摘 要：針對(duì)在既有建筑設(shè)備中的應(yīng)用智能改造進(jìn)行深入探討，通過(guò)對(duì)智能化改造前后建筑設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)和性能進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)合實(shí)地檢測(cè)和數(shù)據(jù)采集，提出一系列針對(duì)性的優(yōu)化建議。研究結(jié)果表明，智能化改造可有效提升既有建筑設(shè)備的運(yùn)行效率和能源利用效率，推動(dòng)建筑行業(yè)向智能化、綠色化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：既有建筑；智能化改造；質(zhì)量檢測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)：TU855" " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號(hào)：2096-6903（2025）02-0013-03

0 引言

隨著科技的不斷發(fā)展和智能化水平不斷提高，既有建筑設(shè)備智能化改造已成為現(xiàn)代化城市建設(shè)的重要組成部分，也是提高建筑能效、節(jié)能減排的重要途徑。

然而，由于既有建筑設(shè)備的技術(shù)水平和設(shè)備老化等因素，智能化改造質(zhì)量檢測(cè)面臨著一些挑戰(zhàn)和難題[1]。首先，既有建筑設(shè)備的智能化改造需要充分考慮設(shè)備原有的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)，確保改造后的設(shè)備能夠正常運(yùn)行并提升效率。其次，智能化改造涉及大量的數(shù)據(jù)采集、傳輸和分析工作，如何有效地監(jiān)測(cè)和評(píng)估建筑設(shè)備的性能和運(yùn)行狀態(tài)成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題[2]。最后，智能化改造需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，平衡改造效果和投入成本平衡也是需要解決的問(wèn)題。因此，針對(duì)既有建筑設(shè)備智能化改造質(zhì)量的研究具有重要意義。

1 工程概況

某建筑采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能和承載能力?？蚣芙Y(jié)構(gòu)能夠承受水平荷載，而剪力墻結(jié)構(gòu)則能夠提供垂直方向的支撐和穩(wěn)定[3]。地下2層的設(shè)計(jì)是停車(chē)場(chǎng)或者其他功能空間，地上12層是辦公室、會(huì)議室等公共空間。根據(jù)建筑的高度和面積，設(shè)計(jì)者在耐火等級(jí)方面進(jìn)行了充分考慮，地上和地下都達(dá)到了一級(jí)的耐火等級(jí)要求，提高了建筑的安全性。根據(jù)當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的抗震措施，以確保建筑在地震發(fā)生時(shí)有足夠的抗震能力，保障建筑和內(nèi)部人員的安全。建筑結(jié)構(gòu)如表1所示。

2 既有建筑問(wèn)題

既有辦公樓存在著安全性、能源管理和節(jié)能方面的問(wèn)題。一方面，設(shè)備老化可能導(dǎo)致安全隱患，例如電梯故障、電線老化等，引發(fā)安全事故。傳統(tǒng)的電表監(jiān)測(cè)方式不僅維護(hù)成本高、效率低下，還無(wú)法通過(guò)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，無(wú)法對(duì)設(shè)備故障并進(jìn)行預(yù)警，避免安全事故發(fā)生。

另一方面，辦公樓中的既有設(shè)備未采用智能控制系統(tǒng)和能源管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)能源的精細(xì)化管理和優(yōu)化配置，不利于能源管理工作的有效開(kāi)展。傳統(tǒng)熒光燈和吸頂燈的光效較低，不僅影響了辦公環(huán)境的舒適度，還導(dǎo)致了不必要的能源消耗。這些過(guò)時(shí)的照明設(shè)備不僅能效低下，還存在光照不均勻、頻閃等問(wèn)題，給員工的視覺(jué)和健康帶來(lái)負(fù)面影響。辦公樓使用的傳統(tǒng)熒光燈和吸頂燈光效較低，存在著多方面的問(wèn)題[4]。能源消耗較高的照明設(shè)備也增加了辦公樓的能源開(kāi)支，加劇了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本壓力。

3 改造設(shè)計(jì)

3.1 電氣系統(tǒng)改造

對(duì)電氣系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)是確保其正常運(yùn)行和安全性的重要步驟。檢測(cè)過(guò)程包括對(duì)變壓器、配電柜等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，檢測(cè)電纜的絕緣情況，以及檢查插座的接線是否牢固等[5]。通過(guò)對(duì)電氣系統(tǒng)的全面檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患和問(wèn)題，為后續(xù)的改造設(shè)計(jì)提供重要參考。引入智能化的電能管理系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的自動(dòng)化、遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障預(yù)測(cè)等功能，提高系統(tǒng)的效率和可靠性。

在進(jìn)行電氣系統(tǒng)的智能化改造設(shè)計(jì)時(shí)，需要提升系統(tǒng)的智能化程度和效率。例如考慮替換傳統(tǒng)的配電柜和插座為智能化的設(shè)備，添加智能傳感器和控制器?；蛘邇?yōu)化電纜布線，提高電氣系統(tǒng)的整體效率和能源利用率。

3.2 給排水系統(tǒng)改造

在進(jìn)行智能化改造前，需要對(duì)給排水系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，包括檢查水泵的運(yùn)行狀態(tài)和效率、檢測(cè)管道的漏水情況以及檢查閥門(mén)的開(kāi)關(guān)是否靈活等。通過(guò)全面的質(zhì)量檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問(wèn)題和潛在風(fēng)險(xiǎn)，為后續(xù)的改造設(shè)計(jì)提供重要參考。

在進(jìn)行智能化改造設(shè)計(jì)時(shí)，考慮引入一系列智能化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)給排水系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行和遠(yuǎn)程監(jiān)控。例如安裝智能水泵控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵的自動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，提高供水系統(tǒng)的效率和節(jié)能性?；蛘咭脒h(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水泵、管道等設(shè)備的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制，方便管理人員隨時(shí)了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)并及時(shí)處理異常情況。還可以利用智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測(cè)和診斷功能，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題并采取相應(yīng)措施，減少設(shè)備停機(jī)時(shí)間和維修成本。

3.3 能耗監(jiān)測(cè)及節(jié)能技術(shù)

能耗監(jiān)測(cè)及節(jié)能技術(shù)改造內(nèi)容如表2所示。該建筑物在能耗監(jiān)測(cè)方面采用了一系列智能化儀表，包括光電直讀冷水表（22個(gè)）、嵌入式多功能電力儀表（44個(gè)）和UHM超聲波冷熱量表（1個(gè)）。這些儀表具有智能化監(jiān)測(cè)功能，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)建筑物的能耗情況，提高能源利用效率。光電直讀冷水表采用M-BUS型接口，安裝在水表井內(nèi)，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。嵌入式多功能電力儀表采用485型接口，安裝在電表箱內(nèi)，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。UHM超聲波冷熱量表采用M-BUS型接口，安裝在空調(diào)表箱內(nèi)，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這些智能化儀表采用串聯(lián)連接方式，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳輸和集中監(jiān)測(cè)，提高了監(jiān)測(cè)效率。

除了上述儀表外，建筑物還配備了區(qū)域管理器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器、電表、水表和空調(diào)表等設(shè)備，構(gòu)建了完善的能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這些智能化設(shè)備的應(yīng)用不僅提高了建筑物的能源管理水平，還為節(jié)能減排提供了有效的數(shù)據(jù)支持，實(shí)現(xiàn)了能源消耗的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)和管理。

采用智能化能耗監(jiān)測(cè)技術(shù)，建筑中的耗能設(shè)備配置了能耗監(jiān)測(cè)設(shè)備采集單元，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用水量、用電等信息數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和監(jiān)測(cè)。這些數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主服務(wù)器，進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析后的數(shù)據(jù)，通過(guò)公司設(shè)立在一樓大廳的電子顯示屏展示出來(lái)，使員工和訪客隨時(shí)查看建筑的能耗情況。通過(guò)這種智能化的展示方式，員工和訪客更直觀地了解建筑的能源使用情況，從而促使他們節(jié)約能源并改善能源使用行為。這種信息透明化的展示不僅提高了員工和訪客對(duì)建筑能耗情況的認(rèn)知，還起到了告知和警示的作用，促使使用者更加關(guān)注和重視能源的節(jié)約與管理。

4 智能化改造質(zhì)量檢測(cè)效果

改造效益如表3所示，總計(jì)的改造成本為210.01萬(wàn)元，其中太陽(yáng)能光伏膜的增量成本最高達(dá)到79萬(wàn)元，緊隨其后的是能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，增量成本為45.65萬(wàn)元。其他措施如太陽(yáng)能熱水、衛(wèi)生器具、新風(fēng)末端加濕、過(guò)濾等的增量成本相對(duì)較低，照明控制措施的單價(jià)最高為12萬(wàn)元。而土壤氡檢測(cè)、導(dǎo)光管系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、綠化灌溉、CO監(jiān)測(cè)等措施的單價(jià)相對(duì)較低。

技術(shù)增量成本主要集中在照明控制系統(tǒng)（包括導(dǎo)光管系統(tǒng)）、能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)、新風(fēng)系統(tǒng)末端改造等方面。這些技術(shù)改造措施的實(shí)施，將使建筑達(dá)到GB/T51141—2015《既有建筑綠色改造評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》三星級(jí)水平。照明控制系統(tǒng)用于實(shí)現(xiàn)智能化的照明管理，根據(jù)光線強(qiáng)度和使用需求進(jìn)行精準(zhǔn)控制，從而節(jié)約能源并提升舒適度。能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)建筑能耗情況，為節(jié)能管理提供數(shù)據(jù)支持。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)室內(nèi)空氣質(zhì)量等環(huán)境參數(shù)，保障室內(nèi)環(huán)境舒適度。太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)利用太陽(yáng)能資源進(jìn)行電力生產(chǎn)，減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)，實(shí)現(xiàn)清潔能源利用。新風(fēng)系統(tǒng)末端改造提高室內(nèi)空氣流通效率，增加新鮮空氣供應(yīng)，改善室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。

數(shù)據(jù)顯示，項(xiàng)目運(yùn)行年用電量約為305 718.79 kW·h，年采暖量約為668 720.00 kW·h，全年總能耗約為54.02 kW·h/m2。這些數(shù)據(jù)反映了建筑在能源利用方面的現(xiàn)狀。通過(guò)技術(shù)增量成本主要集中在照明控制系統(tǒng)、能耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)、新風(fēng)系統(tǒng)末端改造等方面的改造措施，建筑將實(shí)現(xiàn)全年總能耗約為54.02 kW·h/m2的目標(biāo)。

智能改造將使建筑的能源利用效率得到顯著提高，達(dá)到建筑能耗低于同類(lèi)建筑30%的改造目標(biāo)。通過(guò)降低用電量和采暖量，優(yōu)化能源消耗結(jié)構(gòu)，可大幅度減少建筑能源浪費(fèi)，提高能源利用效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。這不僅有助于降低建筑運(yùn)行成本，還有利于減少對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴(lài)，推動(dòng)綠色低碳發(fā)展，為可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本研究的深入探討分析，通過(guò)對(duì)既有建筑設(shè)備智能化改造的研究，可以得出了一些結(jié)論。首先，智能化改造能夠大幅度提高建筑設(shè)備的運(yùn)行效率和安全性，降低維護(hù)成本并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。數(shù)據(jù)顯示，智能化改造可以提高設(shè)備的智能化水平，使設(shè)備更加適應(yīng)現(xiàn)代化的建筑需求。智能化改造后的設(shè)備可以更好地適應(yīng)環(huán)境的變化，并且更易于進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。希望本研究的成果能夠?yàn)榻ㄖO(shè)備智能化改造提供參考，推動(dòng)建筑行業(yè)向智能化、高效化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊易霖.智能化建筑弱電工程的技術(shù)施工與質(zhì)量管理分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2023（1）：36-38.

[2] 滕照東.現(xiàn)代建筑智能化機(jī)電設(shè)備安裝技術(shù)[J].數(shù)字化用戶(hù)， 2022（29）：92-94.

[3] 周欣偉，岳澤龍，盧豪，等.建筑智能化機(jī)電設(shè)備安裝施工技術(shù)要點(diǎn)[J].四川建材，2022，48（12）：199-201.

[4] 鐘飛鵬.加強(qiáng)建筑工程檢測(cè)行業(yè)體系建設(shè)的思考[J].大眾標(biāo)準(zhǔn)化，2023（11）：174-176.

[5] 王富強(qiáng)，王寶旭，張錦標(biāo).智能化工程的項(xiàng)目管理和質(zhì)量控制[J].綠色建造與智能建筑， 2022（10）：19-21.