空调系统在智能建筑中的节能与设计探析

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　　摘 要 随着人工智能的兴起和绿色环保发展理念的倡导，智能控制技术已经在工业生产、商业服务、城市交通等诸多领域得到广泛的应用。其中，楼宇自动化更是当前建筑行业发展的主要方向。对建筑内部配套的电气设备控制进行智能改造有助于提升楼宇的服务质量，能源的利用效率，是实现绿色环保和可持续发展理念的重要举措。本文从节能的角度对空调系统在智能建筑当中的设计与应用进行了深入探究。
　　关键词 空调系统;智能建筑;节能设计
　　前言
　　随着全球能源危机日益加剧，节能环保的绿色发展理念已经深入人心。建筑物当中的空调系统是能源消耗的主要电气设备，因此，探索空调系统的节能设计方案对降低建筑整体能源消耗具有重要作用。空调系统是为人们创造日常工作生活舒适环境条件的基础，然而不同用户在需求上的差异使得空调设备在安装和实际工作当中出现了很多低利用率、过使用度、高电能消耗的问题，这不仅降低了设备对室内舒适度的调节能力，还引起了建筑能源成本的大量增加[1]。从设计上来讲，智能建筑当中实现空调系统的节能包括主动式节能和被动式节能两个方面，下文将对此具体展开讨论。
　　1 主动式节能
　　1.1 智能控制
　　空调智能控制的技术基于现代高度发达的计算机信息科技，充分利用计算机技术对于空调软件系统升级对与降低设备运行负荷，减少设备能源消耗具有重要作用。人们在室内追求环境的舒适度时存在主观误判性，手动设置的空调系统温度与湿度参数值往往与实际需要不符合。智能系统可以通过大量的专家系统学习，依据不同气候地区不同天气情况的室外环境特征預设室内最佳温度与湿度，并进行参数自动调节，同时对空间环境进行实时监测进而实现动态调节。这种方式不仅防止了由人为引起的空调非必要高负荷运行造成的运行成本增加，同时也提高了用户的操作便捷性。
　　1.2 设备改进
　　对空调设备进行技术升级是最直接的主动节能方式。第一，采用更先进的制造材料减轻水循环管路的热量散失，空调输出为热风要求时，输出风温度所需要的热量是定值，减少输水管路热量的流失可以降低单位时间对热水流量的需求，进而降低循环动力系统的输出功率，达到减少能耗的目的[2]。第二，输出风为冷风时，冷水回水管路应当具有极佳的散热能力，通过改进结构降低制冷系统冷热转换量对减少能源消耗起到重要作用。第三，通过技术改进提高空调设备循环动力系统的电能利用率，进而从根本上降低电机在额定功率下对电能消耗的总量。
　　1.3 智能家居
　　近些年来智能家居的概念非常流行，指在通过互联网技术将用户家中的智能家电设备接入便携式智能远端设备，如手机、笔记本电脑、智能手表等。通过物联网技术，用户可以用手机等设备对智能家电进行远程操作。这种技术可以保证室内家电因忘记关闭而引起的电能浪费，因此智能家居在未来的普及也是实现空调系统节能的重要方式。
　　1.4 能量回收
　　对空调系统在工作中输出的冷热风能量进行回收利用是降低能源消耗的重要途径。根据用户的实际经济情况与环境条件的适用，性判断热量回收成本与后期维护费用的投入可行性。对空调系统进行升级改造，利用回收系统在热风产出时借助温差传导装置将多余的热量传导至加热系统辅助加热，类似于火电发电机组中省煤器的作用机理对热量进行充分的利用，从而降低制热系统对电能的消耗量[3]。
　　2 被动式节能
　　2.1 建筑结构优化
　　降低空调系统的使用量是实现智能建筑节能的根本途径。在建筑建造前通过优化设计建筑结构可以使楼宇能够实现被动式节能，进而间接减少空调设备的使用。在实际设计当中可以利用以下原理对建筑结构进行优化：第一，楼宇的两侧因受到光照程度不同导致两侧空气产生细微压差，而这一点微小的气压差足以形成强烈的空气对流，如果在建筑设计时注重房屋两侧通透布局，调整合适的窗户尺寸，用户在居住时就可以实现房间内部良好的空气通流，这样不仅可以在炎热的夏季起到降温作用，也可以让室内空气得到实时净化并起到调整湿度的作用，进而避免了空调设备的过多使用，从而节约了电能。在气候寒冷的地区，楼宇建设之初选择合适的保温材料对墙体进行科学处理，采用蓄热材料包裹外墙体并用深色料涂抹墙体，外部窗体使用真空玻璃，这种方式通过减少室内热量散失、增加建筑表面吸收热量的能力而提高室内保温效果，进而使空调系统的使用量大大减小，起到了降低建筑能耗的作用。
　　2.2 新能源的利用
　　清洁的新能源包括太阳能、风能等，其中太阳能在智能建筑被动节能当中的使用最为高效。第一，可以根据当地的日照条件在建筑顶部布置合适的太阳能热水器并通过技术改造将其与空调循环系统结合，利用太阳能产生的热量替代热风输出时对制热能量的消耗，从而达到降低能耗的目的[4]。第二，在建筑顶部布置高能量收集密度的太阳能电池板用以产生电能为空调系统提供辅助能源帮助智能建筑实现节能的目的。
　　3 结束语
　　楼宇的智能化与绿色化是未来建筑领域发展的趋势，智能化以高科技高技术为特点实现楼宇管理运行的自动化控制，在便利用户办公居住的同时，也提高了建筑的服务效率，使用价值。绿色化是整个建筑行业发展的风向标，从国家层面上来说这是实现经济可持续发展能源可持续利用的战略要求，从开发商层面上来讲这是保持企业市场竞争力的前提，对于住户而言，实现建筑节能有助于降低生活成本，提高生活质量。空调系统作为楼宇建筑的主要能源消耗对象，其节能技术的开发具有战略意义。因此，广大行业技术科研人员应当紧跟时代的步伐，贯彻绿色发展理念，将更多精力投入到智能建筑当中空调系统的技术改进与设计当中来。
　　参考文献
　　[1] 许冬梅.绿色理念在建筑暖通空调系统节能设计的运用分析[J].建材与装饰，2017，（44）：186.
　　[2] 樊志霞.浅谈建筑暖通空调系统的节能设计[J].居业，2017，（09）： 74，76.
　　[3] 郭云翔.中央空调智能控制系统在公用建筑节能中的应用[J].现代商贸工业，2017，（27）：186-187.
　　[4] 王圣冬.智能建筑空调系统自动控制设计与节能应用分析[J].建材发展导向，2017， 15（3）：155-156.
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