智能建筑中的节能技术研究

张兴超，王 陆

（昆明理工大学津桥学院电气与信息工程学院，云南昆明 650106）

0 引言

现代科技的进步与经济的飞速发展使人们对工作、生活环境提出了更高的要求，也促进了智能建筑的产生。智能建筑是以建筑物为平台，由建筑、控制、计算机、通信等4大技术构成的新型现代化楼宇。此种建筑形式能够集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境；是一种以楼宇自动化系统为主的高耗能建筑结构。因此，节能、环保就成为了影响其可持续发展的关键因素；智能建筑的节能技术研究和推广应用也就变得十分重要。

1 建筑能耗的构成与建筑节能

（1）建筑能耗主要包括建筑材料生产、加工、运输能耗，施工过程能耗、建筑物管理运行能耗，以及建筑废物拆除能耗能等。其中由照明、采暖通风空调和其他仪器设备造成的建筑物运行能耗占到了整个建筑能耗的绝大部分。因此，建筑节能应突出建筑物整个生命周期的节能形式，特别是减少建筑设备运行能耗；而非只强调建筑物建造过程中的一次性节能。

（2）智能建筑主要包括2种形式，一是以写字楼、医院、机场、体育馆等公共建筑为主的智能大厦，主要能耗为照明和采暖通风空调设备；二是以住宅为主的智能化小区，主要能耗为采暖空调设备。根据《公共建筑节能设计标准》对智能大厦这一耗能主体进行建筑设计，可实现智能建筑的有效节能。

2 智能建筑节能存在的问题

当前智能化节能技术在我国建筑工程中取得了飞速发展和广泛应用，但由于一些智能建筑节能技术还处于起步阶段，仍然存在诸多问题，主要表现在6个方面。

（1）智能建筑建造过程中，为了控制建造成本而忽视建筑的节能性能，未采用节能技术和材料，从而造成建筑物交付使用后的更多能源消耗。

（2）智能建筑中的照明、中央空调、监控等设备长期不停歇运转，造成严重的资源浪费和环境光污染。

（3）对智能建筑的节能系统认识不足，使智能化系统的利用率较低，造成设备资源和能源的双重浪费。

（4）智能建筑的工程技术人员不足、管理制度不健全、缺乏科学的控制方式等，造成设备不能按设计目标合理运行，未能达到最优的节能效果。

（5）在智能建筑的电气设计过程中，未能充分认识到电气节能技术的重要性，导致电气节能系统设计和运行的困难。

（6）缺乏配套的智能建筑电气节能设备和设施，使建筑节能控制系统运行效率低下，造成大量的电能损耗。

3 智能建筑的节能措施

与普通建筑相比，智能建筑具有较好的自动控制与信息处理特性，该特性也是实现节能控制的主要途径和手段。通过对智能建筑设备的合理控制，可以协调利用各种能源，从而实现智能建筑的最佳节能效果。综合分析智能建筑的节能问题，现阶段的节能措施主要有5种。

（1）太阳能技术的应用。通过太阳能集热器将太阳辐射产生的热能用于供热、采暖、空调及热力发电等。其中太阳能热水器和热水系统是太阳能热利用的最大产业，且节能效果较为突出。另外，集发电、隔热、安全和装饰于一体的节能环保型太阳能建筑，能够体现智能化、人性化的建筑理念，已成为了智能建筑的一个主要发展方向，具有广阔的应用前景。

（2）采暖通风空调节能。作为智能建筑中的主要组成部分，采暖通风空调控制系统通过对空调、冷热源及热风等机组的控制，实现建筑物内工作生活环境的舒适和空气品质的优良。其节能方式主要有2种：一是加强设备的能源利用率；二是对采暖空调进行合理分区，并利用中央空调监控室内的软件监视建筑物各区热负荷，动态调节温度。

（3）照明系统节能。智能照明系统是为现代化建筑提供健康舒适环境的一种重要手段，在智能建筑的照明设计中应尽可能考虑节能环保的要求。在照明系统设计时，遵循的照明节能原则主要有4项：一是尽量选择自然光或太阳能的照明方式；二是选择效率高的灯具或在照明系统中加装照明节电控制装置；三是科学合理布置灯具，提高电能利用率，减少能源消耗；四是利用智能照明控制系统调节灯具开关及亮度。

（4）智能化小区热环境技术应用。使用清洁能源和绿色能源作为智能建筑小区的热源，并根据用户需求利用智能计量收费系统实现热量的分户调节和计量。从而减少热能浪费，实现智能化小区采暖过程中的有效节能。另外，有条件的用户还可采用家庭式中央空调系统解决采暖、制冷及生活热水等的一体化供应问题。该系统具有操作简便、经济节能、舒适性强等优点。

（5）供配电系统节能。该系统的节能方法主要有3种形式：一是将变电所尽可能靠近负荷中心，减少线路电压损失、提高供电质量；二是根据建筑物供电距离、负荷容量和用电设备分布特点等合理设计供配电系统，并选择供电电压、供电线路和导线截面积等；三是供配电系统设计时充分考虑三相负荷平衡问题，采用容抗平衡法、移相平衡法等改善系统以减少电能的多余损耗。

4 结语

科技的发展导致能源紧张，这使得节能环保成为了智能建筑未来发展的必然趋势。智能建筑节能是一种综合性的系统工程，工程技术人员应对各种节能技术有全面的认识，树立全方位节能意识，实现可持续发展。在建筑智能化过程中进行节能技术革新，推动各项节能措施的实施和应用，从而实现智能建筑的有效节能。