樓宇智能化在節(jié)能建筑設計中的運用論文
摘要：現(xiàn)代科學技術越來越發(fā)達, 已逐漸滲透到生活的方方面面, 就連樓宇設計也不例外。現(xiàn)代建筑物已越來越智能化和節(jié)能化, 現(xiàn)從弱電智能化的建筑設備管理系統(tǒng)、窗簾和光線管理系統(tǒng)、能效管理系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)等介紹入手, 展現(xiàn)樓宇智能化在現(xiàn)代科技綠色低碳樓型建造和運作過程中的作用和成效。
關鍵詞：樓宇; 智能化; 節(jié)能建筑; 設計; 分析;
0 引言
“綠色、低碳、節(jié)能”是我國建筑行業(yè)中的三大主題, 且在不斷地普及發(fā)展�，F(xiàn)在的房地產(chǎn)開發(fā)商和建筑設計者也在不斷地探索和研究新的科技建筑理念, 這將成為一種不可逆轉(zhuǎn)的趨勢[1]。筆者已從事建筑節(jié)能智能化行業(yè)多年, 深切地感受到越來越多的客戶對這種變化的青睞與追捧。本文就以南京市一座新蓋的示范辦公樓為例, 介紹經(jīng)典的弱電智能化子系統(tǒng)對樓房節(jié)能建設起到的作用。
本項目的名稱是南京紫東國際創(chuàng)意園建筑, 坐落在南京紫金山東麓。項目總用地面積約666.7萬m2, 規(guī)劃容積率僅為0.8, 建筑密度僅為14%, 要打造45萬m2高檔園林景觀。規(guī)劃用地性質(zhì)為生態(tài)綠地兼容產(chǎn)業(yè)用地, 總建筑面積67.97萬m2, 其中地下部分達15.82萬m2, 被定位為全國低碳節(jié)能綠色建筑示范樓, 從建材到機電設備, 再到智能化建設都做到了低碳節(jié)能。具體包括以下幾個方面: (1) 外墻采用雙層呼吸式幕墻; (2) 采用光伏發(fā)電系統(tǒng)供電; (3) 采用先進的地板輸風和毛細管空調(diào)等節(jié)能供暖設備; (4) 辦公區(qū)域采用電動窗簾和光線智能控制; (5) 辦公室的窗戶和空調(diào)是聯(lián)鎖控制; (6) 地下室采用直光導管; (7) 9層的展廳用平光導管。
1 設計內(nèi)容
該建筑樓是一幢辦公寫字樓, 為營造一個舒適安全的工作環(huán)境, 該建筑設計不包括常規(guī)的弱電子系統(tǒng), 而把主要目標放在本幢樓的節(jié)能方面[2]。本文將重點介紹建筑設備管理系統(tǒng)、燈光及窗簾控制系統(tǒng)以及能效管理系統(tǒng)三個子系統(tǒng)。以下將對各個系統(tǒng)的設計方案進行介紹。
2 建設設備管理系統(tǒng)設計
在一個建筑項目中, 為工作人員提供舒適的工作環(huán)境, 就需要大量的機電設備同時運轉(zhuǎn), 這也是建筑設備監(jiān)控設計的最終目標。為使整座大樓的設備管理系統(tǒng)達到最佳的節(jié)能效果, 在設計過程中, 要充分考慮全年的運行和當?shù)氐募撅L性氣候。
下面是這個系統(tǒng)的設計方案:
第一, 熱泵溶液調(diào)濕機。這不是普通的新風機組, 它集多項功能于一體, 可以對空氣進行冷卻、加濕、除濕、加熱、凈化等, 獨立運行就能滿足全面的新風處理需求。這項設計可以用接口集成的方式, 智能讀取機組的數(shù)據(jù), 包括室內(nèi)濕度、排風頻率、送風頻率、室內(nèi)二氧化碳濃度和過濾器警報等。
第二, 地板送風變頻空調(diào)。這項設計中, 溫度的控制是通過在水盤管水側安裝二通電動調(diào)節(jié)閥來實現(xiàn)的�？刂破骺梢詸z測到回水的溫度, 和設定的溫度值進行比較運算, 最終實現(xiàn)溫度控制。此外, 冷熱水閥是與風機聯(lián)鎖的, 這樣既能達到節(jié)能的要求, 又能對水管盤進行保護。而在風閥控制中, 回風閥和新風閥是反向聯(lián)鎖的, 以充分達到節(jié)能的目的[3]。夏季和冬季是使用空調(diào)的高峰期, 既要保證新風被送進辦公室, 還要保證減少外面新風的流入。在春秋季, 要調(diào)節(jié)回風閥和新風閥, 充分利用室外的空氣。
第三, 毛細管道輻射系統(tǒng)。毛細管道空調(diào)系統(tǒng)與傳統(tǒng)空調(diào)原理不同, 它是利用輻射進行室內(nèi)溫度調(diào)節(jié), 而傳統(tǒng)空調(diào)是靠“吹風”進行溫度調(diào)節(jié)的, 噪音也比較大。毛細管道輻射系統(tǒng)模擬了人體的毛細血管可以調(diào)節(jié)體溫的原理, 真正為辦公人員創(chuàng)造了舒適、節(jié)能、綠色的環(huán)境。毛細管道輻射系統(tǒng)能監(jiān)測室內(nèi)溫度, 調(diào)節(jié)電動兩通閥, 來控制室內(nèi)溫度, 當室內(nèi)溫度不在原先設置的溫度值內(nèi)時, 相關的電動閥會自動關閉。與此同時, 還要監(jiān)控和監(jiān)測毛細管道輻射系統(tǒng)的供水溫度和回水溫度[4]。該系統(tǒng)中帶有窗戶開關狀態(tài)聯(lián)動控制, 系統(tǒng)根據(jù)窗戶的開關狀態(tài), 聯(lián)動控制空調(diào)的運行。
第四, 地下熱泵機組。主要包括機組運行狀態(tài)監(jiān)測、故障信號警報、遠程狀態(tài)監(jiān)控等。很多功能都在這個設計范圍內(nèi), 比如測各個區(qū)域的水溫和水流量以及各個地方的水壓力等, 比較復雜。此外, 還包括計算空調(diào)系統(tǒng)負荷、監(jiān)控水箱水位警戒位以及不同閥之間的切換等。
3 燈光及窗簾控制系統(tǒng)
寫字樓照明在整幢樓的耗能中所占比重較大。本設計項目中, 寫字樓的'燈光照明系統(tǒng)用于樓中電梯和地上辦公區(qū)域照明, 而窗簾系統(tǒng)只用于地上辦公區(qū)域。燈光系統(tǒng)應用的公共區(qū)域在地下一層和地下二層辦公人員乘坐的電梯廳里, 安裝有紅外線傳感器, 同時在地下一層的洗手間以及各個樓層的走廊及洗手間也安裝了紅外線傳感器。上班時間用開關控制燈光, 下班時間段用人體感應控制燈光, 既節(jié)能又智能化, 還安全。寫字樓三層以上, 每個辦公室都有臨窗亮度感應器。敞開式辦公區(qū)域給公司人員辦公用, 根據(jù)具體需求, 如果辦公室有人且亮度達到500 lx, 燈就處于關閉狀態(tài);如果紅外線感應到室內(nèi)有人, 但亮度沒達到500 lx, 燈就自動打開;如果感應系統(tǒng)感應到室內(nèi)無人, 無論亮度達到多少, 燈都一直處于關閉狀態(tài)。辦公人員離開后燈光會自動延長一小段時間[5]。
燈光系統(tǒng)的智能化表現(xiàn)在, 辦公區(qū)域的燈光在不同的時間段可以營造不同的場景, 如上班場景、下班場景和午飯場景等。該功能集照明、窗簾、電路控制于一體, 實現(xiàn)一鍵智能操作。窗簾系統(tǒng)是一按按鈕, 透明的玻璃就會變成白色的幕布。電動窗簾的主要用途是遮光, 保證室內(nèi)溫度在預設溫度值內(nèi)。
4 能效管理系統(tǒng)
能效管理系統(tǒng)簡稱EA系統(tǒng), 集能源管理系統(tǒng)和機電一體化于一體。能效管理系統(tǒng)是一個常規(guī)的弱電智能化系統(tǒng)集成平臺, 其利用系統(tǒng)綜合優(yōu)化原理, 通過對整個系統(tǒng)信息的采集和綜合分析, 實現(xiàn)整個系統(tǒng)的綜合性優(yōu)化。能效管理系統(tǒng)的集中管理主要包括以下幾個方面: (1) 信息系統(tǒng)的管理。根據(jù)整棟大樓的各個區(qū)域, 控制不同區(qū)域的燈光、空調(diào)、通風等系統(tǒng)的啟停, 監(jiān)控大樓內(nèi)濕度、溫度、空調(diào)以及電梯的運行狀態(tài)。 (2) 建筑設備管理子系統(tǒng)。包括對機電設備運行狀態(tài)的監(jiān)測、故障報警以及各種參數(shù)值的變化顯示等。 (3) 自動火災警報聯(lián)動系統(tǒng)。這是每個現(xiàn)代的寫字樓必備的一個智能化系統(tǒng)。 (4) 綜合安全防護系統(tǒng)。充分調(diào)用CCTV電視監(jiān)控系統(tǒng)的視頻信息, 時刻跟蹤安全防護系統(tǒng)的正常戒備狀態(tài), 監(jiān)控電視門禁重要通道與公安系統(tǒng)聯(lián)動。
5 結語
一幢樓的設計在實現(xiàn)智能化的同時又要做到節(jié)能是非常復雜的, 因為在智能化和節(jié)能化中包含很多子系統(tǒng), 而本文只對幾個經(jīng)典的常用子系統(tǒng)的設計做了簡單介紹, 可以讓讀者稍許了解弱電系統(tǒng)對一幢大樓實現(xiàn)節(jié)能低碳建設的重要作用。一幢大樓建筑能否真正做到低碳綠色環(huán)保, 需要考慮的因素有很多, 包括前期設計、規(guī)劃、建材、機電設備等基礎條件, 同時還要與運行管理方式有效地結合在一起, 這樣才能達到預期的節(jié)能目標。智能化雖然不是主要的部分, 但是對一幢樓節(jié)能目標的實現(xiàn)起著巨大的作用。
參考文獻
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