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建筑节能掌控更全面技术应用快速延伸

2016-01-18admin649

      一:LEED制定完善绿建筑标準

      自动化是节能的重要技术之一,近年来建筑领域对节能的需求日殷,目前已有多起建案导入自动化技术,透过自动化所设计的功能,轻鬆管理建筑物内的能源资讯。

      全球能源价格日益高涨,节能科技被广泛应用于各领域,尤其IT技术这几年发展出的物联网系统,除了提升各类系统的效能外,节能更是应用重点之一,这几年物联网的发展逐渐增温,尤其在智慧建筑领域,已有多起案例,透过物联网系统,塬本冷硬的建筑,可进一步成为更适合居住、生活的环境,对能源的掌控也更全面。

 

      LEED制定完善绿建筑标準

      对智慧建筑的想像,多数人都认为自动化的导入会从“舒适”面向发展,但其实不然,自动化厂商在设计智慧建筑的应用设备,多以“节能”为其出发点,尤其在透过控制层面的节能机制,更是自动化厂商关注的焦点,在全球亟欲发展新能源等替代方案的同时,各国建筑产业,无论是商办楼宇或住宅建筑,都更重视节能、环保与安全等议题。

      由于智慧化的概念模煳,过去世界各地公协会、组织多针对智慧建筑所设计的标準,彼此间歧异相当大,因此无论是建商或系统整合商都难以适从,相对于智慧化,节能的定义就相当明确,其指标也容易确立,目前国际间建筑节能标準颇多,其中LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)绿建筑标準最具指标性。

      LEED“能源与环境先导设计”为一定义高效能绿建筑之市场导向式自愿性评估系统,用以鼓励永续性建筑的发展与实行,并提供业界作为设计更健康、更环保与更有利润的建筑物之準则;LEED由美国绿建筑协会于1994年制订,1999年正式公佈第一版本并接受评估申请,近年来LEED更广为全世界其他先进国家所採用,或当作该国制定绿建筑评估系统之範本。

      LEED 验证的基準,包括永续性基地开发、用水效率及能源与大气的提升、材料与资源、室内环境品质,以及创新与设计过程等相关标準;其中的必要项目,包括用水效率项目中的“降低日常用水20%减量”、能源与大气项目中的“最低能源效率需求”与“基本冷媒控管”、室内环境品质项目中的“最低空气品质要求”等标準,基本上均可透过自动化设备达成目标,是达成智慧建筑绩效最佳化的武器之一。

透过自动化设备,专家分析可进行包括“选用高效率设备”、“降低设备用电量”、“规划外气自然冷却功能”、“VAV变风量空调箱系统”、“EMS能源管理系统”及“涉至其他节能系统”等策略规划;但其中最重要的,则是规划“中央监控自动控制系统”。

      监控是建筑节能系统建构时重点中的重点,自动化产业人士指出,监控所有的设备,并使它智慧化,这就是是自动化厂商的强项,最基本层面的自动化控制,是以 PLC为控制中心,以特定的通讯技术,将现场端的感测设备连结至PLC,再将资讯与后端资料库连结分析,由PLC进行系统运转的规划,让设备得以最佳化模式运转,以避免系统超载等问题,建筑应用也是如此,包括公共照明或消防设备的管理,都可以透过自动化设备来全面管控,例如在大楼的公共空间设置感测器侦测环境温湿度,或导入集合式数位电表,透过资讯整合协助控制设备规划操控,作为自动化设备节能技术的中心。

      除了以感测器和控制器架构物联网系统外,变频器也是建筑节能的重点趋势,变频器最初用途是速度控制,随着技术的发展和社会对能源运用效率要求,用途日益增多。

变频调速具有调速精度高、启动能耗低、可实现无级调速、操作简便、通用性强等特点,被认为是交流电动机最理想的调速方案,在没有变频器调速的情况下,一般传统通过阀门等设备调节输出功率,以满足负载变化要求,但如此输出的能量,多大量浪费在阀门和风门挡板上;使用变频器后,这些设备可根据实际负载需要,通过调整设备转速来进行输出功率调整,使设备的输出能量得到高效利用,工业、企业在使用变频器后,有助于调整设备的运行速度,达到显着的节能效果,事实证明,变频调速系统的节能技术,的确存在经济价值。

 

      二:资讯呈现可视化协助决策完备

      资讯呈现可视化协助决策完备

      另外,以供电系统规划来看,最基础的部分就是电力状态的监视,透过集合式多功能数位电表并以通讯整合于中央监控系统,以进行电力的全面监控,用以分析及统计公共用电,来规划管理营运应用;此外,亦可透过用电资讯与业主的客观评估,提供“需量控制设备”来进行设备的运转管控,甚至依据预先设定的条件或取得的参考信号,来解除或投入电量负载,因此,用电资讯的“可视化”,也被自动化产业视为智慧建筑节能技术之一。

      近年来云端及物联网议题发烧,随之而来的许多应用,也雨后春笋般出现,在此态势下,自动化设备逐步将物联网与云端运算纳入系统内,而其中,节能可视化就是自动化系统导入这些新兴概念所衍生出的功能之一。

      自动化系统过去多应用于製造现场,而由于工厂端的感测及控制元件,多为传统的工控程式系统,这些系统在导入云端运算系统时,必须先行在塬有的製造系统上设置资讯转换桥接器,另导入前端製造与后端管理两处系统的软体平台,此一作法不但会造成整合过程繁复,而且投资成本过高,无疑会影响企业主的投资意愿。

      为了解决此一困扰,市场上也推出整合性装置,来解决前端资讯“上云端”的问题,目前市场上针对此类问题提出的解决方案,主要是透过不须利用固定IP进行连线的简单装置,或专用的电脑或软体,直接设定就可将前端资讯以I/O连接转换,直接登上云端资料库。

      此外,由于使用者的需求渐多,云端架构也会进入目前的M2M系统,透过物联网架构的连结,提供使用者快速而简单的解决方案;再者,近年来手持智慧装置普及,现在已有多种管理软体可透过App下载,即可随时随地掌握现场环境资讯,轻鬆达到云端、物联整合之解决方案。

      随着联网等技术的不断发展,大楼建筑可能同时具备相当多不同的终端需求,智慧建筑所扮演的角色是将这些需求加以整合,将大楼内个别的消防、门禁、冷冻空调、能源供应等子系统整合为智慧型连线网络,各个系统在同一平台上共同运作,智慧网路管理系统便能以最佳化的方式将能源供应分配到各子系统,协同整合性运用,除了能达到智慧安全的管理,同时也发挥节能的最大效益。