浅析建筑智能化与节能设计

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摘要：我国是目前世界上第二位能源生产国和消费国。随着经济的快速发展和工业化、城镇化进程的加快，能源需求不断增长，如何有效地节省能源、开发能源、可持续的利用能源是各个行业竞相追逐的焦点。建筑智能化与节能技术的开发，是建筑行业力求解决的问题。加强智能化与节能技术的发展，有利于提高建筑的综合使用效果，也有利于人类社会的稳定发展。采用建筑智能化设计，节约能量是建筑业的发展趋势。本文通过分析我国建筑智能化与节能设计的相关内容，探索实现建筑智能化与节能的实现途径。

关键词：建筑智能化 设计 节能

中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：

我国是世界上第二位能源生产国和消费国。尽管我国能源储备相对较多，但人均能源量相对并不高，处于能源相对缺乏状态。节能问题一直是我国发展国民经济的一项长远战略方针,节能需要从每个人做起，同时，也需要从根本做起。采用智能化设计建筑就是从根本上做到节约能源。作为二次能源的电能供需矛盾近年来越来越突出, 能源的缺乏已严重制约着国民经济的发展。减少建筑的用电，就很大程度的做到了节能的效果。我们可以从建筑的空调系统、电动机及风机的节能设计、照明节能设计及控制等方面节约电能，做到建筑智能化。

1建筑智能化与节能设计的发展历程与目的

智能化建筑通过对建筑的结构，系统，服务，管理以及她们之间内在的关联的最优化考虑，来提供一个投资合理的但又拥有高效率的舒适、温馨、便利的环境。

1.1建筑智能化的历史

智能建筑起源于20世纪80年代初期的美国，美国康涅狄格州的哈特福特市的一栋智能大楼实现自动化综合管理，大楼内的空调、电梯、供水、防盗、防火及供配电系统等都通过计算机系统进行有效的控制，这栋大楼开启了智能建筑的大门。之后西欧与日本都对智能建筑产生了浓厚的兴趣，对其作进一步的研究。法、德等国相继在20世纪80年代末和20世纪90年代初建成各有特色的智能建筑。我国台北和香港在20世纪80年代到20世纪90年代也建立起了高标准的智能化大楼。

1.2智能化目的

智能建筑将智能型计算机技术、通信技术、控制技术、多媒体技术和现代建筑艺术有机结合，通过对设备的自动监控，对信息资源的管理，对使用者的信息服务及其建筑环境的优化组合，所获得的投资合理，适合信息技术需要并且具有安全、高效、舒适、便利和灵活特点。

2建筑智能化与节能设计手段

2.1通过建筑空调系统节能设计

大型建筑包括商场、写字楼、行政楼等都是人群相对较多的地方，为了舒适、高效的办公，这些建筑几乎都安装空调系统。空调系统的耗能量极高，至少占建筑总能耗的50% 以上，系统节能潜力是巨大的。采用智能设计方式改善空调系统的耗能量，则必将会有很大程度上节省能源。节约空调系统的耗能，对建筑节能设计可以起到事半功倍的效果。

减少空调系统的耗能量，从空调系统智能化入手，有效提升空调机组的工作效率，减少共条机组台数。确保智能设备能够对室内二氧化碳浓度、温度进行检测，得到处数据并进行相关处理，将数据反馈促进空调自我调节，进行智能化处理。另外，对空调水系统流量的进行良好的控制也可降低空调的耗能量。空调水系统耗水量增加一方面对于水资源是一种浪费，另一方面对于空调冷水机组、水泵及气体系统设施的耗电量也会大幅增加。减少空调水资源用量对于节能设计具有重要的作用。减少水资源消耗主要手段就是通过水泵改善。通过采用变频技术自动获取水泵运行的环境参数，分析处理数据得到控制参数，进而控制改变水泵运行状态，达到减少水资源应用的目的，减少空调系统的耗能量。

2.2通过照明系统节能设计

任何建筑都不能少了照明系统，从大厅内的装饰灯具到小室内简单大方的灯管照明，都是必不可少的。减少照明系统的耗能量对于节能设计的意义重大。对于照明系统的节能设计，我们既要考虑其实际作用，满足工作、生活的要求，又要满足节约能源的目的，这对于设计者来说是一项高标准的要求。

对于节能的照明设计，首先应考虑照明应做到适地选择照明器械，要考虑实际环境所要达到的光效、色温等要求，其次对考虑光源自身的要求寿命、价格的合理性等。例如，在民用建筑中，主要应用的光源有白炽灯、荧光灯、HID 灯，根据技术的发展，还有一些新的光源也逐渐得到应用，例如光纤照明、LED等。为了视觉美，在公共场所的光源很少单独使用，通常配备具有美感、给人留下深刻印象的灯具。在灯具的选择过程中，一方面要保证光源灯效好、照明效率高，另一方面注意灯具的配光曲线。要满足这两点要求，就需要设计者对光源应用地做好充足的调查，例如计算室内空间比，进而确定用宽、中、窄光束的照明灯具，再根据房间中天花板、墙面以及地面的反射系数，求出所选用灯具在该房间的利用系数。这样做的目的是避免光源浪费，做到合理应用资源，避免资源浪费。要做到智能照明，就要借助不同的控制方式和控制元件，对不同时间、不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。智能照明采用自动调节照度方式，充分利用自然光，最大限度的节省照明系统耗能量，达到智能建筑节能设计的要求。

2.3通过建筑设备电动机及风机的节能设计

风机、泵类等设备在建筑中是必不可少的，经过调查得出结论，这些设备的耗能量以及维护费用也是一笔不小的开支。智能建筑从其方向上入手能够得到很好的节能效果。做到节能，一方面，从基础入手，采用设计效果好的产品，低耗能、高效率的产品，从一开始就减少耗能多的设备的应用。另一方面，在不影响现实要求的情况下，调整风机等的电动机转速，从而实现节能的效果。通常可采用变频调速、调压调速、电磁调速、变极对数调速、串级调速（或转子串电阻）、无换向器电动机调速等方式进行智能调节。

2.4充分利用自然资源优化节能

随着科学技术的不断发展，如何将可利用的自然资源，太阳能、风能、地热能、以及人流量能量，合理的利用到建筑设计中是建筑设计师一直追求的目标。利用自然资源，将其转化为可利用的电能、热能等对于建筑智能化与节能设计具有极其重要的作用。目前，某地铁站采用新技术可将地铁密集的人流量所带来的动能转化电能。通过设备将人们踩在地板上的冲击力所带来的动能收集，并将其采用相应手段转化为电能，可用来提供相应照明等系统的电能供应。建筑入口照明灯开关采用声控或是明度控制等都是对自然资源充分利用的手段，这样减少了照明灯不必要的浪费电能的机会，同时也对光源的寿命有一定的延长作用。

3智能化与节能意义

建筑智能化与节能设计可减少控制环节，提高整体建筑的可靠性与稳定性。智能建筑的投资是一种重投资长收益的模式，相对轻投资多维护的模式来说，对于开发商和业主根据有商业吸引力。智能建筑采用先进的科技来更准确的调整和控制, 即“主动节能”,运用高技术实现建筑设备系统的优化集成,实现了节能调控,确保了高效运行。

4结语

建筑智能化是建筑业竞相追求的目标，是推进建筑业发展的必经之路。节能设计对于能源的可持续发展，合理利用具有重要作用。在经济高速发展同时追求低碳、低维护的21世纪来说，智能建筑与节能设计的发展是顺应时代潮流的。智能化与节能化要求设计者以实际为中心，追求经济性、环保性、安全可靠性以及高回报性。只有做到合理性，才能够提高资源的有效利用率，减少能源的浪费，维护可持续发展战略。同时，能够促进建筑行业的稳定发展，为社会乃至世界带来巨大的社会效益和经济效益。

参考文献：

[1]茅荣. 探讨建筑智能化与节能设计[J].科技专论.2012

[2]王柯. 建筑智能化与节能设计[J].山东同圆集团设计有限公司专辑.2011

[3]童立嵩. 建筑智能化与节能设计[J].建筑科学.2008