建筑節能中電氣自動化應用分析

王彬彬

摘 要：科學技術飛速發展，人們生活水平日益提高，對建筑物的要求越來越高，人們希望自己的房子能夠節能環保，帶給自己美好體驗的同時還能夠減輕生活中的各種開支，建筑節能設計中使用電氣自動化技術能夠幫助人們實現這一點。本文對電氣自動化技術在建筑節能設計中的應用進行研究，旨在促進建筑行業健康有序發展。

關鍵詞：建筑物；建筑節能；電氣自動化技術

隨著生態環境的日益惡化，人們對資源和能源的浪費，能源開始出現短缺，促使人們增強了環保意識。建筑行業能源消耗量非常大，需要加快其向生態化方向的轉變進程。鑒于此，很多大型建筑企業開始重視建筑節能，對建筑工程中電氣自動化系統的節能設計提到了一個新的戰略高度，傳統的人工管理模式逐漸被取代，提高了設備的運行效率和質量。在建筑工程中使用先進的節能技術和材料，設計綠色節能建筑，實現在提高建筑工程節能環保的同時提高建筑企業的經濟效益。

1.電氣自動化系統節能控制的意義

我國建筑行業每年能源消耗量都非常大，消費總量已經遠遠超出全國總能源消耗量的四分之一。特別是城市公共建筑中使用的采暖以及空調制冷系統，運行當中能源消耗量占整個公共建筑各方面能源消耗量的75%。其中能源消耗量最大的是照明系統，所占比例達到了20%。以上提到達到采暖系統、空調制冷系統以及照明系統的能源消耗量已經超過了國家規定的能源消耗指標。因此，建筑行業應該研究新型節能技術確保建筑行業在未來能夠持續穩定發展。

2.電氣自動化節能技術原理

從現階段對節能建筑的分析研究來看，電氣自動化系統在使用和控制方面主要是由三個部分組成，分別為控制器、執行器以及數據傳輸通道，其中包含有兩級網和四級控制裝置，其工作原理分別如下：

（1）兩級網。兩級網分為初級網絡和二級網絡，節能建筑中的局域網主要構建的是初級網絡，為了能夠加強控制工業總線又構建了二級網絡。兩級網的數據傳輸速率為25kb/s，這同時也是其能達到的最高值，遠遠落后于現代人需求；

（2）四級控制裝置。總控制器是四級控制裝置的首層部分，在裝置的運行過程中起著關鍵作用，在該裝置中包含有多個信息系統，I/O接口以及不同種類的數據線也包含在該裝置中。一個多功能控制器包含于該裝置的第二層，同時第二層還包含首層的相關設備。第二層的有效運行可以加強主控計算機與現場設備之間的聯系，順利傳遞信息，進而構建出有效的信息傳遞通道。具有數據分析和傳遞功能的是該裝置的第三層，其在工作過程中對大量數據進行篩選，確保現場設備能夠在正確指令的控制下運行。該裝置第三層的有效運行可以使智能控制接口的功能得到充分發揮，有效采集和處理信息，實時控制建筑能耗。該裝置的第四層裝設有傳感器、執行器，其主要功能是在平時運行當中，實時監測和控制現場設備。

3.電氣自動化系統節能控制思路分析

建筑工程施工過程中周邊的環境很復雜，并且施工條件很差，對建筑電氣設備的功能提出了很高的要求，使得建筑設備自動化系統設計變得非常復雜。其中設計涉及到的內容和知識較多，需要執行各種各樣的任務，完成各種各樣的目標，要想切實發揮建筑工程電氣自動化系統的節能作用，還需要從以下幾個方面努力：

（1）配電設計優化。電力系統中非常重要的組成部分就是電氣自動化系統，電氣自動化系統的運用可以提高建筑電力系統的安全性和穩定性。對建筑物配電系統進行優化設計是每個設計人員都需要進行的重要工作，在設計過程中需要充分考慮電力系統的適用性。

（2）電氣自動化系統的安全性。安全問題是首要問題，對于用電設備和其它生產設備是同等重要的。危險性是電力系統本身具有的特點。因此，需要提高電氣自動化系統的安全和穩定性能。

（3）優化電氣系統的運行效率。建筑電力系統設計人員設計電氣自動化系統時大都會選用先進的節能設備，以便能夠提高電力系統的運行效率。

4.電氣自動化系統節能控制技術

4.1空調系統節能技術

（1）水源和地源熱泵技術。現代建筑物大都使用水源熱泵和地源熱泵技術。這兩項技術能夠將地球的淺層水源溫度與地面建筑物溫度有效聯系起來。熱泵技術所發揮的功能就是調節地面建筑物溫度，既可以降低地面建筑溫度，也可以升高地面建筑物溫度。升高還是降低取決于夏季和冬季地球淺水層溫度，如果夏季地球淺水層溫度低于地面建筑物，熱泵技術所發揮的作用是降低地面建筑物溫度；如果冬季淺水層溫度高于地面建筑溫度，熱泵技術所發揮的作用是升高地面建筑物溫度。通過熱泵技術的這一功能可以方便調節地面建筑物溫度。現代建筑物使用的水源和地源熱泵技術主要是由三個部分組成，用戶終端、水源中央空調以及水源系統，該項技術的使用節能高效，能夠大面積使用，突出特點是舒適、穩定。熱泵的運行狀態和水溫通過系統數字控制器來實時監測，出現異常，系統會自動調節水泵轉速，按照總需求來控制系統的輸送水量。

（2）變風量控制技術。變風量控制技術也是現代建筑物中調節溫度、實現節能和環保的一項常用技術，其對參數的控制是通過控制空調送風量來實現的。變風量空調機組和終端控制設備是該技術系統的重要組成部分。風的運轉速度取決于空調機組，電動風門的開啟是通過終端控制設備實現的，最大限度控制了能源的過度消耗。

4.2照明系統的節能技術

在建筑電氣設備中，空調系統和照明系統的能源消耗量都很高，其中空調系統能源消耗最多，照明系統次之，是建筑物中第二大能源消耗系統。實時控制和智能控制是照明系統系統實現節能控制的兩種主要形式，其中智能控制是設計人員在進行建筑節能設計時經常采用的控制方式。智能控制系統中三個組成部分是系統單元、輸出單元和輸入單元，這三個單元通過計算機網絡有機串聯起來。使用智能控制系統取代傳統面板開關，智能系統所集成的智能繼電器和面板能夠方便控制多線路集成電源開關，在智能化控制系統中布設公共通信干線傳送信息使得建筑物的整個照明系統更加統一。

5.總結

建筑物中節能設計中應用電氣自動化技術能夠大大降低建筑設備能源消耗，同時能夠提高建筑物電氣系統運行的安全和穩定性能。降低建筑物電氣設備的能源消耗可以降低建筑物建設成本，同時可以依靠節能技術提高人們對建筑物的體驗，不斷提高人們對現代建筑物的滿意度，促進建筑行業持續健康穩定發展。