刍议建筑设备电气自动化系统的节能控制

魏光峰

（克孜勒苏柯尔克孜自治州第一建筑安装工程有限责任公司 845350）

刍议建筑设备电气自动化系统的节能控制

魏光峰

（克孜勒苏柯尔克孜自治州第一建筑安装工程有限责任公司 845350）

建筑设备通常包括水电、暖气和机电等，自动化系统主要包括对电量进行变配以及对排水空气进行调节，在建筑工程中有着十分重要的作用。建筑设备电气自动化系统的节能控制是顺应国家环保理念的倡导而衍生出的一种体系。笔者在此主要叙述对设备电气自动化系统进行节能控制的意义、建筑设备电气自动化系统的定义和现状，并从水源和地源热泵系统控制、变风量系统控制、焓值系统控制以及照明系统控制四个方面加以论述。

建筑设备；电气自动化；系统；节能控制

当前，我国的生态恶化问题不断加剧，能源需求量的不断增加也逐渐导致了全球资源的不可逆减少，随着各种自然灾害的频繁发生，人们的环保意识也在随之增强。建筑行做作为能量资源的消耗大户，在发展过程中逐渐向生态化方向改变是适应时代的必然趋势。所以，如今各个建筑企业不约而同的将发展目光投放到建筑设备电气自动化系统的节能上，大力开展对设备电气化自动系统的节能设计战略上，用来代替传统的管理模式，进而提升建筑设备的工作效率及工作质量。同时，借助高科技的节能材料及先进的节能技术方法，创建出绿色节能的房屋住宅，进而推动我国建筑行业的和谐、健康及可持续发展。

1 对设备电气自动化系统进行节能控制的意义

据相关社会研究报道，我国每年在建筑行业上的能源消耗超出了全国在能源耗费总量的35%，其中排名在第一位的是空调在制冷及制热过程中消耗的能源量，占50%甚至更多，而照明系统位列第二，占30%左右[1]。这些系统在运行过程中的能源消耗量已经远超出了国家相关规定标准，能源使用效率非常低下，增怎样才能解决建筑行业的节能问题，已经成为当前研究不容忽视的重大问题。

当前，大多数的城市公共建筑都已采用建筑设备电气化自动系统，进而实现了对用水、通风照明以及取暖等电气设备的自动化。电气自动化系统通常由传导期、控制器、效应器和监控系统组成，并且设备之间还需借助通讯网络对其进行连接，构成有机系统整体，进而才能实现对建筑设备运行的控制和管理。我国针对此出台了《公共建筑节能设计标准》，这套标准规定了在相同环境因素下，全年空调、通风、采暖、照明等电气设备在能源的耗费上还需减少至少一半。由此可见，对建筑设备电气自动化系统进行节能控制，对减少国家资源消耗、实现环保节能来说具有重要意义。

2 建筑设备电气自动化系统的定义及现状

从宏观角度上来说，建筑设备自动化系统是将建筑物内部的相关系统进行全方位、多方面的监督及控制，如给水排水系统、空调系统、电力系统等，对其进行通体管理，从而形成一个综合性的自动系统。而从微观狭义上来说，建筑设备自动化系统只是对建筑中的水电、照明等系统进行集中管理。宏观上的建筑设备电气自动化系统中还包括车库管理以及防盗处理，但狭义定义中却没有包括这方面的内容。这是由于我国管理体制上的差异性，所以，建筑设备自动化系统的包含内容便被减缩，本文内容中并未提到其它报警、防灾及防盗等系统。

近年来，建筑设备自动化系统已经逐渐成为了我国建筑行业中的研究焦点，在我国建筑工程投资项目中占有重要位置，同时也是国民总值的经济增长点。建筑设备通常是指建筑工程中的水、机、暖等机械设备，是建筑工程中的关键所在[2]。但是，以往的建筑设备在实际运行工作中常常发生一些故障或意外，影响建筑工程的施工进度。现代研究者针对此提出了借助现代科学先进的电气自动化技术来实现能源的节约，但因这项技术在国内的智能建筑发展迟缓，近几年才开始大力运用在各项建筑工程中，因而还存在着一些设计和技术上的问题有待我们去进一步发现和解决。

3 建筑设备电气自动化系统的节能控制措施

建筑电气设备借助通风空调控制、照明和动力、排水与给水以及变配电控制等，从而实现人们在生产生活中的个性需求。但是，较高的投资成本以及设备在运行过程中的高能源消耗却是阻碍其发展的重要因素，因此，我们应加强对建筑设备电气自动化系统进行适当的节能控制，主要可从以下几个方面进行节能控制：

3.1 水源和地源热泵系统控制

水源热泵主要是利用夏季地球浅层水源的温度普遍低于地表建筑温度，而冬季浅层水源温度高于地表温度，并在热传递的原理上，维持建筑物自身温度的稳定性，从而实现对空气温度进行调控的目的。水源热泵是用户末端系统，在为使用者提供热量时，会将中央空调系统水源中的能源获取出来，从而实现动力的提供，满足使用者对热水的需求。在为使用者供冷时，便只需要通过切换阀门实现供冷。地缘热泵系统是依据立埋的埋管方式，把水作为冷热能源的承载物体，然后土壤和管道内的运动，实现热量交换，从而是水温降低或升高。

地缘热泵系统的优点如下所述：①节能，土壤收集50%的阳光辐射能源后，可以和水体的能源升降实现相对稳定的可循环运用，实现可持续发展；②一体多用，设备构造较为简单，不论夏季还是冬季均运行，提供服务，适合在各种类型建筑区域中的运用，比如商场、住宅、学校、工厂等；③绿色环保：不会产生化学物质，废弃的碎渣、碎纸等不会受到电磁波的影响，也不需要进行远距离输送，绿色环保、方便使用；④工作运行稳定：借助状态信号控制的方式，运用检测的信号对系统运行状态进行识别，同时依照测试结果采取优化措施，快速有效。

3.2 变风量系统控制

通常来说，被控制参数发生变化都是由于受到天气变化或空气湿度变化等原因产生的，而且风力的大小也会对空气湿度产生一定影响。变量空调系统在工作运行过程中能够不改变风的温度，而只改变风量的大小，同时还能够依照室内人数的增多和减少来改变送风转数，将传送入室内的量维持在一个可控参数范围内，而不出小较大变动。变风量的系统末端通常采用风机代替风阀的方式，结合对风量需求量大小的变化，将相关信息参数技术反馈给风机，从而调节风机的转数运行状态。具有依照不同人群需求，并结合传感器监控反馈的参数信息对风机转速进行合理调整，同时系统可以依据不同时间、不同人数的变化而相应进行调整，避免出现系统负荷过重的现象，在一定程度上减少维修费用的支出。

3.3 焓值系统控制

焓值是指空气中的热量含量值，焓值的降低和升高即为空气中热量的散失和吸收[3]。对焓值进行控制的基本原理是通过中央空调系统将已经经过处理的一些冷气或暖气输送到室内，然后将另外一些冷气或暖气与新鲜空气进行结合，通过处理后再输送到室内的过程，这种两种机制相混合的模式不仅可以减轻中央空调的资源能源消耗，还可以为室内提供质量较高的冷气和暖气。这种工作模式的优势：①可以自主判断白天和夜晚，并且能够结合季节的不同对输送的风进行调节，提供不同程度的风力，达到节能的目的；②可以在限定时间内对模式进行转换，有效预防频繁操作现象的发生对系统产生的负面影响。另外，在实际运用中采用Fzzy-PID的复合控制方法，可以提高动态追踪的准确率。

3.4 照明系统控制

照明系统的用电量仅仅次于空调系统，所以，对照明系统的节能控制在节能工作中也占有着重要作用[4]。可以将照明系统的相关区域分为楼梯走廊、办公区域、应急照明以及陈列照明四个部分，并依照不同部分的工作特征，同时匹配相关时间，对照明时间进行合理规划，为建筑使用者创建良好的工作及生活环境，建筑管理者可以借助监控系统制定出科学照明时间表来安排值班工作。照明系统可以采用总线纳入的方法，针对建筑设备电气自动化系统的控制区域进行设置。利用计算机总机对线路进行多场景控制，同时对照明系统的开关系统进行控制操作，也可以通过安装红外线探测对开关形式进行组合，实现有人自动开、无人自动管的声音控制来节约能源。另外，还可以将照明系统与空调系统联合在一起，进行统一管理和控制，同时，用智能化开关系统来取代以往的开关模式，并且在每一个模块上都设置相对独立的微型处置仪器，为支线以及总线的统一管理提供便捷。

4 结束语

科学是推动社会发展的第一生产力，随着我国科学技术的进步和发展，建筑设备电气自动化系统的节能控制既是建筑行业发展的必然趋势，同时也是国家及社会发展的形势所趋。建筑设备电气自动化系统有效实现了较好的自动监控，并依照监测结果得出的参数对建筑设备进行有效控制，针对突发情况及时进行处理解决。对建筑设备电气自动化系统进行节能控制，不仅符合当前我国的社会经济发展形式，还将成为我国建筑行业的发展关键，为我国建筑行业的经济发展道路保驾护航。

[1]梁达.建筑电气自动化设计及发展趋势的探讨[J].科技创新与应用，2014（01）：220.

[2]谭焰钊.试析建筑设备电气自动化系统的节能控制[J].山东工业技术，2015（14）：125.

[3]苏金章.建筑设备电气自动化系统节能控制研究[J].中外企业家，2015 （14）：217～220.

[4]李锐.电气自动化系统节能控制设计[J].现代商贸工业，2015（15）：186～ 187.

TU85

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1673-0038（2015）37-0275-02

2015-8-26