浅谈智能建筑中智能化系统的信息安全评估

(整期优先)网络出版时间:2020-06-02
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浅谈智能建筑中智能化系统的信息安全评估

王玉宝

中国通信建设集团设计院有限公司第四分公司 河南 郑州 450000

摘要:为了推进绿色智能建筑的发展和实现,对智能化技术支撑下的建筑节能设施集成优化设计进行了探讨。本文将充分结合建筑技术和智能化技术,用绿色的观念和方式进行总体规划和设计,通过对太阳能应用系统、地源热泵系统及智能电网系统等的智能化设计,完成了满足用户功能性、安全性、舒适性和高效率需求的建筑节能设施设计。

关键词:智能化技术;节能设施;集成设计;绿色建筑

以计算机技术、自动控制技术为基础的智能化技术的迅速发展,使得未来建筑得以智能化,智能化建筑通过将节能技术和设备的优化组合,为用户提供高效、舒适、便利的人性化的建筑环境,同时,绿色建筑是建筑可持续发展的必然趋势,建筑设施的智能化设计发展必然与节能、低碳紧密关联,而采暖、制冷和用电是建筑耗能的主要部分,降低这部分能耗对绿色智能建筑的发展具有重要意义。基于此,本文以绿色建筑理念为指导,以智能化技术为手段,从太阳能应用系统、地源热泵系统、智能电网系统等三个层面对建筑设施进行了节能设计,实现了太阳能、地热能、电能等的高效、可靠和优化运行,并将其集成至智能化建筑控制管理系统,进行实时监控和管理,在创造舒适的建筑环境的同时,提升了建筑设施的节能和智能化效果。

1建筑节能设施智能化设计的需求分析

“智能化技术融合电子技术、自动控制技术和计算机技术”,为绿色智能建筑发展提供了新的思路和空间,建筑节能设施的设计和应用更是成为大势所趋,本文融合智能化技术和绿色建筑理念,对其设计需求进行如下分析:(1)采用主流技术:以绿色智能化建筑在管理和监控等方面的应用需求为导向,充分利用电子技术、物联网技术和云计算技术等操作简单、安全可靠的主流技术,让建筑设施联动起来,统一规划、建设地源热泵系统、太阳能应用系统、智能用电网系统,并借助于智能建筑控制系统促进各类设备和系统资源共享、信息互通”[2]。(2)节能环保:建筑节能设施应以低成本获取高性能和多方面的效益为出发点,最大限度地开发利用太阳能、地热能等可再生能源,并将其与智能化技术结合起来进行设计,实现性能、成本和节能等多重效果。(3)智能用电:运用现代传感器技术、通讯技术及自动控制技术等构建安全、高效的智能用电网,将可再生能源进行多元化的电能开发与利用,并通过智能电网基础平台实现电能的传输、调动、监控和管理,为用户实施节能用电管理提供便利。

二、现代智能化建筑节能技术应用

1、智能照明系统   借助山东某公司电气技术为例进行分析,该系统为控制系统,满足EIB标准,通过弱点总线通讯进行末端设备的控制,表现为灯光、窗帘等控制,可以充分实现开关控制、调光控制、远程控制、红外等控制,通过其他辅助设备的配合,充分实现了控制方式的提高,加强维护作业、操作便利性的提高。随着生活水平的提高,现代建筑中除了需要充分满足基本的功能要求,还有加强安全舒适度、节能环保理念的落实,提高工作效率,进而实现舒适度的整体提高。为了满足这一需求,新型ABB I-bus®KNX系统显得尤为重要,满足现代智能管理需求。

2、改善门窗性能   智能化建筑中,门窗是整体能量散发较快的部位,总能耗较大,需要控制其传热损失,保证基本日照、光线等问题基础之上,充分进行门窗性能的改善提高,增加气密性、保温性、隔热性,降低冷空气渗入、传热损失等状况。可采取措施分析如下:提高气密性、降低冷空气传入,加强室内外中间层建设,保证冷风无法直接进入室内,从而实现室内温度的控制。   3、建筑节能材料   建筑行业作为能耗量较高的行业,需要引起足够重视。建设节约社会需要加强对应的建筑材料控制。新型节能建筑材料需要加强对应开发控制,黑龙江伊春采用耐冲击、抗折压材料作为智能建筑新材料,通过这种外墙保温苯板的应用,充分提高了牢固度,整体转角,与墙面结合牢固,节能效果达到了65%,超过普通保温苯板15%。据了解,从今年开始,这种新型节能建筑材料将在全市大面积推广应用。   4、现代智能建筑控制系统启停时间控制   现代建筑中,商场等大型建筑需要注重空调管理,保证夜间无工作状况下充分节约能源,白天为了保证舒适状态,提前预热、制冷。室内温度是一个惯性很大的参数,如果我们提前关闭空调,也能够让室内温度在一定的时间内不会发生较大变化,现代智能建筑自控系统可以通过对空调设备的最佳启停时间的计算,能够在确保室内环境舒适的条件下,缩短不必要的空调启停时间,以此来达到建筑节能的目标;同时对建筑进行预热或者预冷,现代智能建筑自控系统能够及时关闭室外新风风阀,这样一来不仅可以减少获取新风而带来冷却或加热的能量消耗,而且还可以减少设备容量,达到节能减排的作用。   在电价阶梯收费地区,需要借助现代智能控制系统充分实现对应管理,保证应急发电设备、蓄冷设备的完整配套性,加强用电稳定控制,避免高峰期发生故障,特殊时期进行对应储存冷量的释放,另一方面,对相对重要程度较低的设备,可以尽量避开用电高峰时的运行,避免运行费用的提高。   智能建筑需要充分协调结构、设备、管理的优化组合配置,保证舒适便捷环境的充分实现,便于人性化管理。加强对应内在联系分析,充分实现资源合理利用、高度安全环境,保证社会利益、经济利益的充分实现。   三、新能源的开发利用   1、太阳能开发

太阳能的可再生性、清洁性,推动了其在绿色智能建筑中的应用和推广,而目前公认能源效率最高、经济性和可操作性最高的为太阳能热水系统,本文就将以此为重点,充分利用智能化技术来对其进行优化设计,“以Ateml公司生产的高性能、低功耗的8位嵌入式AVRmega32微处理器为控制核心”,构建主要由太阳能集热器、热传传热工质、贮热水箱、补给水箱和连接管路等部分构成的智能化太阳能热水系统,如图1所示,首先集热器通过吸收太阳辐射能后温度升高并形成循环流动,从而实现热能转化并将其传递给集热器内的传热工质,传热工质受热后通过自然循环方式将贮水箱中的水加热,或是以强迫循环方式将集热器内的热能传送给贮水箱中的水,而系统中的控制装置根据贮水箱与蓄水箱底部水温的差值是否超过限定值,来自动启动补给水箱及时补充冷水;同时,为了保证系统在阴雨天或是阳光强度较弱的冬季也能够正常运行,还可设置辅助加热装置,如电热器。

2、地热利用   相比于太阳能、风能等可再生资源,地热能的出现需要引起重视,地热能作为煤炭、天然气的主要替代形式,具有十分重大的现实意义,另一方面,地热能由于具有洁净、不产生温室气体、危害程度低等优势,可作为冬季热源、夏季冷源的来源,现实意义较高,已经在京津地区得到了应用。此外,空气能开发技术的前景较为广阔,空气能借助热泵循环实现了生活热水的控制,是潜力较大的新型能源,具有高效环保的优势。

结束语

本文给出的建筑节能设施设计方案经济性、可操作性强,为智能化技术在建筑领域的应用提供了一种重要的参考方案,有效弥补了我国绿色智能建筑发展的短板。但同时也存在一定的局限性,目前的研究还仅停留在对取暖、制冷和用电等建筑节能设施的智能化设计上,而对节能电梯、水资源处理等的智能化设计则相对欠缺,需要结合用户需求、节能环保要求进行完善,以进一步提升绿色智能建筑的性能。

参考文献

[1]唐洋平.办公建筑节能的智能化设计研究[D].中南大学,2014.

[2]邓光勇.智能建筑地源热泵系统的实际运用探讨[J].江西建材,2015,20:109+114.

[3]祁会祥.谈绿色建筑和建筑节能设计[J].山西建筑,2014,32:198-200.