智能科学技术论文：智能建筑的节能分析及优化方法

　　从可持续发展理论出发，建筑节能的关键又在于提高能量效率，因此无论是制订建筑节能标准还是从事内体工程项目的设计，都应把握高能量效率作为建筑节能的着眼点。智能建筑也不例外，业主建设项目智能化大楼直接动因就是在高度现化化，高度舒适的同时能实现能源消耗大幅度降低，以达到节省大楼营运成本的目的。依据我国可持续建筑原则，和现阶段国情特点，能耗运行费用最低的可持续建筑设计包含了以下技术措施：○1节能;○2减少有限资源的和利用，开发，利用可再生资源;○3室内环境的人通主义;○4场地影响最少化;○5艺术与空间的新主张;○6智能化。

　　20世纪70年代爆发能源危机以来，发达国家建筑能耗已有大幅度的降低。与我国北京地区和暖日数相近的微发达国家新建建筑每年相复能耗已从能耕牛危机前的300kwh/m2降低与现在的150kwh/m2左右，预计在今后不会很长时间内，建筑能耗还将进一步降低至30-50kwh/m2。

　　创造健康，舒适、方便的生活环境是人类的共同的愿望，也是建筑节能的基础和目标，为此，21世纪的智能型节能建筑应该是：○1冬暖夏凉;○2通风良好;○3光照充足。尽量采用自然光，天然采炮与人工照明相结合;4智能控制。采暖、通风、空调、照明、家电等均可由计算自动控制，既可按预定程度集中管理，又可局部手工控制，既满足不同场合下人们不同的需要，又可少用资源。

　　一、智能建筑可能的现状及发展方向

　　1、智能建筑节能现状

　　显然建设智能大楼直接动因就是在高度代化，高度舒适的同时，能实现能消耗大幅度降低，以达到节省大楼营运成本的目的，然而实际上在智能化目标定位中明确提出节能要求的不多，建成的确有节能功效的智能建筑更是罕见。主要原因有以下几点：房地产投资商认为能源建设的是政府业绩和投资环境的标志之一，节能看不见摸不着，所以可在建筑在豪华和设施的先过性上花巨资，也不愿为节能花一分钱，系统与设备，设备与设备之间的控制集成成功率不高，相关系统结合界面如通信协议，网络构架的标准化，统一性不够，物业管理水平跟不上，运行优化无从谈起，没有从通过可再生资源利用技术来提高建筑的可持续性战备高度重视智能建筑的节能;缺少正确有效的建筑设备能耗评估方法，限制了智能建筑节能研究更好的开展。

　　2、智能建筑节能的发展方向

　　中国的建筑节能工作已经走过了20多年的艰苦路程，在市场经济的推动下，随着住房体制改革的前进，房屋费用理所当然地要由住房承担，节约建筑用能势必逐渐成为广大居民的自觉要求，加上改善大气环境卫生愈来愈迫切，注重减轻建筑用能节来的污染，建筑节能将是大热所趋，人的所向是国家民族利益的需要。

　　智能建筑节能是一门新兴科学，与原有专业分工不同，它包含有建筑、施工、采暖、通风、空调、电器家电、建材、热工、能源、环境测计算机软件等许多专业内容，是许多专业学科边缘交叉结合形在的，在社会需要的推动下，许多高等院校，科研院所都在围绕不同方面进行研究开发，在出现蓬勃发展的新局面。

　　3智能建筑建筑节能分析和评价原则

　　○1做好智能建筑的节能规划

　　节能规划要从可持续发展的战略高度出发，利用新方法、新思路、节能要从原先的拾遗补缺，变为在技术经济分析要求行后优先考虑的方案要以提高能源利用数率为中心，总之节能目标要根据经济发展，能源平衡，能源消费律性可系力和节能率来编制。

　　建筑节能采用节能型的建筑结构，材料、器具和产品，提高保湿隔热性能，减少采暖、制冷明、照明的能源耗损，逐步开展建筑物的节能以满足建筑设计标准要求。

　　○2智能建筑的经济性分析应坚持节能原则

　　对智能建筑进行技术经济分析是评价智能建筑节能效益的依据，技术经济就是用尽可能少的劳动消耗和劳动占用为社会提供更多，更好的使用价值，即要求以最少的劳动消耗和劳动占用而取得最大的经济效益，一个建设项目的设计，以能源利用，工艺流程，实体布置，设备造型到能源消耗及工程效益无不关系到技术经济，所以，技术经济在工程设计中所占的地位自然是十分重要的。

　　○3利用层次分析法对智能建筑的综合评价也离不开节能原则，利用层次分析法对智能建筑采用以下评价准则：○a满足用户需要的程度;○b建筑物的节能程度。○C建筑物使用者舒适性;○d建筑物管理者管理的方便程度;○e在现有基础上补充的可能性;○f整个智能建筑的性能价格比。

　　二、智能建筑BAS控制方案的优化

　　1、智能建筑楼将建筑内所有设备集成一个系统，实现信息共享进行综合管理，其作用和效益是巨大的，要实现智能作用效益，就必须实施优化，建筑智能化工程的最优化设计与常规设计相比有以下特点;○1要以从系统的各种要能结构和参数中找到最匹配，使整体效能最佳，从而提高系统的效益，降低投资和运行费用。○2要能对系统及其过程进行定量化的状态模拟，减少控制环节，提高要靠性与稳定性，发生故障概率最低可能限存，系统响应输出最优化。

　　○3不变条件下的优化控制及优化控制条件的两种型式，通过优化控制方案达到节能是一种“主动节能”，它有别于墙体结构，门窗的形式设置改造的“被动节能”。

　　2、基于节能策略最的智能建筑BA系统优化方法(主要针对空调系统)。

　　控制策略的优化

　　PID控制，空气处理机的DDC通常采用PID控制，选择正确的PID参数对空调系统的稳定运行是非常关键的。PID系数空调对室内温度波动的仅应特性曲线陡，达到设定温度的过渡过程数短，相反PID系数低。

　　达到设定温度的过渡过程较长。但并不是PID系数越高越好，否则引起DDC控制系统失稳，表现为室内温度的振荡和水的电动调节阀周期性的采用运动无法在固定开度上运行。

　　PID能解决大部分场合空调控制，但对于影剧院等大热惯性空调场合，靠窗的PID系数提高提高空调机组对负荷变化的响应过度是不是以及解决问题的，这时可以采用双级控制，即分加在空调查的通风和总安装温度传感器，室内的温度设定由主DDC控制器完成。水阀的驱动由副DDC把通风温度传感器和主DDC的指令完成。由于通风温度变化速度快于房间温度的变化，这一控制方式加速系统对温度波动的响应，必须注重的是为防止水阀破人为关死或水系统供水不足等异常情况对控制系统产生影响，副DDC通常只需采用控制标质(P)，不可加入和分量(I)。在实际的工程设计中，BA系统对空调的节能控制存在多种可以采用，例如室外值比较二氧化碳等杂物浓度确定新风量，基于日程表的定时操作系工程设计中可以视需要灵活运用，以达到最优的效果，例如办公、商场等场合，夏秋季在清晨时通过程度活动空气处理机(或新风机)利用室外凉爽空气对室内全面换气预冷，既节约新风能耗对顶内空气质量。

　　总结，智能建筑节能是一门新兴科学，与原有专业对工不同，包含建筑施工、采暖、通风、空调、电器、家电、建材热工、能源、环境、控测、计算机软件等许多专业内容，是许多专业学科边缘交叉并结合形成的。对智能建筑的分析和许多应坚持节能的原则，确定智能建筑能量管理与控制系统优化的基本出发点，优化原则及技术措施对于智能建筑节能实现具有重要的现实意义。