基于大数据的公共建筑空调系统能耗研究
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基于智能化技术的建筑节能系统研究随着科技的不断发展和智能化技术的日益普及,建筑节能已经成为了当今社会的一个热门话题。
根据联合国环境规划署的数据显示,全球建筑消耗能源总量为20%-40%,而60%-80%的建筑能源消耗是来自空调、加热、照明等方面,这也加速了智能化技术的应用,制定和实施了许多创新的建筑节能方案。
本文将从智能化技术的角度出发,讨论基于智能化技术的建筑节能系统研究。
一、智能化技术在建筑节能中的应用智能化建筑节能技术主要通过物联网、云计算、大数据、人工智能等技术实现,以实现建筑节能、低碳环保的目标。
例如,定时控制灯光开关、利用太阳能发电和供热、智能控制系统与建筑外部环境动态匹配,自动及时的完成电器设备的关闭等。
同时,通过传感器获取室内温度、湿度、人体活动数据等,并应用人工智能、机器学习等技术对数据进行分析、处理建立模型,在多维度上进行数据分析,实现建筑能耗等数据预测和优化,并制定合理的调节方案。
二、基于智能化技术的建筑节能系统设计基于智能化技术的建筑节能系统设计主要包含以下几个方面:1、建筑节能系统整体设计:智能化建筑节能系统整体设计包括,建筑能源诊断、节能设计、工程建设、保障服务、维修保养等部分。
将所有的设计要素有机地结合起来,实现智能化控制和监测等功能。
2、设备选型:在智能化建筑节能系统的构建过程中,系统的各种设备也必泽满足一定的要求,硬件设备需要高能耗、高性能的要求。
系统的设备种类主要包括传感器、控制器、执行器和云计算等。
3、数据分析和决策:智能化建筑节能系统要关注定量分析以及科学的决策,针对所控制的设备、动态历史的条件、建筑的结构和规模,还要考虑其它因素,比如居住者的行为、气候变化等因素和数据。
三、智能化建筑节能系统实际案例1、目标:实现城市办公楼的节能案例描述:上海金茂大厦采用了多项智能化技术应用于建筑节能系统,先是针对在建筑节能改造方面,提出了自己的策略和工艺,包括节能设备的创新和应用、节能控制、技术运维等。
大型公共建筑能耗的现状及分析导言随着人们生活水平的提高和城市化进程的加速,大型公共建筑在城市中的数量不断增加。
然而,这些建筑也面临着能源消耗的巨大压力。
本文将探讨大型公共建筑能耗的现状,并分析其原因和解决方案。
1. 大型公共建筑能耗的现状大型公共建筑包括办公楼、商业中心、医院、学校、体育馆等,其能耗主要体现在电力消耗和热能消耗两个方面。
1.1 电力消耗大型公共建筑通常配备大量的电力设备,如空调系统、照明系统、电梯、网络设备等。
这些设备的广泛使用导致了大量的电力消耗。
由于公共建筑的规模较大,其设备的耗电量也相应增加。
1.2 热能消耗大型公共建筑需要提供舒适的室内温度,因此需要进行供暖或制冷。
这些活动通常需要大量的热能消耗。
此外,大型公共建筑常常具有复杂的建筑结构和大面积的玻璃幕墙,导致热量易于散失,进一步增加了供暖和制冷的负担。
2. 大型公共建筑能耗的原因分析2.1 设备能效低下尽管现代大型公共建筑多采用高效的设备,但由于建筑规模较大,设备的总能耗仍然较高。
一些老旧建筑仍在使用能效较低的设备,这进一步加剧了能源消耗。
2.2 管理不善大型公共建筑的能源管理通常比较复杂。
由于建筑面积大,设备多,管理人员需要做出科学合理的能源使用计划,合理调控各项设备。
然而,一些大型公共机构缺乏科学的能源管理体系,导致能源的浪费和不必要的能耗。
2.3 建筑设计不合理部分大型公共建筑在设计阶段没有充分考虑节能和能源利用效率的问题。
例如,一些建筑在玻璃幕墙的选材和设计上没有采取隔热措施,导致热能散失较大。
此外,一些建筑在空间布局上存在问题,导致能源不能得到最有效的利用。
3. 解决大型公共建筑能耗问题的方案3.1 提高设备能效替换老旧设备,采用能效更高的设备是降低能耗的有效途径。
通过引入智能控制系统,实现设备的按需调控,也可以有效减少能耗。
此外,加强设备维护和管理,及时排除设备故障,保持设备的正常运行,也能够提高能效。
3.2 建立科学的能源管理体系建立科学的能源管理体系,包括制定能源使用计划、设立能源监测系统、强化能源管理人员培训等,能够帮助大型公共建筑实现能源的合理利用。
暖通空调系统能耗分析——以北京市办公建筑空调为案例摘要:以北京市大型公共建筑能源审计所获得的数据为样本,选取其中5栋具有代表性的办公建筑单位能耗统计数据进行分析,探究办公建筑能耗的基本状况及特点,通过计算空调系统分项能耗指标,提出相应措施与建议,为政府能源管理部门及用能单位自身加强能源管理、挖掘节能潜力,实现为办公建筑空调系统节能目标提供科学的依据。
关键词:办公建筑;空调能耗;分项电耗前言办公建筑的使用特性,决定了其能耗特点与其他类型建筑有显著不同,可总结为以下四点:(1)空调能耗主要集中在工作日8:00~18:00,工作时段与非工作时段能耗差别明显;(2)办公建筑内大多设有遮阳设施,不能充分利用自然采光,照明设备及办公设备数量多,能耗高;(3)新风负荷大;(4)室内环境舒适度要求较高。
1办公建筑空调系统能耗统计与分析1.1工程概况基于北京市大型公共建筑能源审计所获取的资料及数据,整理后选取其中具有代表性的5栋办公建筑作为样本,对其空调系统能耗进行分析研究。
5栋建筑的结构形式均为混凝土剪力墙,建筑概况及外围护结构信息如表1所示。
由表1可知,5栋办公建筑外墙材料以加气混凝土砌块为主,除4号办公建筑外,均设有保温和遮阳措施。
并使用低透射率的Low-E玻璃或镀膜玻璃。
从围护结构的基本信息中可知,由于4号办公建筑竣工时间较早,围护结构所采用的节能措施尚不完备,具有很大的节能改造空间。
表1 办公建筑围护结构信息1.3办公建筑空调能耗分析建筑能耗是指建筑的使用能耗,构成建筑能耗的指标体系如图1所示。
根据5栋办公建筑的能耗及空调系统能耗数据,计算得到每栋建筑的能耗及空调系统能耗,折合标准煤后的数据见表3。
由表3可见,不同建筑能耗差别较大。
5号办公建筑空调能耗指标较4号办公建筑有明显下降,其主要原因为4号办公建筑竣工时间较早,围护结构所采用的节能手段尚不完善。
同时通过现场走访,发现4号办公建筑存在下班后因少数人加班而运行整套空调系统、空调系统运行的同时未关闭门窗、无人区域灯常开以及电机长时间处于部分负荷状态下运行等现象。
公共建筑中暖通空调系统耗能现状与节能途径摘要:本文分析了在公共建筑之中的暖通空调系统的耗能情况,指出了节能问题的重要作用,并在此基础之上讨论了我国目前暖通空调系统在运行、设计和政策等方面存在的问题,最后针对存在的问题提出了暖通空调系统节能的具体策略和途径。
关键词:公共建筑;暖通空调系统;耗能;节能途径随着社会主义市场经济的不断发展,我国现代化的进程也不断加快,人民的生活水平不断提高,生活质量也不断提高,正是在这样的背景之下暖通空调系统开始出现。
1、公共建筑中暖通空调系统耗能的状况在社会主义经济的发展过程中,由于经济主体的发展方向着重于发展速度,因此没有对能源浪费和污染的问题给予足够的重视,这就导致了目前的环境压力和资源压力。
为了缓解污染严重的现状,节能减排工作成为了发展之中的核心工作,财政部、建设部和国务院都颁布了相关的法律法规,为节能减排工作制定了详细措施。
我国的公共建筑之中出现了严重的耗能现状,尤其是大型的公共建筑,因此,节能减排的工作破不容缓。
我国建设的重点已经从建设民用建筑向建设大型公共建筑转变,大型公共建筑在总建筑面积之中占据了百分之五,其耗电量更是民用建筑的十倍以上。
尤其是在一些大城市之中,大型公共建筑的能耗比民用建筑的能耗大很多,如果不及时的采取节能减排的措施,会产生严重的社会问题和经济问题。
在大型公共建筑的能耗之中,暖通空调系统使用了大量的电能,因此,减少公共建筑之中暖通空调系统的能耗,使用多种方式进行节能减排工作,具有很大的意义。
2、我国目前暖通空调系统中存在的节能障碍(1)公众观念和政策引导方面存在的问题我国的暖通空调系统节能问题缺乏政策的有效引导。
目前我国节能减排问题相关的政策法令主要由以下三种。
首先,是具有行政性质的指令式的命令,具体来说,是通过颁布、设计并实施具体的公共建筑暖通空调系统节能规范标准的法规。
第二,是运用完全竞争市场中的价格弹性机制,将公共建筑的节能和市场价格相联系,逐步建立起定额管理、审查和评估等市场化的管理手段。
基于物联网的大型公共建筑能耗管理研究【摘要】我国大型公共建筑缺乏对能耗控制和监测的手段,是能耗持续较高的原因,本文通过物联网对建筑物的能耗进行监控,提高建筑物智能水平,促进建筑物减排节能的发展。
本文阐述建立在物联网基础上的能耗监测体系,对能耗管理进行深入研究。
【关键词】物联网;公共建筑;能耗管理在社会能耗中,建筑能耗占有较大比重,建筑单位面积能耗是发达国家能耗的三倍至四倍,在我国现有的大型建筑物中,百分之九十以上能耗较高,每年每平方米的能耗为80千瓦时至400千瓦时,在上述建筑物使用的过程中,照明、通风、空调、采暖等方面耗费能量最大,同时,缺乏耗能的控制和监督,导致建筑物能耗加剧。
物联网技术具有智能性和感知性等特征,提高社会群众和物理世界之间的联系,对生活产生重要影响,随着传感器和通信技术的不断发展,获取物理信息的技术不断成熟,同时,传感器成本的降低导致大规模推广成为现实,在节能领域中,使用物联网相关技术能够将信息融合、信息传输和信息采集落到实处,实现节能减排工作。
1 大型公共建筑中节能技术的现状及发展建筑节能指的是,提高建筑物之中能源的使用率,降低电器、照明、供应热水、空调、采暖和炊事等方面的能耗,上述几个方面中,照明和空调系统的能耗最大,针对我国目前建筑节能的特征,一般多使用自动化楼宇系统,通过上述系统实现机电设备运行,包含EIB和BAC技术,获得多家大公司的认可,虽然上述体系具有十分广泛的应用范围,但是多用于监控电气设备,无法实现细粒度的监测,不能获得实施的监控数据,导致内耗能体系无法按照最佳状态运行,正是在上述技术背景下,产生了易于维护、组网规模大、能耗低和成本低的网络技术,即物联网技术。
随着物联网技术的飞速发展,建筑物节能水平不断提高,物联网的功耗较低、成本较低,通过传感器和通信技术的融合,能够提高测控水平。
美国多家公司已经展开了对建立在物联网技术上的建筑物节能监控,能够减少照明系统能耗的百分之三十,能够对照明系统进行自动控制和远程控制。
基于大数据的城市建筑能耗分析与优化随着城市规模不断扩大,城市建筑的能耗问题越来越引人关注。
它不仅直接影响着城市的环境和气候,也对人们的生活和健康产生着影响。
为了在城市建筑的设计、建设和使用过程中更好地控制和降低能耗,越来越多的人开始使用大数据技术来进行城市建筑能耗的分析和优化。
一、大数据在城市建筑能耗分析中的应用大数据技术可以收集和处理海量数据以及进行数据挖掘和数据分析,以实现对城市建筑能耗的全面监测和分析。
基于大数据的城市建筑能耗分析主要包括以下几个方面:1. 数据采集和分析大数据技术可以对城市建筑的能耗进行全面的采集和分析。
通过能源计量系统、远程监控系统、漏电检测系统等,收集建筑的能耗数据以及室内温度、湿度等环境参数,对室内设备、网络设备、照明设备等进行监控,实现对建筑的能耗进行实时监测和分析。
同时,对数据进行深入挖掘和分析,可以找出城市建筑的能耗模式和规律,并探索潜在的节能潜力和优化方案。
2. 城市能耗模型的建立大数据技术可以通过建立城市能耗模型来对城市建筑的能耗进行分析。
基于城市地理信息系统和大量的传感器数据,可以建立城市建筑的能耗模型,从而能够对城市建筑能耗的预测和优化提供基础和参考。
3. 数据可视化和分析大数据技术可以以图表等形式将海量数据直观地展现出来,通过数据可视化可以方便用户了解和分析数据。
通过数据分析,可以研究不同时间段及不同季节对城市建筑能耗的影响。
同时,利用数据分析技术,可以快速提取有效信息,为城市节能策划和管理提供数据支持。
二、基于大数据的城市建筑能耗分析与优化的难点直接应用大数据技术的城市建筑能耗优化,也会遇到不少难题。
1. 所需数据的海量性要运用大数据技术对城市建筑能耗分析与优化,必须搜集大量的数据。
然而,信息的收集和整合过程难度系数高,所辖范围庞杂、复杂多变,城市能耗数据千差万别,难以捕捉大数据的特征。
因此,在大数据时代,如何在数据海洋中找到有效的信息,而不是被海量数据淹没,是一项重要问题。
基于大数据分析建立建筑物能源消耗的预测模型建筑物能源消耗一直是一个备受关注的话题,随着社会的发展和人们对可持续发展的重视,建筑物的能源消耗问题变得愈发重要。
随着大数据技术的发展和应用,建筑物能源消耗的预测模型也得到了更好的建立和优化。
本文将探讨的相关研究和应用,以期为建筑能源消耗的管理和优化提供更好的参考和指导。
一、建筑物能源消耗的重要性建筑物是能源消耗的重要领域之一,据统计,全球建筑物的能源消耗占到了总能源消耗的40%以上。
建筑物的能源消耗不仅直接影响着人们的生活质量,也对环境和资源的可持续利用产生着重要影响。
因此,建筑物能源消耗的管理和优化是一项重要的任务,也是社会可持续发展的重要组成部分。
二、大数据分析在建筑物能源消耗预测中的应用大数据技术的发展为建筑物能源消耗的预测提供了更好的手段和工具。
通过对建筑物的能源消耗数据进行收集、整理和分析,可以更好地理解建筑物能源消耗的规律和特点,为建筑物能源消耗的预测建立更为准确和可靠的模型。
大数据分析技术可以帮助我们更好地发现建筑物能源消耗的影响因素,优化建筑物能源消耗的管理策略,提高建筑物能源利用的效率。
三、建筑物能源消耗预测模型的建立建筑物能源消耗的预测模型是建筑能源管理和优化的重要工具。
通过对建筑物的能源消耗数据进行分析和建模,可以预测建筑物未来的能源消耗情况,为建筑物的能源管理和优化提供决策支持。
建筑物能源消耗预测模型的建立需要考虑建筑物的特点、能源消耗的影响因素以及大数据分析技术的应用,以确保模型的准确性和可靠性。
四、建筑物能源消耗预测模型的优化建筑物能源消耗预测模型的优化是一个持续改进的过程。
通过对建筑物能源消耗数据的不断收集和分析,可以不断优化建筑物能源消耗预测模型,提高模型的准确性和预测能力。
建筑物能源消耗预测模型的优化需要考虑建筑物的实际情况和能源消耗的变化规律,以确保模型的实用性和有效性。
五、建筑物能源消耗预测模型的应用建筑物能源消耗预测模型的应用可以帮助建筑物管理者和决策者更好地了解建筑物的能源消耗情况,优化建筑物的能源管理策略,提高建筑物的能源利用效率。
基于大数据的公共建筑空调系统能耗研究
摘要由于大数据技术的应用,可对公共建筑空调系统中的能耗数据进行及时统计,并对室内舒适程度进行合理评价,引导用户进行空调节能操作。
本文根据以往工作经验,对公共建筑空调系统的能耗评价及节能潜力进行总结,并从公共空调的系统性服务、大数据技术的基本应用、新型能耗测试软件的应用三方面,论述了基于大数据的公共建筑空调系统能耗研究具体内容。
关键词大数据技术;公共建筑;空调系统
前言
空调是人们生活中的常用设备,在公共建筑空调系统作用下,人们可以实现对温度、环境等方面的有效调节,从而满足人们在生活中的舒适度需求。
在实际使用过程中,空调系统运转需要耗费大量资源,一般来说,主要以电能消耗为主。
而且公共建筑的实际用电量是普通住宅的10到20倍。
因此,公共建筑空调系统节能研究显得格外重要。
1 公共建筑空调系统的能耗评价及节能潜力
1.1 空调系统能耗评价
在公共建筑空调系统能耗评价过程中,需要根据具体的能耗运行情况进行。
为此,相关部门和企业需要对具体的指标评价体系进行构建,在能耗分配上,也应该以实际情况下空调系统的冷量和能效比为基本依据。
一般来说,空调系统的能效比代指能效比的最终限值。
在空调系统冷量计算时,应保持结构面积信息与实际设计情况保持一致,并根据《公共建筑节能设计标准》内容,对评价标准进行选取。
另外,在新风量确定上,相关工作人员应做好室内人数和人均风量标准的全面计算,这其中还包括灯光设备输出及系统整体的耗电情况,只有保证数据统计的全面性,才能确保空调运行与实际情况相符。
1.2 空调系统节能潜力分析
在对公共建筑空调系统实际情况分析过程中,需要对实际运行状态下的空调系统供冷量和能效指标进行分别计算,并将最终计算结果与标准值进行比较。
在冷量计算时,由于各种灯光的负荷占比较大,但这部分电能消耗主要来源于用户本身。
因此,在公共建筑中,此部分没有节能的空间。
总的来看,由于公共建筑中的排风情况存在不平衡等情况,很容易导致室外进风量过大,从而增加了整个系统的运行负荷,这部分有很大的节能空间。
另外,设置温度过冷也是导致空调能耗高的另一因素,有研究表明在夏季供冷工况下,室内计算温度每升高1T,能耗减少8%-10%;冬季供暖工况下,室内计算温度每降低1℃,能耗减少5%-10%,因此合理的温度设置对节能至关重要[1]。
2 基于大数据的公共建筑空调系统能耗研究具体内容
2.1 公共空调的系统性服务
公共空调的系统性服务对象以用户为主,由于用户可以直接对空调系统的运行效果进行感受,人们必须确保公共空调系统设计与具体要求相符。
在整个系统建设和规划时,设计人员会在方案建设阶段对空调系统整体能耗进行分析,但由于设计人员能耗设计的理想化,未能有效分析系统使用环境和实际使用情况,如商场等公共场所节假日人流较大,而平日基本没有什么人,中午室外温度较高时人流少,晚上人流多等实际情况,以及空调系统的实际运行和管理情况的不可控性,最终引起节能效果无法突显出来。
在传统能耗控制中,常用的模型有以下三种:首先是以仿真软件为主,对模型进行建立。
其次是以理论计算为主,对模型进行构建。
最后是以实验数据为主,对模型进行构建。
在公共建筑空调系统运行过程中,其能耗值受多种因素的影响。
但由于这些影响因素很难在第一时间内得到收集,这也是等上述三种模型无法对空调系统的实时能耗值进行反映。
因此,人们需要以公共空调系统性服务为基础,对新的分析模型进行构建。
2.2 大数据技术的基本应用
互联网的不断发展,大数据技术为公共建筑空调系统能耗控制提供了便利条件。
整体来看,大数据技术的基本应用包括以下两方面:第一,对庞大的信息数据进行收集;第二,对各种数据实施专业化处理。
为此,人们将云计算技术引入其中,通过分布式处理及存储等功能,为大数据技术的应用创造基本条件。
例如,在公共建筑房间空调能耗研究过程中,大数据可以记录压缩机、换热器的运行数据和用户操作数据,将数据传回厂家供厂家分析,并对系统运行程序进行调整,使系统更加节能。
在公共建筑空调系统能耗来源分析上,可以从以下两方面着手:首先是冷热源能耗,如制冷机组的电能消耗等。
其次是动力消耗,如风机、水泵等設备的电能消耗。
使用大数据技术,可以对系统实时数据进行收集。
另外,公共建筑空调系统的能耗数据存在很多影响因素,其中以客观环境数据为主,包括室外空气温度、室内空气温度、太阳辐射情况等。
除此之外,该类影响因素还包括机组设备的运行数据,即冷热源机组具体容量、冷冻水供水温度、回水温度等。
用户特征的不同,同样会对公共建筑空调系统的能耗产生影响。
因此,在具体能耗控制上,人们需要利用大数据技术确保空调使用效果不受影响[2]。
2.3 新型能耗测试软件的应用
大数据与新型用户APP结合,在能耗测试时,应用新的软件显得尤为重要。
例如,在用户端APP软件应用上,可以将用户和空调系统的交互情况反映出来,并将主要的运行数据和能耗情况在APP中反映出来,在此种情况之下,用户可以根据具体的统计结果对空调设置参数进行有效调整,并对实施能耗数据进行了解。
由于公共建筑空调系统能耗受很多因素的影响,为了避免不合理能耗的出现,这些新型测试软件,可以帮助用户对参数设计与能耗之间存在的关系进行全面分
析,还可以向用户推送节能方案,引导用户实施更有效的节能措施。
3 结束语
综上所述,随着我国对建筑能耗问题的不断重视,政府性投资的公益建筑越来越多,绿色建筑标准也得到了进一步升级。
我国《能源战略发展规划》中明确指出,公共建筑应建立起绿色行动发展计划。
因此,在公共建筑面积不断提升的同时,人们应该将绿色建筑概念突显出来,利用大数据技术对用户、建筑、环境之间的关系进行反映,最终实现节能降耗的目的。
参考文献
[1] 崔治国,魏景姝,唐艳南.数据挖掘技术在建筑暖通空调领域的研究应用进展[J].建筑科学,2018,34(04):85-97.
[2] 徐春英,于秋生.公共建筑暖通空调系统节能设计措施分析[J].绿色环保建材,2018,(01):31.。