芻議建筑設備電氣自動化系統的節能控制

魏光峰

（克孜勒蘇柯爾克孜自治州第一建筑安裝工程有限責任公司 845350）

芻議建筑設備電氣自動化系統的節能控制

魏光峰

（克孜勒蘇柯爾克孜自治州第一建筑安裝工程有限責任公司 845350）

建筑設備通常包括水電、暖氣和機電等，自動化系統主要包括對電量進行變配以及對排水空氣進行調節，在建筑工程中有著十分重要的作用。建筑設備電氣自動化系統的節能控制是順應國家環保理念的倡導而衍生出的一種體系。筆者在此主要敘述對設備電氣自動化系統進行節能控制的意義、建筑設備電氣自動化系統的定義和現狀，并從水源和地源熱泵系統控制、變風量系統控制、焓值系統控制以及照明系統控制四個方面加以論述。

建筑設備；電氣自動化；系統；節能控制

當前，我國的生態惡化問題不斷加劇，能源需求量的不斷增加也逐漸導致了全球資源的不可逆減少，隨著各種自然災害的頻繁發生，人們的環保意識也在隨之增強。建筑行做作為能量資源的消耗大戶，在發展過程中逐漸向生態化方向改變是適應時代的必然趨勢。所以，如今各個建筑企業不約而同的將發展目光投放到建筑設備電氣自動化系統的節能上，大力開展對設備電氣化自動系統的節能設計戰略上，用來代替傳統的管理模式，進而提升建筑設備的工作效率及工作質量。同時，借助高科技的節能材料及先進的節能技術方法，創建出綠色節能的房屋住宅，進而推動我國建筑行業的和諧、健康及可持續發展。

1 對設備電氣自動化系統進行節能控制的意義

據相關社會研究報道，我國每年在建筑行業上的能源消耗超出了全國在能源耗費總量的35%，其中排名在第一位的是空調在制冷及制熱過程中消耗的能源量，占50%甚至更多，而照明系統位列第二，占30%左右[1]。這些系統在運行過程中的能源消耗量已經遠超出了國家相關規定標準，能源使用效率非常低下，增怎樣才能解決建筑行業的節能問題，已經成為當前研究不容忽視的重大問題。

當前，大多數的城市公共建筑都已采用建筑設備電氣化自動系統，進而實現了對用水、通風照明以及取暖等電氣設備的自動化。電氣自動化系統通常由傳導期、控制器、效應器和監控系統組成，并且設備之間還需借助通訊網絡對其進行連接，構成有機系統整體，進而才能實現對建筑設備運行的控制和管理。我國針對此出臺了《公共建筑節能設計標準》，這套標準規定了在相同環境因素下，全年空調、通風、采暖、照明等電氣設備在能源的耗費上還需減少至少一半。由此可見，對建筑設備電氣自動化系統進行節能控制，對減少國家資源消耗、實現環保節能來說具有重要意義。

2 建筑設備電氣自動化系統的定義及現狀

從宏觀角度上來說，建筑設備自動化系統是將建筑物內部的相關系統進行全方位、多方面的監督及控制，如給水排水系統、空調系統、電力系統等，對其進行通體管理，從而形成一個綜合性的自動系統。而從微觀狹義上來說，建筑設備自動化系統只是對建筑中的水電、照明等系統進行集中管理。宏觀上的建筑設備電氣自動化系統中還包括車庫管理以及防盜處理，但狹義定義中卻沒有包括這方面的內容。這是由于我國管理體制上的差異性，所以，建筑設備自動化系統的包含內容便被減縮，本文內容中并未提到其它報警、防災及防盜等系統。

近年來，建筑設備自動化系統已經逐漸成為了我國建筑行業中的研究焦點，在我國建筑工程投資項目中占有重要位置，同時也是國民總值的經濟增長點。建筑設備通常是指建筑工程中的水、機、暖等機械設備，是建筑工程中的關鍵所在[2]。但是，以往的建筑設備在實際運行工作中常常發生一些故障或意外，影響建筑工程的施工進度。現代研究者針對此提出了借助現代科學先進的電氣自動化技術來實現能源的節約，但因這項技術在國內的智能建筑發展遲緩，近幾年才開始大力運用在各項建筑工程中，因而還存在著一些設計和技術上的問題有待我們去進一步發現和解決。

3 建筑設備電氣自動化系統的節能控制措施

建筑電氣設備借助通風空調控制、照明和動力、排水與給水以及變配電控制等，從而實現人們在生產生活中的個性需求。但是，較高的投資成本以及設備在運行過程中的高能源消耗卻是阻礙其發展的重要因素，因此，我們應加強對建筑設備電氣自動化系統進行適當的節能控制，主要可從以下幾個方面進行節能控制：

3.1 水源和地源熱泵系統控制

水源熱泵主要是利用夏季地球淺層水源的溫度普遍低于地表建筑溫度，而冬季淺層水源溫度高于地表溫度，并在熱傳遞的原理上，維持建筑物自身溫度的穩定性，從而實現對空氣溫度進行調控的目的。水源熱泵是用戶末端系統，在為使用者提供熱量時，會將中央空調系統水源中的能源獲取出來，從而實現動力的提供，滿足使用者對熱水的需求。在為使用者供冷時，便只需要通過切換閥門實現供冷。地緣熱泵系統是依據立埋的埋管方式，把水作為冷熱能源的承載物體，然后土壤和管道內的運動，實現熱量交換，從而是水溫降低或升高。

地緣熱泵系統的優點如下所述：①節能，土壤收集50%的陽光輻射能源后，可以和水體的能源升降實現相對穩定的可循環運用，實現可持續發展；②一體多用，設備構造較為簡單，不論夏季還是冬季均運行，提供服務，適合在各種類型建筑區域中的運用，比如商場、住宅、學校、工廠等；③綠色環保：不會產生化學物質，廢棄的碎渣、碎紙等不會受到電磁波的影響，也不需要進行遠距離輸送，綠色環保、方便使用；④工作運行穩定：借助狀態信號控制的方式，運用檢測的信號對系統運行狀態進行識別，同時依照測試結果采取優化措施，快速有效。

3.2 變風量系統控制

通常來說，被控制參數發生變化都是由于受到天氣變化或空氣濕度變化等原因產生的，而且風力的大小也會對空氣濕度產生一定影響。變量空調系統在工作運行過程中能夠不改變風的溫度，而只改變風量的大小，同時還能夠依照室內人數的增多和減少來改變送風轉數，將傳送入室內的量維持在一個可控參數范圍內，而不出小較大變動。變風量的系統末端通常采用風機代替風閥的方式，結合對風量需求量大小的變化，將相關信息參數技術反饋給風機，從而調節風機的轉數運行狀態。具有依照不同人群需求，并結合傳感器監控反饋的參數信息對風機轉速進行合理調整，同時系統可以依據不同時間、不同人數的變化而相應進行調整，避免出現系統負荷過重的現象，在一定程度上減少維修費用的支出。

3.3 焓值系統控制

焓值是指空氣中的熱量含量值，焓值的降低和升高即為空氣中熱量的散失和吸收[3]。對焓值進行控制的基本原理是通過中央空調系統將已經經過處理的一些冷氣或暖氣輸送到室內，然后將另外一些冷氣或暖氣與新鮮空氣進行結合，通過處理后再輸送到室內的過程，這種兩種機制相混合的模式不僅可以減輕中央空調的資源能源消耗，還可以為室內提供質量較高的冷氣和暖氣。這種工作模式的優勢：①可以自主判斷白天和夜晚，并且能夠結合季節的不同對輸送的風進行調節，提供不同程度的風力，達到節能的目的；②可以在限定時間內對模式進行轉換，有效預防頻繁操作現象的發生對系統產生的負面影響。另外，在實際運用中采用Fzzy-PID的復合控制方法，可以提高動態追蹤的準確率。

3.4 照明系統控制

照明系統的用電量僅僅次于空調系統，所以，對照明系統的節能控制在節能工作中也占有著重要作用[4]。可以將照明系統的相關區域分為樓梯走廊、辦公區域、應急照明以及陳列照明四個部分，并依照不同部分的工作特征，同時匹配相關時間，對照明時間進行合理規劃，為建筑使用者創建良好的工作及生活環境，建筑管理者可以借助監控系統制定出科學照明時間表來安排值班工作。照明系統可以采用總線納入的方法，針對建筑設備電氣自動化系統的控制區域進行設置。利用計算機總機對線路進行多場景控制，同時對照明系統的開關系統進行控制操作，也可以通過安裝紅外線探測對開關形式進行組合，實現有人自動開、無人自動管的聲音控制來節約能源。另外，還可以將照明系統與空調系統聯合在一起，進行統一管理和控制，同時，用智能化開關系統來取代以往的開關模式，并且在每一個模塊上都設置相對獨立的微型處置儀器，為支線以及總線的統一管理提供便捷。

4 結束語

科學是推動社會發展的第一生產力，隨著我國科學技術的進步和發展，建筑設備電氣自動化系統的節能控制既是建筑行業發展的必然趨勢，同時也是國家及社會發展的形勢所趨。建筑設備電氣自動化系統有效實現了較好的自動監控，并依照監測結果得出的參數對建筑設備進行有效控制，針對突發情況及時進行處理解決。對建筑設備電氣自動化系統進行節能控制，不僅符合當前我國的社會經濟發展形式，還將成為我國建筑行業的發展關鍵，為我國建筑行業的經濟發展道路保駕護航。

[1]梁達.建筑電氣自動化設計及發展趨勢的探討[J].科技創新與應用，2014（01）：220.

[2]譚焰釗.試析建筑設備電氣自動化系統的節能控制[J].山東工業技術，2015（14）：125.

[3]蘇金章.建筑設備電氣自動化系統節能控制研究[J].中外企業家，2015 （14）：217～220.

[4]李銳.電氣自動化系統節能控制設計[J].現代商貿工業，2015（15）：186～ 187.

TU85

A

1673-0038（2015）37-0275-02

2015-8-26