隨著科學技術的飛速發(fā)展,建筑技術也日新月異,特別是北京奧運會成功舉辦以來,智能建筑、綠色建筑在國內引起了廣泛的關注。何謂“智能建筑”?國家標準《智能建筑設計標準》(GB/T50314-2006)對智能建筑定義為“以建筑物為平臺,兼?zhèn)湫畔⒃O施系統(tǒng)、信息化應用系統(tǒng)、建筑設備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)等,集結構、系統(tǒng)、服務、管理及其優(yōu)化組合為一體,向人們提供安全、高效、便捷、節(jié)能、環(huán)保、健康的建筑環(huán)境”。
從定義中我們可以看出,智能建筑不僅要實現(xiàn)高效便捷的智能化,還要實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。智能化只是手段,而保證舒適度不變的前提下實現(xiàn)建筑節(jié)能才是最終目的。建筑節(jié)能是建筑技術發(fā)展的一個方向,也是節(jié)能領域的一個重要的組成部分。世界平均建筑能耗占總能耗的37%,其中包括采暖、通風、空調、照明在內的民生能耗又占能耗的80%以上,我國建筑能耗約占全國總能耗的28%,且隨著近幾年建筑的不斷增多,年增長率高達15%。而我國的采暖空調、照明、配電系統(tǒng)由于技術、設備落后,能耗巨大。
目前,國內從事建筑智能化實施的企業(yè)不少于3000家,但從事全面的建筑智能化與建筑節(jié)能管理、分析的整體解決方案的企業(yè)卻沒有。某作為國內唯一融合電氣節(jié)能設備和智能建筑系統(tǒng)集成技術的上市公司,在智能化領域是最早提出強弱電一體化集成優(yōu)化設計的公司。更有責任探索行業(yè)的未來發(fā)展方向,推動國內建筑節(jié)能的健康發(fā)展。
因此,某針對當前新建建筑和既有建筑節(jié)能的需求,自主研發(fā)了“某建筑電氣節(jié)能整體解決方案”(如圖1所示),以整體設計為核心,集成了樓宇自控系統(tǒng)(BA)、中央空調變頻節(jié)能控制系統(tǒng)、Full-2ways照明節(jié)能控制系統(tǒng)等單項節(jié)能技術,可為國家辦公機關及大型公共建筑等提供節(jié)能整體解決方案。
集成優(yōu)化,高效又舒適
智能建筑系統(tǒng)集成方案中應滿足節(jié)資、節(jié)能、舒適、環(huán)保和安全的需求。中央空調系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)和照明系統(tǒng)是建筑中耗能大戶,應統(tǒng)一設計、集成優(yōu)化,使其滿足隨外界的溫度、濕度、光線自動調溫、調濕和采光的變化。建筑中的配電系統(tǒng)、發(fā)電機組應采用智能化的設備和運行方式,可根據(jù)建筑負荷的變化自動投入和調節(jié)。當系統(tǒng)的負荷達到一定的需求時,自動啟動發(fā)電機組,對系統(tǒng)補充供電容量;當負荷小到一定程度時,自動退出運行發(fā)電機組,實現(xiàn)全自動運行。同時發(fā)電機組、配電設備應采用集成設計和高度智能化技術,并有充分可靠的連鎖機構,保證系統(tǒng)的安全運行,使其達到系統(tǒng)節(jié)資、節(jié)能、安全、高效和環(huán)保的目的。
“某建筑電氣節(jié)能整體解決方案”將建筑強弱電氣設備和建筑智能化系統(tǒng)進行統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設計,實現(xiàn)各種設備和系統(tǒng)資源共享、信息互通,從而提高集成設備利用率,減少各子系統(tǒng)的投入,使機電設備的建設投入較傳統(tǒng)的建設方式減少了約15%。通過設備的優(yōu)化設計,使運行能耗及人員投入大大減少,較之傳統(tǒng)的運行模式,節(jié)省30%運行費用,滿足了建設方“節(jié)省投資、節(jié)約能耗”的需求。
“某建筑電氣節(jié)能整體解決方案”是建立在對樓宇生命周期深入了解的基礎上,以建筑物能量使用狀況調研為依據(jù);以整體設計為核心,以能量監(jiān)測和管理為手段,提供完整的樓宇維護及電氣節(jié)能改造方案;通過子系統(tǒng)傳遞的數(shù)據(jù)進行能耗分析、診斷,然后建立相應的能耗模型,實現(xiàn)節(jié)省能源,降低樓宇運行成本。
作為一個完整的集成優(yōu)化電氣節(jié)能系統(tǒng),“某”是由樓宇自控系統(tǒng)、空調主
機節(jié)能模糊控制系統(tǒng)、照明節(jié)能控制系統(tǒng)、供配電節(jié)能控制系統(tǒng)、防災和防范系統(tǒng)以及建筑其它節(jié)能系統(tǒng)加上建筑能耗監(jiān)測與計量系統(tǒng)組成。它是建立在能源管理模型、空調節(jié)能模型、照明節(jié)能模型和變頻節(jié)能模型節(jié)能模型上,對建筑能實現(xiàn)了真正意義上的節(jié)能與智能化的和諧統(tǒng)一,通過對建筑能耗的監(jiān)測和計量、管理和分析,可以為客戶提供一套完善的能耗節(jié)能整體解決方案。
智能建筑是一個綜合的系統(tǒng)化工程。照明、空調、供配電、計量與安防等專業(yè)構成有機整體,猶如人的身體,只有各個器官協(xié)調作業(yè),才能表現(xiàn)為健康狀態(tài)。智能建筑的“智能”,也就是使建筑像人一樣,能“知冷知熱”,自動調節(jié)空氣、水、陽光照射等,創(chuàng)造既節(jié)能又安全、健康、舒適的環(huán)境。
技術創(chuàng)新,節(jié)能又節(jié)資
智能建筑是信息時代的必然產物,它是高新技術與現(xiàn)代建筑技術的巧妙結合,是眾多學科、眾多高新技術的綜合集成。涉及到建筑、結構、暖通、空調、發(fā)配電、照明、電梯、給排水綜合布線、電視監(jiān)控、樓宇自控等諸多弱電系統(tǒng)的大工程。多目標、關聯(lián)性、開放性與主動性等是智能建筑的重要特性,各系統(tǒng)相互關聯(lián)、相互滲透是實現(xiàn)智能建筑高度智能化的重要手段。傳統(tǒng)建筑的各子系統(tǒng)相互獨立、強弱電截然分立的建設方式,已不能適應智能建筑的高速發(fā)展。
智能建筑的發(fā)展已經從傳統(tǒng)以弱電為主的階段進入智能建筑電氣優(yōu)化集成階段。各電氣子系統(tǒng)相互滲透;子系統(tǒng)間的邊界逐漸模糊;信息化、網絡化的智能電氣設備替代傳統(tǒng)電氣成為這一階段的主要特點。所以現(xiàn)代智能建筑的設計應符合“弱電是基礎,強電是關鍵,強弱一體化”的設計思路。
“某建筑電氣節(jié)能整體解決方案”可以對整個工程進行全盤把握,充分考慮智能建筑內各種機電設備自身能效情況,根據(jù)實際使用需求合理選擇設備,為用戶節(jié)約大量投資。根據(jù)建筑自身特點和用戶需求,進行系統(tǒng)多元優(yōu)化設計,做到為用戶量體裁衣,充分體現(xiàn)建筑以人為本的原則,通過合理組織施工,減少工程建設中各專業(yè)的現(xiàn)場協(xié)調工作,提高監(jiān)理質量,降低工程建設成本,保證工程進度。實現(xiàn)設備優(yōu)化運行,提高設備能效,提高機電設備運行的安全性、可靠性,最終實現(xiàn)建筑節(jié)能。
此外,整體解決方案中采用了多回路計量儀(如圖2所示),它依托某能耗管理平臺,結合遠程監(jiān)測技術、管理節(jié)能技術可對建筑實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、實時監(jiān)控、實時審計,并提供能耗監(jiān)測分析、節(jié)能診斷,為建筑制定最佳節(jié)能方案和節(jié)能效果評估等一系列服務提供了準確的依據(jù)。可針對不同類型的建筑實現(xiàn)分項計量,自動生成數(shù)據(jù)臺帳。而且一臺多回路計量儀可監(jiān)測32個單項回路或16條三項回路,可節(jié)省計量監(jiān)測設備的投入。
“某建筑電氣節(jié)能整體解決方案”采用Full-2ways照明控制系統(tǒng)。一方面,通過自動日程控制、熱線傳感器控制、照度傳感器控制降低能耗;另一方面,節(jié)省設計、施工與維護保養(yǎng),節(jié)約電能,降低總成本,實現(xiàn)節(jié)能、節(jié)資。
跨越歷史,應用與思考
現(xiàn)代生活生產對能源的大量需求與能源相對短缺之間的矛盾日益尖銳,同時這也促進了世界范圍內節(jié)能運動的不斷發(fā)展,建筑節(jié)能更成為世界各國關注的熱點。近年來,我國政府部門也制定并頒發(fā)實施了一系列的法律法規(guī)來推動節(jié)能工作的展開。但是不可否認,目前我國建筑節(jié)能工作進展緩慢,節(jié)能建筑的推廣應用遇到相當大的阻力,還有許多因素制約其發(fā)展。這就要求我們及時總結經驗,找出以往工作中存在的問題并設法加以解決,同時找到更有利于應用和推廣的節(jié)能技術措施,只有這樣,才能使建筑節(jié)能工作不斷推向前進。
某軟件從系統(tǒng)監(jiān)控裝置以及各個系統(tǒng)設備、控制器等處收集,積累與建筑使用狀況相關的檢測,計量數(shù)據(jù)。并對積累的所有相關數(shù)據(jù)可以相互組合做成圖表,供建筑群落對當前或任意階段使用狀況的能源進行分析和優(yōu)化管理使用,結合專家能源分析,從而實現(xiàn)呈建筑節(jié)能逐年遞增效果(如圖3所示)。BEMS建筑電氣節(jié)能整體解決方案實現(xiàn)了一次歷史性的跨越,它將建筑工程中的各種系統(tǒng)集成優(yōu)化設計,在投資設計、設備購進、項目施工、運營管理不同階段都能實現(xiàn)節(jié)能節(jié)資。它也宣告了建筑電氣整體節(jié)能時代的到來。
“某建筑電氣節(jié)能整體解決方案”應用對象廣泛,可為政府公建、辦公商務、賓館酒店、大型場館、學校醫(yī)院、數(shù)字園區(qū)及機場等不同建筑提供節(jié)能方案,為社會創(chuàng)造更多的“綠色價值”。
后語
2l世紀的建筑將是智能化的節(jié)能建筑,節(jié)能實現(xiàn)的前提便是樓宇各系統(tǒng)的有效集成。在智能建筑建設的過程中要根據(jù)建筑的用途和用戶的需求來集成優(yōu)化,避免不必要的投入和過多的浪費。建筑節(jié)能是一項綜合的系統(tǒng)工程,因此,做好這項工作需要不同專業(yè)、不同部門之間加強協(xié)作,共同努力,從不同角度,依據(jù)不同準則對節(jié)能進行研究,積極推廣節(jié)能技術的應用,不斷改進節(jié)能設計技術措施,制定相關的節(jié)能評定標準。“某建筑電氣節(jié)能整體解決方案”作為一項新技術,為我們展現(xiàn)了建筑節(jié)能領域的未來發(fā)展趨勢。我們深信經過各方共同努力, 必將推動我國的節(jié)能工作向更高的目標前進。
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