楼宇自控成建筑领域关键技术,为实现建筑碳中和注入强劲技术动能
在全球应对气候变化的大背景下,“碳中和” 已成为各行各业发展的重要目标。建筑行业作为能源消耗和碳排放的 “大户”,据统计,全球建筑运行阶段能耗占能源消费总量的近 40%,碳排放占比与之相当 ,其绿色转型迫在眉睫。楼宇自控技术凭借对建筑设备的智能化管理、能源的精细化调控以及资源的高效整合能力,成为建筑领域实现碳中和目标的关键技术,为建筑行业的可持续发展注入强劲动能。
传统建筑的能源管理方式较为粗放,设备运行缺乏精准调控。办公场所中,下班后电脑待机、照明常亮、空调空转等现象屡见不鲜;商业综合体里,空调系统即便在客流量稀少时也维持高负荷运转;工业厂房内,生产设备即使在非满负荷生产状态下,能耗也居高不下。这种粗放的能源使用模式,导致大量能源浪费,进而产生高额的碳排放。
建筑内部设备系统繁多,如空调、照明、电梯、给排水等,但传统建筑中这些系统往往独立运行,缺乏有效的协同与联动。当建筑内人员活动发生变化时,各设备无法及时做出响应,导致能源利用效率低下。例如,会议室无人使用时,照明和空调设备却持续运行;商场不同区域客流量差异较大,但空调系统统一供冷供热,无法实现按需供应。
目前,多数建筑仍以传统化石能源为主要能源来源,对太阳能、风能、地热能等可再生能源的利用程度较低。一方面,建筑设计阶段缺乏对可再生能源利用的整体规划;另一方面,已安装的可再生能源设备在使用过程中,因缺乏智能管理,无法与传统能源系统有效配合,导致可再生能源的利用效率不高,难以对建筑能源结构优化起到实质性作用。
楼宇自控系统通过部署大量传感器,如智能电表、水表、燃气表、温湿度传感器等,构建起覆盖建筑各个角落的实时数据采集网络。这些传感器如同建筑的 “神经末梢”,将设备运行状态、能源消耗数据、环境参数等实时传输至中央控制系统。系统运用大数据分析和人工智能算法,对数据进行深度挖掘,建立能源消耗模型,精准识别高耗能环节和异常能耗行为。
在办公建筑中,系统根据人员活动规律,自动关闭无人区域的照明和空调设备;在商业综合体,依据客流量和室外温度变化,动态调节空调制冷量和新风供应量。某写字楼引入楼宇自控系统后,通过对能源的精细化管理,年耗电量降低了 25%,相应的碳排放量也大幅减少。此外,系统还能结合峰谷电价政策,自动调整设备运行时段,在用电低谷期安排设备运行,进一步降低用电成本和碳排放。
楼宇自控技术实现了建筑内各设备系统的智能联动与协同运行。当建筑内某个区域的人员密度发生变化时,系统会自动联动照明、空调、通风等设备进行相应调整。例如,在图书馆中,当读者进入某一阅览区域,该区域的照明自动亮起,空调根据人数调节制冷量,通风系统也同步加强空气流通;当人员离开后,设备又自动恢复到节能状态。
对于大型建筑的电梯系统,楼宇自控系统可通过分析各楼层的人流数据,优化电梯调度策略,减少电梯空驶次数,降低电梯能耗。某酒店采用楼宇自控系统优化电梯运行后,电梯能耗降低了 18%。通过设备的智能联动与优化,建筑整体能源利用效率得到显著提升,从而减少能源消耗和碳排放。
楼宇自控系统能够有效整合太阳能光伏发电、风力发电、地源热泵等可再生能源设备,实现与传统能源系统的协同运行。系统实时监测可再生能源的发电量和建筑的能源需求,当可再生能源产生的电量大于建筑需求时,将多余电量存储至储能设备;当可再生能源发电量不足时,自动切换至传统能源供电,确保建筑能源供应的稳定性。
在某工业园区,楼宇自控系统将太阳能光伏发电与园区内的生产设备、照明系统相结合,优先使用太阳能电力。同时,通过对储能设备的智能管理,实现了能源的削峰填谷。园区可再生能源利用率提高至 35%,有效减少了对传统化石能源的依赖,降低了碳排放。此外,系统还能对可再生能源设备进行实时监测和维护,保障设备的高效运行,进一步提升可再生能源的利用效率。
在碳中和目标的指引下,楼宇自控技术已成为建筑行业实现绿色转型的核心技术支撑。从能源精细化管理到设备智能联动,从可再生能源整合到整体系统优化,楼宇自控技术为建筑碳中和提供了全方位的解决方案。随着技术的不断发展和完善,楼宇自控技术将在建筑领域发挥更大的作用,推动建筑行业朝着碳中和目标加速迈进。对于建筑开发者、管理者和运营者来说,积极应用楼宇自控技术,不仅是履行社会责任的体现,更是提升建筑竞争力、实现可持续发展的必然选择。
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