浅谈智能建筑新技术和建筑节能

摘要：介绍了建筑节能和建筑智能化的概念和意义，分析了无线传感器网络技术、智能照明技术、变风量空调技术等智能建筑的新技术，探讨了多种新技术在建筑节能中起到的作用，对我国建筑节能工作的开展具有一定的价值和意义。

关键词：建筑 智能化 节能 新技术

中图分类号：TU855 文献标识码：A

一、建筑节能和建筑智能化概述

我国是目前世界上第二大能源生产国和消费国，据统计，我国建筑能耗约占全国总能耗的28%，占到了我国商品能的20%~22%；而既有的430亿平方米建筑中，仅有4%采取了节能措施；按目前能耗增长速度推算，到2020年，建筑能耗将达到现在的3倍以上。如何高效利用能源，控制建筑运营过程中所消耗的能源，降低建筑的运营成本，最终达到绿色节能的标准，已成为广泛关注的问题。通过研究和实践表明，采用先进的智能控制技术和系统化能源管理技术可以实现建筑综合节能30%的目标，对于建筑节能意义重大。

智能建筑或建筑智能化是现代社会的标志之一，它包含了信息技术、计算机技术、微电子技术及显示技术，为当代科技的集中体现和结晶。智能化系统工程建设采用当今现代化的高科技，并将这些科技交叉融合是智能化系统工程的重要特征。智能控制技术通过自控网络和设备对控制对象实行智能化的综合管理的技术，构成各个系统设备运行的指挥中枢 ，按需进行自主、有效地监控系统设备的运行与管理。建筑智能化不仅是运用新技术来提高建筑物的身份，建筑物的节约能源和保护环境，已成为建筑智能化发展的首要前提和最重要的条件。

二、智能建筑节能新技术

1.无线传感器网络技术

利用无线传感器技术构建智能建筑网络具有得天独厚的技术优势和应用前景。结合智能建筑节能的特点和实际需求，运用切实可行的可靠数据传输协议，实现了智能建筑节能无线传感器网络信息的优先级传输，保证了节能系统的稳定、可靠、高效的运行。

无线传感器网络的信息感知主要是用温湿度、照度等传感器对实际物理环境进行感知，实现数据采集的功能。为保证智能建筑节能系统的高效运行，准确的信息采集显得尤为重要。采用的传感器包括红外、温湿度、照度、二氧化碳等传感器。

无线传感器网络具有易于部署、成本低等特点，已成为智能建筑节能领域不可或缺的技术之一。利用无线传感器网络对物理环境的感知，将环境信息数据通过自组织多跳的方式传送至服务器。一方面无线传感器网络可以通过先进算法对智能建筑的空调、灯光等设备进行控制；另一方面，服务器决策者可以通过主机控制器对某个设备直接控制。

2.楼宇照明节能新技术

在楼宇控制系统中，常用的控制策略是通过时间表的方式，不同时间触发照明的启停，这种方式实现了照明控制的自动化。

为完善的控制和取得更好的节能效果，目前已发展出成熟的智能照明技术，采用分布式的系统结构，布线方式为总线式，具有较高的性价比和可靠性，而且易于扩展，有很高的灵活性。智能照明协调可以实现的主要功能为：启停控制、开关状态检测；室内外照度检测；调光控制；场景控制；人体感应控制；手动、遥控控制。典型的智能照明控制系统节能效果如表1所示。

表1典型的智能照明控制系统节能效果

3.门禁一卡通技术

传统的门禁系统属于安防的一个子系统，随着安防系统网络化技术的发展，视频监控、门禁和防盗报警功能已进一步融合，迈向高度集成化，体现了现代智能化节能管理的要求。

通过一卡通刷卡进行出入管理的同时，通过控制器实现对报警系统的撤防或布防。正常情况下，刷卡撤防只针对有权限的人员通过后自动实现撤销特定的防区：在人员离开房间时，通过刷卡加密码的方式，进行布防，同时联动关闭室内所有灯光、空调风机，以实现智能化节能管理。

另外一个重要的应用是一卡通和酒店客控系统融合。当客人离开房间时，客人顺手取走房门卡，节电开关延迟一定时间后自动断电，确保节能和安全。有的酒店还建立了重要客人数据库，客人登记时，客房空调自动开启，客人到达时，房间已达到该客人喜好的温湿度，在节能的同时，还提高了服务质量和水平。

4.综合布线系统“全光网”技术。

综合布线系统是智能建筑重要的通用传输系统。光纤的原料主要是石英，在地球上约占总矿藏的14％，可以说是取之不尽，用之不竭，且制造成本日益下降。光纤目前多被应用于网络主干，即垂直主干子系统和建筑群子系统的系统布线，随着光电转换设备、光纤端口价格下降，光纤在水平子系统中应用呈上升趋势。现代的第三方数据中心和智能建筑的综合布线正在向“全光网”靠拢。“全光网”具有节省资源、保护环境、高带宽、高可靠性和扩展性强的特点。

5.空调系统变风量技术。

据统计，我国建筑物的能耗在国家总能耗结构中占30%~40%的比重，暖通空调系统设备耗电量占建筑物总耗电量的50%~60%。提高空调系统节能效能，是建筑节能研究的重要课题和方向。

变风量空调系统（VAV），是一种新型节能效果显著地空调系统，是通过送入各房间的风量来适应负荷变化的系统。当室内空调负荷改变导致室内空气参数变化时，空调系统自动调节进入房间内的风量，将被调节区域的温、湿度参数调整到设定值。送风量的自动调节可以很好的降低风机动力消耗，降低空调系统运行能耗。

空调通风系统其它一些新技术如冷热源群控技术、Lonworks技术、通透以太网技术近年来得到很快的发展，为现代建筑降低能耗、提高舒适度也发挥了重要作用。

三、总结

智能化技术的应用和发展适应了节约能源的宗旨和方向，智能建筑节能是建筑界实现可持续发展的一个重要的环节。本文在无线传感器、智能照明、变风量空调技术等五个方面进行了探讨，关于智能建筑的节能新技术还有很多，本文就不再一一详细介绍。

职能部门还应加强智能建筑节能设计前期规划，规范相应的市场管理和技术管理，提高智能化系统的开通率和使用率，这对我国建筑节能和发展具有重要意义。

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