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一、前言
智能建筑是以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统等,将结构、系统、服务、管理等进行优化组合,向人们提供安全、高效、便捷、节能的绿色建筑和生活环境。
当前,节能是我国的国策,任何一个行业都要求讲求节能。其中,建筑节能是节能中的重中之重,建筑能耗在我国整个能耗中占有很大的比例。随着人民生活水平的日益提高,空调的使用范围越来越大,建筑能耗所占比重必然会不断增加,由此带来的国家能源的负担将更加沉重。经济的高速增长给自然环境带来的危害越来越严重,形势日趋严峻。我国是能源短缺大国,但是建筑能耗却是一些发达国家的2—3倍。高能耗不利于建筑的可持续发展,需要我们认真研究节能设计策略,充分挖掘建筑节能的潜能。
建筑节能是一个系统的工程,不仅是建筑围护结构使用保温材料,而且与设备的运行效率和能量的管理模式密切相关。
二、现代智能建筑的内涵以及特点
建筑行业的发展反映了整个人类发展的历史,代表着社会生产力的水平,与社会生产方式以及人们的生活水平息息相关,具有鲜明的时代特点。
20世纪80年代以来,随着电子信息技术的发展,人类社会逐步从工业时代跨入信息化时代。人们开始不断关注建筑物的安全性、舒适性以及便捷性。1984年美国的“城市广场”的建设,标志着世界上第一个智能建筑的诞生。在接下来的20年间,智能建筑得到了飞跃式的发展,实现了建筑业和信息产业的有机融合,给传统的建筑业带来了新的活力。
现代智能建筑指通过将建筑物的结构、设备、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合,从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。修订版的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006)对智能建筑定义为“以建筑物为平台,兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等,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”。
三、现代智能化建筑的节能技术应用
1、建造内保温复合节能墙体
复合节能墙体通常由绝热材料、传统的墙体材料或者新型墙体材料复合而成。如果绝热材料复合在建筑物外墙的内侧,则称为内保温复合墙体。内保温复合墙体由墙体结构层、空气层、保温隔热层、保护层以及饰面层组成。根据各地的气候以及地理环境,同时吸取各方面实践的经验,在优化组合的基础上,开发墙体内保温板,具有保温、隔热隔音、防潮抗震等功能,已在工程中应用。
2、使用节能的绿色建筑材料
建筑业和住宅产业是资源消耗大户,目前,我国建筑物97%以上都属于高耗能建筑,建筑总能耗已占社会总能耗的三分之一,是发达国家的2—3倍。要想建设节约型社会,在建筑领域就是要大力加快环保节能建筑材料的推广。目前,很多企业正在积极地引进新型节能建筑材料,运用绿色节能材料的优势,有效地节约能源。
3、改善门窗的性能
智能化建筑能耗散失的最薄弱的部位就是门窗。门窗的能耗占建筑总能耗的比例较大,其中冷风渗透为三分之一,传热损失为百分之三十四。因此在设计的时候就要考虑到这个问题。在保证采光、观景、日照等要求的前提下,尽可能的提高外门窗的气密性,提高外门窗本身的保温性能,减小住宅外门窗洞口的面积,减少冷风渗透。可以采用以下几项措施节能:①提高住宅外门窗的气密性;②改善住宅门窗的保温性能;③控制住宅窗墙比;④减少冷空气渗透;⑤在室内室外之间可以设置中间层,用以阻止室外冷风的直接渗透,减少门窗的热耗损。
4、新能源的利用
首先是太阳能的利用。太阳能作为一种天然的洁净能源,是居住建筑设计上广泛推广的节能设计之一。从近年来的能源使用和发展情况来看,煤、电、油的供应紧张已经不容忽视。太阳能应该由“补充能源”向“替代能源”发展。太阳热水器是太阳能热利用比较具有代表性的一种装置,用途较广泛,形式也比较多样化。太阳能空调系统兼顾供热和制冷两个方面的应用,综合办公楼、学校等场所,都是理想的应用对象。
第二是低热利用。相对于太阳能和风能的不稳定性相比,地热能是较为可靠的可再生能源,这让人们相信低热能可以作为作为煤炭、天然气和核能的最佳替代能源。另一方面,地热能确实是比较理想的清洁能源,能源储藏丰富,并且在使用过程中不会产生温室气体,对地球环境不会产生危害,地能在冬季可以作为热泵供暖的热源,夏季可以作为空调的冷源。我国利用地热供暖和供热水的发展比较迅速,在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。
第三是空气能的利用。空气能使利用热泵循环提高其能源品位后用于加热生活热水,由于使用一份电能可吸收3份空气能,从而供应4份热能加热热水系统,因而其是一项极具开发和应用潜力的节能。环保新技术具有很大的实用价值,此外,空气能热泵热水器从根本上消除了电热水器漏电,干烧等安全隐患,克服了太阳能热水器阴雨天不能工作等缺点,具有高效节能、安全环保、全天候运行等优点,符合我国能源、社会、环境可持续发展的战略方针,因此必然成为我国最具竞争力的新一代热水器产品,为广大城乡居民提供安全,便利、廉价的卫生热水,提高他们的生活品质,并造福于民众。
关键词:智能化;电梯监控;节能
中图分类号:TP273 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 08-0000-01
Intelligent Elevator Monitoring Energy Saving Technology
Ye Yun
(Yunnan Institute of Electronics Industry,Kunming650031,China)
Abstract:The level of quality of life has been a modern elevator technology intelligence on the increasing demands,especially in the speed of adjustment,Parallel control,etc.However,The current international trend of white-hot energy shortage problems,Various types of energy-saving technology in process R&D and market launch are acclaimed.The combination of intelligent and green technologies in terms of value or worth from the application of value.
Keywords:Intelligent;Elevator monitoring;Energy
一、智能化电梯的发展
电梯的发展经历了三次的飞跃。升降机作为现代电梯的前身,经历了从古希腊阿基米德设计的人力驱动升降机到鼓轮式升降机,到1835年以蒸汽机作为动力的升降机经历了驱动力改革的发展。到1853年美国研制出升降机的安全装置,才开始逐步在提高安全性的角度上来改进升降机,逐步形成了具有现代电梯雏形的曳引式电梯。在二战之后,再次将电子技术应用于电梯的改造之路,使得电梯进入一个发展的期。
改革开放以来,市场经济的飞速发展,人们在对精神需求增加的同时,对环境的要求也不断提高。人们对住宅环境和办公环境的要求从舒适、安全到科学管理再到现在的智能化和绿色环保。自从2001年智能化电梯进入中国以来,其控制技术更是加入了监控、报警系统、多台电梯并联控制等功能。近年来的电子以及微电脑技术的应用,将使电梯的发展再次步入一个质的跨越。
二、智能化电梯的故障检测
利用传感器检测电梯安全,就是从安全角度出发的技术融入。主要针对电梯运行中的失速等情况以及电梯内部形成模拟图像并进行监视,及早发现安全隐患。然而针对电梯外部,每层电梯间内等待电梯的人却缺乏足够的监控,也就是说无法对电梯外的人们的行为进行分析、判断和预测乘客的进一步行为动作。为了让人与电梯更加友好的交互,提供出色的安全服务,应该首先将电梯外部的检测控制作为首要完善手段,以期监视视频信息快速、准确的被利用与电梯的发展。
用于检测电梯故障的FMT微机在电梯运行时,对每个程序运行周期的输入、输出进行传感器检测,并通过逻辑运算判断电梯的运行状态,当检测数据与设置的故障条件相符合时,FMT微机则判定电梯此时产生故障,生成故障标志,并转化为故障码,在将故障码以一定的形式分类记录在FMT自带的寄存器的同时,再根据故障级别对电梯做出不同的故障处理。在电梯故障产生的过程中,如果同时出现多项故障,则按照级别最高的进行紧急处理。
三、智能化电梯的节能措施
目前新型的智能化电梯节能措施是在加入电梯外部监视器的前提下,利用触发按钮,每层摄像头或红外判断人员有无,实现智能识别,有人才动,无人休眠的调控方式,更对电梯的驱动系统进行启动控制,直接节省电能。
人像检测是基于电梯内外监控系统的图像信息处理技术,对随机给定的一幅静态图像或者视频序列图像,采用一定的算法和策略对其进行检测,并确定图片中是否含有人像。可以令电梯初始状态为休眠,在电梯监视和人像检测判定过程中,加入触发开关,一旦检测分析中出现人像,则信息传递给触发按钮,将其激活,并将电梯解除休眠,启动驱动力系统。在电梯处于休眠状态下的耗电量(主要为检测系统的消耗)要远远小于电梯驱动力系统待机状态下的耗电量,人像触发则令待机的无谓能量消耗缩减成为现实。
人像检测触发的技术关键有三点:一是人像检测,也即是如何设计能够从动态复杂背景中分离出人像的检测方式;二是人像跟踪,就是使用何种算法模型对人像进行动态的跟踪;三是人像对比,也即是对检测到的人像在人像库中的对比搜索,并确认人像的身份。通常情况下,人们在等电梯的时候,一般不会发生位置的明显变化,如果对移动人像点的检测进行匹配运算,人像检测器在可能存在人像的区域中采集样点、计算后使人像检测器向着相关度最大的方向移动并再次采集点,直至匹配位置到达最佳匹配点。
匹配运算的能够像眼睛一样在最短时间检测到人像并定位乘客的楼层位置,为下一步电梯的运作提供了准确的信息,迅速发现乘客是否有服务需求。将人像监控加入控制系统,当电梯监控器响应电梯监控通信请求时,采用socket接口技术在乘客请求使用时,将电梯控制器状态转换为相应接口并激活电梯的动力和运动方向。
非必要的提速和减速不仅会增加耗能量,也会引发远大于正常的机械磨损,与此同时,频繁的开门关门也会使电梯门的磨损增大,不利于延长电梯的使用寿命。当电梯频繁制动时,也会导致电梯内部的电阻发热,变为更大的电阻值,为了不让由电阻发热产生的高温影响电梯的正常使用,需要安装大排量的风机或者空调,这样就造成了能源的双向浪费。
四、结语
智能化电梯的未来需要与其他技术结合。与节能相比,电梯安全性能仍然是使用者的首选,因此双向安全系统的开发势在必行。安全并节能的电梯,不仅有利于提高产品的品质,更长远的利益是能够经得起经济市场化的考验。
参考文献:
[1]洪沙,刘家臣,范林玉,罗意.电梯只能监控与节能分析[J].计算机应用,2010,6
关键词:建筑智能化技术;建筑节能技术
中图分类号:TU7;文献标识码:A ;文章编号:
由于现阶段科学技术的不断发展,城市化改造进程的不断深化,我国的建筑施工技术的水平得到了前所未有的跨越式提升。建筑技术涉及到很多有关建筑方面的内容,如我们常见的有智能技术、防水技术、节能技术、保温技术等等。本文就其中的智能化技术和节能技术进行简单的剖析。
一、建筑施工智能化技术的探究
建筑智能化技术的介绍
人类迈入二十一世纪后,随着科技的日新月异,全球化知识经济时代已经到来,为了适应社会信息化和经济全球化的发展需求,建筑技术智能化逐渐孕育而生,它也是人类社会生产力发展的必然产物。建筑技术智能化将建筑施工技术与计算机、电子信息及网络技术有机的结合起来,在建筑物内或建筑物之间实现进行电子信息化管理和无线网络对接达到信息的交换、共享、办公自动化控制等综合利用的能力。智能化技术把当下最为先进的科学技术,充分的运用在现有的建筑物系统中,有效展示出智能化的作用和魅力。其中建筑技术智能化主要涉及到的内容包括房地产开发单位对建筑技术智能化系统的市场分析和需求报告,智能化设计和材料的选择和适合智能技术工程监理应具备的能力要求,还有对智能化系统的设计和实施方案以及验收竣工后的管理等。
(二)建筑智能化技术存在的问题
根据对现阶段建筑智能化技术的发展现状和趋势分析看,我国在建筑智能化技术领域中存在着一些问题,主要表现在以下几个方面:
(1)由于建筑技术智能化还处在成长期,政府的政策性引导对智能化技术的发展起到了决定性的关键作用。错误性的引导会使建筑技术智能化的发展出现失衡、混乱。
(2)国内建筑行业对智能化技术的发展重视程度不足,纵观目前我国建筑智能化技术市场,大多还是以国外智能化技术为主,国内建筑企业不能形成一套国产智能化体系,使得我国智能化技术的发展十分缓慢。
(3)建筑智能化技术所涉及到的方面十分广泛,它除了包括建筑本身的技术层面外,还涵盖了计算机、电子信息、网络技术及人性化技术等多个学科。因此要实现建筑智能化技术,就需要将这些学科涉及到的相关部门行业有机的统一起来,成为一个整体。而目前在建筑技术智能化发展中由于各学科之间的差异性,存在合作困难,各自为政的局面,严重影响了建筑智能化的发展。
(三)建筑智能化技术发展方向
今后建筑智能化技术将成为建筑行业发展的主要推动力,建筑智能化技术的发展方向是在建筑技术的基础上,不断对计算机技术、电子信息、网络工程、可视化技术、家庭智能化技术等领域进行拓展,实现人类社会居住和生产环境自动化,通过运用先进的建筑智能化技术,实现人类工作和生活环境的可持续发展。
二、对建筑施工节能技术的探究
随着人们对自然界的不断开采和利用,造成能源的逐渐缺失,能源问题已经成为了当今社会最为关注的问题之一。据有关资料统计,由于建筑损坏的能源占世界总体能源消耗的比例为:20%至30%之间。可见,建筑能源所占比例之大引人深思。目前,我国大力发展节能建筑,将节能技术引入建筑行业之中,并出台了多项相关节能政策,对建筑节能技术的发展提出了指导性的要求,为实现可持续性发展提供了有力的保障。本人对建筑节能技术的应用进行了如下探究。
(一)在建筑遮阳中应用节能技术
在建筑中采用遮阳措施可以有效的调控阳光的光线,改善房间内的光线环境,一方面可以阻挡阳光的直射,减少了空调的使用所造成的能源损耗,另一方面可以降低电灯的使用,所造成的电力损耗,最大程度的实现了节能的功效。在建筑设计中,对遮阳的设计应当按照建筑物的所在区域的气候环境、楼宇位置、室内结构、窗户朝向以及房屋使用等情况的不同,采用的各种遮阳材料和技术,设计出不同的建筑造型,使其能够满足人们对建筑外形的要求的同时,有实现了房间内节能、健康的环境的需求,合理的设计出完美的遮阳效果。
(二)建筑外墙保温中采用节能技术
在楼宇建筑施工中,采用外墙体保温技术,将墙体内加入苯板和具有保温性较强的砂浆,是楼宇墙体具有长时间的保温效果,从而实现节能的功效。目前,使用较为广泛的墙体保温技术是外墙外保温技术。外墙外保温技术具有诸多优点:第一,使用范围广泛,它既能够在用于炎热气候下的空调建筑,也能够用于寒冷气候下的采暖建筑。第二,能够有效的达到保温的功能。因为采用保温的材料在楼宇的外测墙体内,可以大大消除处在外墙和屋面等维护结构中的钢筋混凝土等部分的造成的“热桥”的干扰。第三,具有较高的节能功能。外墙外保温技术与外墙内保温技术及混合保温技术相比,它使用了高科技的保温材料,有效的降低了自然界温度、湿度、紫外线的直接影响,节能功效要比上两种效果好很多。第四,外墙外保温技术除了具有较好的保温功能,还能有效的阻挡雨水对墙体的损坏,具有较强的抗湿防潮性杜绝了方面内出现的墙体渗水、发霉等现象,为人们的生活提供了良好舒适的环境。
(三)建筑节能技术中的太阳能建筑技术
建筑节能技术使用的广泛程度能够体现一个国家先进程度的高低,目前在建筑节能技术中合理利用新能源对实现社会可持续发展起到了关键性的作用。太阳能建筑技术在建筑中成为一种新型能源利用技术,逐渐进入到建筑生产领域中,并且受到了广泛性的关注。一般情况下,可以使用在房屋外部的顶部或者向阳的侧面等凡是能够接受阳光的地方装置太阳能吸收板,将阳光热量进行吸收,在房屋内将采暖系统和供热系统有机的结合起来,通过的热能控制设备,使太阳能的使用更加高效化。另一种是由于气候原因,根据房屋布局的不同,在房屋建筑中选择吸附阳光能力较强的材料,使建筑物由于吸收了太阳的热量,具有较高的温度,从而实现冬天人们对采暖供热的需求。为了解决这一问题,现在相关技术人员也在进行深入的研究,希望将地热资源与太阳能联系起来,实现互相之间能量的转换,解决太阳能技术受到天气气候的影响的应用局限性,使建筑太阳能节能技术的能够得到深远的发展。
三、结束语
总之,随着社会的不断进步,如今人们对现实生活环境和工作环境提出了更高的要求,房子已经不再仅仅是人们遮风避雨的场所,它已经慢慢发展成为人们工作、学习和生活的地方,房子的质量好坏直接体现了人们的生活质量的优越程度。因此,为了满足人们对房屋建筑环境的要求,不断发展建筑施工技术,促进其向现代化、智能化、节能化方向发展,使人们的生活变得更加舒适和美好。
参考文献:
[1]徐惠忠,周明.绝热材料生产及应用[M].北京:中国建材工业出版社,2001.
[2]胡小媛,许琳.我国建筑绝热材料的应用现状及其前景[J].保温材料与节能技术,2002,6:2-4
[3]郭莹.外墙内、外保温技术在建筑节能住宅中的作用.[J]建筑技术开发,2002,2:46-48.