光,通过有效调控灯光的自身亮度和作业时间,尽可能减少对灯光的不合理利用,起到节省灯光的作用。
(3)楼宇自控灯光节能主要用在规模比较大的建筑物中,在家居中并不实用。如今,在大规模建筑物中使用自控和手控结合起来的照明系统,能够通过设置中央控制室,集中控制手控与自控的所有光源,借助传统的定时设定、手动设定和现代的感光设备、移动侦测等有效监控所有光源的亮度和作业时间,使用这种集中处理的方法,不仅能够有效控制电网自身的浪涌电压和冲击电压,同时,还能够起到保护灯具的作用,以免灯丝在热冲击的作用下受损,这样一来也就延长了灯具的使用寿命,节省了对人力和物力的消耗,这同样也是另外一种节省电能的方法。

3 楼宇自控系统在空调系统中的应用

空调系统作为日常家庭中的智能系统,对能源的消耗量也非常大,所以,应该从设计环节和使用环节入手来尽可能降低能源消耗问题。即在设计空调系统的过程中合理使用节能技术以及楼宇自控技术,在保障建筑物室内舒适度的同时,将空调系统的能源消耗降到最低,这样一来也能够减少由于能源消耗而产生的资金支出。

3.1 调整新风系统

调整新风系统也就是明确室内外空气烩值的变化情况,科学调整空调的工作状态,在楼层面积不发生改变的情况下,室外空气烩值会高于室内,而新风系统的使用,在室内输入的新风会以能耗较低的形式来实现,如果室外空气烩值小于室内,就能够为新风系统的正常稳定运行提供可靠的保障。在室内输入新风,借助这种专业化的调控方法能够全面保障楼宇自控系统的舒适性,满足节能环保理念需求。

3.2 人性化的自动控制

楼宇自控系统的设计会根据实际需求实现人性化设计,并且该系统的控制能力和管理能力很强,如果过滤网处于非正常工作状态,就会自动发出声光报警信号,工作人员根据报警信息可以及时开展维护和清理工作。为了在节约能源的前提下给人们提供舒适的居住以及生活环境,可以通过将新风机组的空调特点和楼宇自动系统的功能结合起来,借助时间程序来启动或者停止节能功能,即使设备处于间歇的将启动或者停止的状态,不会对环境的舒适性产生不利影响。

3.3 变风量控制

智能建筑空调中使用变风量控制方法,能够在室内温度发生变化的情况下,通过改变送风量的大小或者送风温度来实现相应的效果。通过使用变风量系统中的中央空调,能够减少将近40%的能耗,而且只有在冷风负荷处于最大值时才会用到最大风量,因此,可以起到减少能源消耗的作用。构成变风量控制系统的装置主要有可调控变风量风阀尾端装置以及变频调节电机的空调机组,其能够对风机的启动和停止进行监控,掌握风机的运行状态,并且严格按照室内温度的实际情况来调整水阀开度和新回风门的大小,以此来控制室内温度,使其处于稳定状态。

3.4 给排水监控

在建筑给排水系统中,变频供水设备以及集水坑是其中的重点内容,现代智能建筑管理工作的落实,借助楼宇自控系统可实现给排水的程序控制。首先,应借助传感器等装置了解建筑体水池溢流水位,明确消防水箱水位,如发现水池、水箱水位异常,则楼宇自控系统将发出警报;其次,实时监测给排水系统水压、水流量,且按时间分类整合监测数据,分析潜在隐患,并制定应急方案;最后,监测建筑溢流水位及低水位,关注水泵运行状态,基于楼宇自控系统完成建筑全方位监测,最大程度保障建筑功能稳定。楼宇自控给排水系统包括生活供水、污水排放控制。从楼宇自控系统供水角度来看,主要为恒压供水,对供水泵的定时循环工作展开监控,恒压供水系统与软启动器、变频器构成的电气系统衔接,当建筑用户平均用水量较低时,可借助楼宇自控电气系统变频器调节建筑供水流量;当建筑用户平均用水量增加时,在可结合实际用水情况增加工频泵,以此满足建筑用水需求。楼宇自控系统对生活水泵的控制依托于 DDC现场控制器调节启闭状态,并管理故障报警信号,结合建筑给排水情况实现备用替开、循环倒泵、恒压控制的自动管理,当建筑体生活水泵处于运行状态时,水流开关完成水流量检测后,信号由 DDC 现场控制器接收。楼宇自控系统可实时监控建筑给排水数据参数,运用压力传感器了解建筑水管网给水压力,将给水压力信号处理后传输至 DDC 现场控制器,DDC 现场控制器根据低压、超压情况展开控制或报警处理。

4 楼宇自控系统节能措施的应用前景

在智能建筑快速兴起的前提下,新风换气技术、空调控制技术以及照明技术也得到了快速的发展与应用,满足了用户实际的工作、生活需求。现代计算机技术以及自控技术的应用,使楼宇控制系统的自控技术进入到了全智能化控制领域的发展阶段,这为行业设计人员带来机遇的同时也带来了相应的挑战。通过使用各种现代化技术来自动化监控楼宇智能化设备,能够全方位把控信息资源的管理以及对使用者提供信息服务。实现资源的合力调配与整合,从而创造出的适合社会发展需求的、具备安全性、便捷性和高效性的建筑楼宇,如图2所示为楼宇智能建筑的物联网系统。在智能建筑中,楼宇自动化控制系统作为一项重要内容,其实主要目的是节省建筑物内部的能源消耗,使设施智能化、环境舒适性,以此来随时开展环境监测、控制以及管理工作。通过实时控制自控系统,能够为用户提供安全可靠、舒适满意、节能环保的居住环境。有效控制照明系统、全热新风换气系统、消防系统、电梯系统以及排水系统等等,能够提高用户的生活和工作水平。楼宇自动化控制能够实现对建筑物内部给排水、通风、照明、变配电、消防等系统的管理,对其集中实现监测、控制和反馈,以便形成现代化的综合自控系统。智能化控制可以对设备实现高层次的智能管理,从而营造出舒适的环境,减少维护成本、提高工作效率。除此之外,在建筑艺术不断发展的前提下,将建筑和智能设备结合起来,需要设计师明确智能控制的艺术价值,这样一来,才能进一步提升楼宇建筑价值和环境质量。智能化控制作为推动人居环境可持续发展的关键措施,有着广阔的发展空间。

 

2 楼宇智能建筑的物联网系统

5 结束语

综上所述,面对全世界的能源短缺现象,各行各业的发展必须顺应节约能源理念。因此,在智能建筑中广泛应用楼宇自动化控制系统,能够发挥出很好的节能效果。如今,建筑行业应该高度重视楼宇自控系统,加大对技术的开发力度,有效落实楼宇自控系统的安装以及监督工作,全面提升其技术水平和质量,以便让用户提供高质量的使用体验。