保护建筑系统最后边界的5个技巧

2011年6月23日

对于那些最熟悉暖通空调控制、照明控制、安全系统、IT网络、专业系统等的人来说，监测钢、混凝土和其他惰性材料而不是有源设备可能听起来有点荒谬或不必要。

然而，一旦你开始考虑建筑围护结构对居住者和内部建筑系统的影响，以及外部环境对围护结构和结构完整性的影响，你就会想，为什么我们不监控围护结构。

建筑信封有几个功能:保护乘客免受恶劣天气,让光线进入建筑,提供安全保障和安全,居民的一个主要组件的热舒适性和空气变化率,他们提供一些隔音效果,当然它可以提供使用者反应或与审美属性。

目前，大多数对建筑物围护结构或结构的监控都是通过定期的人工检查来完成的，可能还会增加手持设备、工具或仪器。自动化监控过程提供了几个好处:更及时的数据，主动解决问题或问题，增加舒适度和安全性，降低维护成本，可以指导和支持人工检查的数据，以及更好的建筑性能管理。

因此，如果围护结构和结构是由静态材料组成的，那么可以监控哪些信息来帮助测量和管理建筑的性能呢?事实证明有很多:

1.水分侵入

很明显，如果建筑围护结构中有水分就会漏水，可能会发霉，破坏围护结构的完整性。设施技术人员可以用手持设备检查潮气泄漏，但更好的是，你可以安装潮气传感器和数据记录仪来持续监控信封。

在新建筑中，传感器可以嵌入围护结构或附着在结构上。现有的建筑物显然更加困难，需要安装传感器，或者为了安装传感器可能需要进行渗透。你需要将传感器放置在诸如胸墙接缝闪光、控制接缝、墙-窗界面、窗框、墙-混凝土板界面以及所有其他水可能聚集、沉降或进入的地方。

有许多方法，水分传感器使用来感知水分。传感器可以利用材料的电性能(电阻、电容等)来测量水分，而电性能随材料的水分含量而变化;另一种方法是基于热的，即材料的温度由水分引起。无线通常是湿度入侵系统的首选连接方法，以及对围护结构或结构的相关监控，其中网络可以自配置并连接回数据记录器，最终连接到工作站或集成建筑管理系统(IBMS)。

2.空气泄漏

通过建筑围护结构泄漏的空气不仅浪费了大量的能源，而且还降低了居住者的热舒适，并允许灰尘、湿气、噪音和空气污染物进入建筑。漏气的检测通常是人工进行的。然而，墙壁可以用仪器测量空气压力差，这至少可以表明可能需要通过人工漏气测试进行检查的潜在问题。

在BMS或IBMS中分析趋势数据还可以帮助识别问题。趋势数据将能够确定空间湿度、建筑压力、室外气流和温度的变化。例如，较高的相对湿度可能表明建筑物负压，这可能导致对密封、泄漏或设备的检查。

3.结构加载

随着时间的推移，建筑材料会老化和降解，影响其结构完整性。建筑结构应监测应力、应变、振动、挠度、位移和倾斜。然后应该对数据进行全面分析，以确定结构的当前运行状况。一个常见的建筑例子是钢龙骨结构在许多商业建筑中用于支撑屋顶;应变计或传感器的使用可以帮助业主在下雪或下雨时监测屋顶的负荷。

监测建筑物和其他构件的结构荷载并不是什么新鲜事。2009年明尼苏达州圣安东尼瀑布大桥的重建可能是涉及此类监测的最著名的项目，当时桥上安装了300多个传感器来实时监测结构。

4.地震监测

地震监测是一个高度专业化的系统。它在建筑物的特定位置使用加速度计(测量运动和振动的设备)来测量建筑物结构对地震事件的反应。

地震监测有几个重要的好处。对于建筑业主来说，实时数据显示地震如何影响结构可以帮助对建筑的物理检查，从而增加建筑保持功能或快速恢复功能的机会。根据政府或社区的反应，多个受地震影响的建筑的数据可以相互关联，以评估更大范围的地区是如何受到影响的。在许多情况下，负责监测地震或地质情况的政府实体将拥有实时连接，并向建筑物的地震数据记录器提供数据。

5.结构中的开口-开窗

•门和操作窗-监测信封上的每个主要开窗，以确定它们是开着还是关着，这是一个很好的做法。也就是说，每个外门和操作窗的框架上都应该有一个开关，以指示门或窗的位置。

有门禁的门已经有这样的开关，但其他没有门禁的门也应该有门禁位置开关。如果您有一个设施或建筑管理系统来监控开关，您可以创建一些“例外”或时间，比如何时开门或窗户是可以接受的，何时不可以，并使用这些信息来更好地管理建筑。

•外部遮阳-外部遮阳(附在建筑围护结构上的可调节和自动遮阳)已经成为与能源效率相关的流行工具之一。它不是一个真正的开窗或开口，但影响相关窗口的性能。

遮阳可以减少对冷却的需求，并为空间提供改进的照明，以提高光的数量和分散。大多数外部遮阳系统(以及一些照明控制系统)是由太阳位置、太阳强度、天空位置、BTU负荷、室内外照片传感器和辐射计(测量辐射的设备)的读数驱动的。

遮阳系统将根据控制软件应用程序进行定位，根据传感器数据确定遮阳的最佳位置。遮阳系统，因为它将控制热负荷和进入空间的光量，将驱动照明水平和影响暖通空调系统。

•电气可切换玻璃-电可切换玻璃基本上是玻璃、玻璃或涂层，当施加电压时改变光的传输特性。实现这一目标的技术手段多种多样，包括电致变色、悬浮粒子和液晶器件，这些技术手段中有不同的方法和能力。

当电压加到可电开关玻璃上时，它会改变颜色并吸收光线。通过集成到BAS系统中，色度级别可以手动控制或自动控制。就像电动窗帘一样，电动可开关玻璃可以通过开关手动操作，也可以根据光传感器、日程安排、占用传感器、照明控制或恒温器自动操作。