- 相關(guān)推薦
智能建筑節能措施探析論文
關(guān)鍵詞：智能建筑 節能 經(jīng)濟效益
摘要：本文以海洋石油大廈A座節能改造為例，提出了智能建筑節能的6個(gè)措施，分別為提高室內溫度控制精度、對室內新風(fēng)量進(jìn)行控制、機電設備的最佳啟�？刂�、空調水系統平衡與變流量管理、克服暖通設計帶來(lái)的設備容量冗余和能源管理系統的應用。
一、海洋石油大廈A座的基本情況
海洋石油大廈A座于1997年春季投入使用，整個(gè)中央空調系統沒(méi)有安裝自動(dòng)控制系統和遠程監控裝置，這樣一方面造成動(dòng)力能源消耗巨大，冬天有些房間溫度太高，夏季有些房間溫度又太低，即浪費了能源又對人體不利。另一方面中央空調整個(gè)機組全部靠人工操作的辦法，難以保證系統的正�？煽窟\行，也難以提供舒適的溫度，在2004年時(shí)，根據海洋石油大廈A座的現狀，對其進(jìn)行了局部的改造從而節約了能源，具體節能的措施和經(jīng)濟效益分析如下。
二、海洋石油大廈A座節能改造措施
2.1提高室內溫度控制精度。室內溫度的變化與建筑節能有著(zhù)緊密的相關(guān)性。據美國國家標準局統計資料表明，如果在夏季將設定值溫度下調1℃，將增加9%的能耗，如果在冬季將設定值溫度上調1℃，將增加12%的能耗。因此將室內溫度控制在設定值精度范圍內是空調節能的有效措施。針對這種狀況在海洋石油大廈A座4層和5層的每臺風(fēng)機盤(pán)管的供水管道上加裝一套自動(dòng)水流調節閥并在房間內安裝溫度控制器，溫控器可以自動(dòng)檢測到房間內的溫度，當辦公人員設定的溫度值與實(shí)際溫度不一致時(shí)，溫控器就會(huì )驅動(dòng)水流調節閥動(dòng)作，從而改變風(fēng)機盤(pán)管的制冷量，達到房間內實(shí)際的溫度與設定的溫度一致，這種自動(dòng)調節溫度節約了能源，同時(shí)在4層和5層的盤(pán)管上加時(shí)控開(kāi)關(guān)，控制非上班期間盤(pán)管的運行，從而節約能源。
新風(fēng)量控制。海洋石油大廈A座在各層均安裝了新風(fēng)機組，新風(fēng)機組也沒(méi)有實(shí)現自動(dòng)控制，如大廈A座一樓西側新風(fēng)機組本身能量過(guò)大，制冷量為70950Kcal/h，供冷面積為407㎡，根據這樣的面積測算407㎡制冷量取值范圍在36654－48874Kcal/h比較合理，新風(fēng)量過(guò)大會(huì )導致房間內的溫度過(guò)低，不僅浪費了能源，還對身體不利，針對這種情況，2000年在渤海公司綜合協(xié)調部調度室房間內安裝了一臺VAV末端風(fēng)量控制器，該裝置可以根據房間的設定溫度對全新風(fēng)系統的進(jìn)風(fēng)量進(jìn)行自動(dòng)控制，當供冷或供熱溫度超過(guò)該房間的設定值時(shí)，該裝置會(huì )自動(dòng)調節進(jìn)風(fēng)量，而原來(lái)設計沒(méi)有考慮到這種情況，并且本身的能量又過(guò)大，當這個(gè)房間不需要太多的風(fēng)量時(shí)，它會(huì )關(guān)小進(jìn)風(fēng)閥，而風(fēng)機并不因這種變化而改變它的送風(fēng)量，因為新風(fēng)機組是定風(fēng)量的裝置，所以多余的風(fēng)量被壓向其它房間，導致其它房間冬季過(guò)熱或夏季過(guò)冷，在2003年又進(jìn)行了深入的調研，在一樓西的新風(fēng)機組上安裝了變頻器，通過(guò)變頻器控制風(fēng)機電機的運轉速度，從而減少送風(fēng)量，使問(wèn)題徹底解決。
2.3機電設備最佳啟�？刂�。海洋石油大廈A座就進(jìn)行了改造，將部分新風(fēng)機組進(jìn)行了啟�？刂�，早上7：30開(kāi)機，晚上17：30關(guān)機，周六和周日停止運行。海洋石油大廈的茶爐原來(lái)24小時(shí)運行，從2004年開(kāi)始安裝了時(shí)控開(kāi)關(guān)，每天早上6：00運行，晚上18：00停止運行。所以在新建的辦公樓中應充分考慮節能措施，還有照明的節能控制等。新風(fēng)機組：除1、3、4、7、8層外，其它樓層19:00～7:00停止新風(fēng)機組運行比長(cháng)期運行每天節約1570.8KW/h，即：（110.85KW×24）-（90.8KW×12）=1570.8KW/h，每年可節約1570.8×1.1130×365=638130元。電熱水器安裝定時(shí)器后，每天工作按8小時(shí)通電加熱計算，除1、3、4層全天候運行外，其它樓層18:00～6:00停止工作，比全部長(cháng)期工作時(shí)每天可節約電量684KW/h；(175.5KW×8h)-{(171KW×4h)+(4.5KW×8h)}=684KW/h，每年可節約684×1.1130×365=277872元；大廈A座安裝空調盤(pán)管時(shí)控器，約控制盤(pán)管410臺，從22:00～7:00停止運行，每天停運9小時(shí)，平均每臺盤(pán)管功率為20W，每天可節約電量73.8KW/h。410臺×0.02KW×9小時(shí)＝73.8KW/h；每度1.113元，每年共節約29981元。 2.4空調水系統平衡與變流量管理。通常在沒(méi)有采用對空調系統進(jìn)行有效的空調供水系統平衡與變流量管理時(shí)，常規的做法是以恒定供回水壓力差的方式來(lái)設定空調控制算法，結果溫濕度控制精度很差，能量浪費也是極其明顯的。這是由于在恒定的供回水壓力差之下，自平衡能力很差，流量值與實(shí)際熱交換的需要量想差甚遠，往往因而造成溫濕度失控，能量浪費和設備受損。通過(guò)對空調系統最遠端和最近端（相對于空調系統供回水積水器而言）的空調機在不同供能狀態(tài)和不同運行狀態(tài)下的流量和控制效果測量參數分析可知空調系統具有明顯的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，運行狀態(tài)中樓宇自控系統按照熱交換的實(shí)際需要動(dòng)態(tài)地調節著(zhù)各臺空調機的電磁閥，控制流量進(jìn)行相應變化，因此總的供回水流量值也始終處于不斷變化之中，為了響應這種變化，供回水壓力差必須隨之有所調整以求得新的平衡。應通過(guò)實(shí)驗數據建立變流量控制數學(xué)模型（算法），將空調供回水系統由開(kāi)環(huán)系統變?yōu)殚]環(huán)系統。
2.5克服暖通設計帶來(lái)的設備容量冗余。目前我國絕大多數暖通系統，為了保證能在最不利的環(huán)境情況下正常運行，在設計時(shí)往往采用靜態(tài)方法計算負荷，而且還乘以較大的安全系數，以至于在設備（如制冷機組、冷凍水泵、冷凍水泵、風(fēng)機等）選型方面往往偏大。暖通系統是一個(gè)典型的動(dòng)態(tài)系統，一年之中的負荷絕不是均勻分布的，即使是一天之中的負荷也是隨時(shí)間而變化的。不恰當的冗余將會(huì )造成能源的浪費，而這種冗余是很難用人工監控的方式加以克服。由于智能建筑科學(xué)地運用樓宇自控系統的節能控制模式和算法，動(dòng)態(tài)調整設備運行，有效地克服由于暖通設計帶來(lái)的設備容量和動(dòng)力冗余而造成的能源浪費。
2.6能源管理系統的應用。能源管理系統由各種計量?jì)x表和軟件程序組成。安裝于各種基本的空調設備（如制冷機組、冷卻水泵、冷凍水泵、風(fēng)機等）上的計量?jì)x表不僅可以在系統運行時(shí)采集該設備的適時(shí)運行原始數據，還可以協(xié)助中央控制器，在系統軟件控制下，實(shí)現系統的節能運行。軟件程序則是能源管理系統的中樞。首先，由各種計量?jì)x表采集的設備運行原始數據，通過(guò)數據傳輸通道傳輸到中央處理器，利用軟件程序對其進(jìn)行分析整理，從而建立系統高效低能運行數據庫并集成在能源管理系統軟件中，為以后的能源管理提供基本依據。然后，在空調系統的運行過(guò)程中，各種計量?jì)x表采集相應的運行數據傳輸給中央處理器，通過(guò)軟件程序的對比分析，擬合出系統的運行曲線(xiàn)，從而判斷系統是否處于節能運行狀況。若發(fā)現運行異常，系統軟件可根據采集的適時(shí)運行數據及所擬合的運行曲線(xiàn)，自動(dòng)確定故障部位、發(fā)出聲光報警信號，通知故障檢測程序自動(dòng)排障或指示設備管理人員人工排障。此外，能源管理軟件還可自動(dòng)存儲或打印設備運行數據和運行曲線(xiàn)，為后續的系統完善提供可靠資料。各種計量?jì)x表也可通過(guò)顯示屏直接顯示運行數據，提高管理人員的節能意識。
三、結論
節能管理是智能建筑綜合管理的重要內容，由于智能建筑的機電設備采用自動(dòng)化監控方式，使智能建筑利用先進(jìn)的綜合節能技術(shù)成為可能。同時(shí)，節能是建設智能建筑的主要目標之一，在不影響用戶(hù)舒適性的原則下，對設備機器實(shí)現效率化的運轉管理，節省運行和管理費用，是智能建筑能源管理自動(dòng)化的具體體現。
參考文獻：
1、朱順兵等.智能建筑節能效益評估研究.南京建筑工程學(xué)院，2008
【智能建筑節能措施探析論文】相關(guān)文章：
探析辦公建筑節能的智能化設計論文07-02
建筑設計中的建筑節能措施的論文07-02
建筑設計中建筑節能的措施論文07-02
建筑設計中建筑節能措施論文07-02
建筑設計中建筑節能措施探究論文07-02
建筑節能環(huán)保措施08-09
探析金融業(yè)務(wù)風(fēng)險概述與規避措施論文07-03
建筑節能設計論文07-03