博物馆建筑智能化与节能设计研究论文_刘鸿斌

刘鸿斌(云南省博物馆 云南 昆明 650031)

摘要:随着我国城市化建设的不断进步,博物馆的快速发展,建筑智能化与节能设计成为建筑发展的主流,在博物馆建筑中发展建筑智能化与节能设计,可以大大提高博物馆公共空间的安全性能、舒适性能,为观众提供良好的参观环境。本文主要阐述了建筑智能化设计的概念,并通过四个方面详细的分析了建筑智能化与节能设计的新探索,旨在为建筑智能化和节能设计提供一定的参考意见。

关键词:建筑智能化;节能设计;

随着我国市场经济科技的快速发展,我国博物馆建筑工程蓬勃发展,建筑工程智能化与节能设计技术也日益完善。智能化系统设计的目的是实现建筑工程的经济最优化、功能全面化,为博物馆公共空间提供良好的参观条件,这就需要施工人员规范建筑智能化设计工作,并注重建筑节能设计,提高建筑工程的智能化和节能型。通过本文的论述,笔者一方面希望能够起到一个抛砖引玉的作用,另一方面,希望能够给相关的工作人员提供一点可供参考借鉴的材料。

一、建筑智能化设计的相关概念

1.1 智能化技术的应用智能化技术是当前科学研究的前沿,在精密仪器、计算机、GPS定位技术上广泛应用。随着智能化技术的日益发展和完善,智能化技术逐步的扩展到实际的生产生活领域,在为人类服务上发挥着重要的作用,特别是在博物馆建筑中,更能发挥出巨大的作用。在目前污染严重,资源缺少的形势下,智能化技术充分发挥了其技术优势,提高了设备的可靠性能,并在一定程度上降低了设备维护所带来的成本,尤其是在设备和线路的故障诊断上提供了快捷的方式,降低了诊断成本。同时提高了施工人员的工作效率和工作质量,改善了施工人员的工作环境,为施工人员提供了强大的技术支持。

1.2 智能化技术理论基础人工智能技术的概念首先是在20 世纪50 年代提出,随后被其他领域行业普遍接受采纳,并且智能化技术的应用广泛推展。电气工程是人类从事各种生产活动的基本技术要素,作为计算机技术中高端分支的智能化技术正逐渐被应用到其中。人工智能技术通过模拟人的智能的方法和技术,开发研究升级的科学技术,人工智能的工作目的是设计出和人类智能相似的机器,以解决工作出现的复杂情况变化,提高工作的效率和精度,通过调查研究显示,在电气工程的自动化控制中使用智能化操作技术能合理整合电气工程中的资源配置,降低成本的投入。

1.3 智能化设计在博物馆建筑中的应用智能化技术是以计算机为操作平台,以满足人们的智能化生活需求为目的,在实现信息共享的同时,为建筑中提供更加优质化的服务。

智能化设计以实时监控为基础,及时的分析系统反馈的运行数据,并评价系统的运行状况,以便于及时的发现运行故障,提高了建筑的安全性;同时在节能环保的基础上,极大的保证了人们生命财产的安全,例如:建筑内消防设施系统、应急照明系统、自动灭火、自动排烟系统等等,能够及时的发现安全隐患,并采取相应的措施防治危害的扩展。

二、建筑智能化与节能设计的新探索2.1 照明系统智能化设计照明系统是建筑智能化设计的重要组成部分,当前在建筑工程中照明智能化设计取得了良好的效果,尤其是在照明设备的自动化控制、设备故障监测、工程优化等方面发挥着重要作用,智能化技术应用极大提供了系统自动化,优化了照明系统,同时加快了对于照明设备工程事故的检测维修速度。例如:在云南省博物馆建筑中,对电气工程系统进行了升级优化,采用了更节能的智能化应急照明设备、太阳能发电系统设备等等,并使用了智能化监测技术防控火灾、漏电现象的发生,利用神经网络,模糊网络,专家系统等智能监测系统分析配电系统的故障。

通常而言,照明系统智能化设计中配电设施最为重要,因此,在建筑智能化设计过程之中,要选择技术先进的配电设施和合适的配电材料。在电线管路的安装过程之中,尤其是裸露的管路,尽量不要选择PVC 管路,避免发生火灾后,造成更大的损失。对于暗敷在墙内或混凝土内的PVC 管,不要选择305 型号或者205 型号的管材,这种材料的抗压性能较差,不能满足墙体管路承载力的要求,在墙体压力的作用下,容易造成管道的破损,影响电气系统的通电顺畅性。此外对于选用的敷设钢管,例如:镀锌钢管,需要严格的注意钢管的对口焊接,通常要采用合理的螺纹连接,对于接地的处理要选择专用接地连接卡,同时要规定好跨接接地线。对于配电设备的安装,要进行完成后的调试,及时解决出现的安装问题,确保配电性能的匹配性,并要结合施工图纸认真落实安装调试,保证整个配电设备的质量。

在照明系统智能化设计中,配电回路经常出现三相负载不平衡的问题,原因是在一些装修工程中,设计与施工均忽视了对各回路负载进行三相平衡分配,造成三相负荷严重的不平衡,从未引起了会三相电压的不平衡,这样不利于电力系统的稳定,对用电设备造成不良影响。因此,无论是设计或施工都必须注意使三相回路负载平衡。

2.2 空调系统智能化设计博物馆建筑中的空调系统,主要功能是恒温恒湿保护文物,为建筑物内部制冷和采暖提供热量交换,通常而言,空调智能化设计主要集中与节能设计,一般包括两个方面:①运行条件的节能,能够发挥空调系统的最大节能潜力;②节能效益和能源消耗的匹配。当前降低空调系统的能耗依然是当前建筑系统中面临的问题,利用采用一次泵变频变流量系统和二次泵变流量系统的系统优势,降低实际工程中的运行费用,也可以采用低温水大温差空调系统,降低造价建筑物空调系统中的造价和运行费用。实践表明,优化空调系统的运行,可以最大调节系统的节能整体性,实现理想的节能效果,如在云南省博物馆建筑工程之中,取消了换热器的使用,直接采用高温冷水机组,同时增加新风预冷,用干式的FCU 取代普通的FCU,在运行过程之中显示出了极强的优化节能效果,其空调系统优化后的结构图如下图一所示:图一 某建筑空调系统的优化结构

2.3 给排水系统智能化设计排水系统智能化设计有效降低了水资源的浪费,给排水智能化系统智能化设计包含三个方面:①节水设计,节水设计的关键在于超压出流、热水干管循环、采用新型卫生器具及其配件、中水利用等方面。

采用智能化的热水供应系统,提高热能的利用效率,同时采用新型的卫生器具和配件,减少“跑、冒、滴、漏”等现象,尤其是在给排水系统使用高质量的水管和阀门。此外加强对于中水利用,把处理过的废水重新加以利用,通过循环利用水资源,加强对于水资源的利用效率。②热能的智能化设计,在给排水设计中要对系统进行合理布置、精心计算,节约能源减少二氧化碳的排放量,首先是对于二次供水设备的选择,改变传统的水泵-水箱供水方式,加强对于用水高峰和低谷的用水量调节,通常采用变频调速设备进行节能控制,利用变频器改变供电频率,同时根据水量的变化调节其热能循环,提高用水低谷期的供热效率。此外要充分利用太阳能,可以采用以下的节能措施:降低使用温度;减少热水耗量,在满足使用要求的前提下减少流率;采用高效能保温材料减少热损失;提高换热器的传热效率;采用节能型产品;开发利用新能源等,因此要采用新型的管式设备加强对于太阳能的利用效率。

③控制二次供水产生的污染,要从供水系统、水池、水箱、管材等方面进行控制,采用采用变频调速设备,取消高位水池设置,同时要提高水池的设计合理性,避免出现水质的污染,对于管材的选择要采用抗腐蚀、抗压力的高分子聚合物管道,减少运输过程中的污染。

2.4 建筑系统综合智能化设计首先是建筑系统智能化故障检测的设计,采用神经网络,模糊网络,专家系统等检测方法对电气的变压器、发动机、发电机进行有效的监控,提高检测的效果以及故障反馈能力,例如在某会展中心的智能化设计中,采用人工神经网络的变压器故障诊断法,通过神经元系统的自动计算能力,提高了故障检测能力。其次是电梯智能化设计,要根据建筑物的高度设计电梯运行方案,对于高度较高的建筑物要采用分组控制运行方式,同时要做好电梯的配电设计,提高电梯的智能化应急措施,控制通风以及防火处理。最后是采用GPRS 智能化设计,把GPS 定位系统安装在电气控制线路中,加强自动化控制保护,通过定位系统控制电气控制的线路工作,以便于能及时的传输、反馈电气工程中的运行数据,并做出智能化分析,及时采用有效的智能化控制措施。

三、结论总而言之,当前建筑智能化与节能设计是建筑工程的发展趋势,尤其是在博物馆公共空间建筑中,发展建筑智能化与节能设计是有非常大的必要,因此要加强相关的设计研究,提高建筑工程的安全性和舒适性,这就要求设计人员充分理解智能化设计的概念,并从建筑工程的照明系统、空调系统、给排水系统入手,全面提高建筑的智能化和节能性。以上是本人的粗浅之见,由于本人有一定的局限,因此文中如有不到之处还望各位能够不吝赐教。

[参考文献][1] 雷耀武.建筑智能化设计与施工[J].智能建筑与城市信息,2012(5).[2] 李志涛.超高层建筑[智能化设计分析J].论文荟萃,2009,3(5).[3] 郭挺生.建筑智能化设计模式的探讨[J].建筑智能化,2011,30(7).[4] 何群山.浅谈建筑智能化系统设计管理[J].江西建材,2013(2).

论文作者:刘鸿斌

论文发表刊物:《工程管理前沿》2015年第7期供稿

论文发表时间:2015-6-15

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