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      建筑節能掌控更全面技術應用快速延伸

      2016-01-18admin1476

            一:LEED制定完善綠建筑標準

            自動化是節能的重要技術之一,近年來建筑領域對節能的需求日殷,目前已有多起建案導入自動化技術,透過自動化所設計的功能,輕鬆管理建筑物內的能源資訊。

            全球能源價格日益高漲,節能科技被廣泛應用于各領域,尤其IT技術這幾年發展出的物聯網系統,除了提升各類系統的效能外,節能更是應用重點之一,這幾年物聯網的發展逐漸增溫,尤其在智慧建筑領域,已有多起案例,透過物聯網系統,塬本冷硬的建筑,可進一步成為更適合居住、生活的環境,對能源的掌控也更全面。

       

            LEED制定完善綠建筑標準

            對智慧建筑的想像,多數人都認為自動化的導入會從“舒適”面向發展,但其實不然,自動化廠商在設計智慧建筑的應用設備,多以“節能”為其出發點,尤其在透過控制層面的節能機制,更是自動化廠商關注的焦點,在全球亟欲發展新能源等替代方案的同時,各國建筑產業,無論是商辦樓宇或住宅建筑,都更重視節能、環保與安全等議題。

            由于智慧化的概念模煳,過去世界各地公協會、組織多針對智慧建筑所設計的標準,彼此間歧異相當大,因此無論是建商或系統整合商都難以適從,相對于智慧化,節能的定義就相當明確,其指標也容易確立,目前國際間建筑節能標準頗多,其中LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)綠建筑標準最具指標性。

            LEED“能源與環境先導設計”為一定義高效能綠建筑之市場導向式自愿性評估系統,用以鼓勵永續性建筑的發展與實行,并提供業界作為設計更健康、更環保與更有利潤的建筑物之準則;LEED由美國綠建筑協會于1994年制訂,1999年正式公佈第一版本并接受評估申請,近年來LEED更廣為全世界其他先進國家所採用,或當作該國制定綠建筑評估系統之範本。

            LEED 驗證的基準,包括永續性基地開發、用水效率及能源與大氣的提升、材料與資源、室內環境品質,以及創新與設計過程等相關標準;其中的必要項目,包括用水效率項目中的“降低日常用水20%減量”、能源與大氣項目中的“最低能源效率需求”與“基本冷媒控管”、室內環境品質項目中的“最低空氣品質要求”等標準,基本上均可透過自動化設備達成目標,是達成智慧建筑績效最佳化的武器之一。

      透過自動化設備,專家分析可進行包括“選用高效率設備”、“降低設備用電量”、“規劃外氣自然冷卻功能”、“VAV變風量空調箱系統”、“EMS能源管理系統”及“涉至其他節能系統”等策略規劃;但其中最重要的,則是規劃“中央監控自動控制系統”。

            監控是建筑節能系統建構時重點中的重點,自動化產業人士指出,監控所有的設備,并使它智慧化,這就是是自動化廠商的強項,最基本層面的自動化控制,是以 PLC為控制中心,以特定的通訊技術,將現場端的感測設備連結至PLC,再將資訊與后端資料庫連結分析,由PLC進行系統運轉的規劃,讓設備得以最佳化模式運轉,以避免系統超載等問題,建筑應用也是如此,包括公共照明或消防設備的管理,都可以透過自動化設備來全面管控,例如在大樓的公共空間設置感測器偵測環境溫濕度,或導入集合式數位電表,透過資訊整合協助控制設備規劃操控,作為自動化設備節能技術的中心。

            除了以感測器和控制器架構物聯網系統外,變頻器也是建筑節能的重點趨勢,變頻器最初用途是速度控制,隨著技術的發展和社會對能源運用效率要求,用途日益增多。

      變頻調速具有調速精度高、啟動能耗低、可實現無級調速、操作簡便、通用性強等特點,被認為是交流電動機最理想的調速方案,在沒有變頻器調速的情況下,一般傳統通過閥門等設備調節輸出功率,以滿足負載變化要求,但如此輸出的能量,多大量浪費在閥門和風門擋板上;使用變頻器后,這些設備可根據實際負載需要,通過調整設備轉速來進行輸出功率調整,使設備的輸出能量得到高效利用,工業、企業在使用變頻器后,有助于調整設備的運行速度,達到顯著的節能效果,事實證明,變頻調速系統的節能技術,的確存在經濟價值。

       

            二:資訊呈現可視化協助決策完備

            資訊呈現可視化協助決策完備

            另外,以供電系統規劃來看,最基礎的部分就是電力狀態的監視,透過集合式多功能數位電表并以通訊整合于中央監控系統,以進行電力的全面監控,用以分析及統計公共用電,來規劃管理營運應用;此外,亦可透過用電資訊與業主的客觀評估,提供“需量控制設備”來進行設備的運轉管控,甚至依據預先設定的條件或取得的參考信號,來解除或投入電量負載,因此,用電資訊的“可視化”,也被自動化產業視為智慧建筑節能技術之一。

            近年來云端及物聯網議題發燒,隨之而來的許多應用,也雨后春筍般出現,在此態勢下,自動化設備逐步將物聯網與云端運算納入系統內,而其中,節能可視化就是自動化系統導入這些新興概念所衍生出的功能之一。

            自動化系統過去多應用于製造現場,而由于工廠端的感測及控制元件,多為傳統的工控程式系統,這些系統在導入云端運算系統時,必須先行在塬有的製造系統上設置資訊轉換橋接器,另導入前端製造與后端管理兩處系統的軟體平臺,此一作法不但會造成整合過程繁復,而且投資成本過高,無疑會影響企業主的投資意愿。

            為了解決此一困擾,市場上也推出整合性裝置,來解決前端資訊“上云端”的問題,目前市場上針對此類問題提出的解決方案,主要是透過不須利用固定IP進行連線的簡單裝置,或專用的電腦或軟體,直接設定就可將前端資訊以I/O連接轉換,直接登上云端資料庫。

            此外,由于使用者的需求漸多,云端架構也會進入目前的M2M系統,透過物聯網架構的連結,提供使用者快速而簡單的解決方案;再者,近年來手持智慧裝置普及,現在已有多種管理軟體可透過App下載,即可隨時隨地掌握現場環境資訊,輕鬆達到云端、物聯整合之解決方案。

            隨著聯網等技術的不斷發展,大樓建筑可能同時具備相當多不同的終端需求,智慧建筑所扮演的角色是將這些需求加以整合,將大樓內個別的消防、門禁、冷凍空調、能源供應等子系統整合為智慧型連線網絡,各個系統在同一平臺上共同運作,智慧網路管理系統便能以最佳化的方式將能源供應分配到各子系統,協同整合性運用,除了能達到智慧安全的管理,同時也發揮節能的最大效益。

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