建筑节能中电气自动化应用分析

王彬彬

摘 要：科学技术飞速发展，人们生活水平日益提高，对建筑物的要求越来越高，人们希望自己的房子能够节能环保，带给自己美好体验的同时还能够减轻生活中的各种开支，建筑节能设计中使用电气自动化技术能够帮助人们实现这一点。本文对电气自动化技术在建筑节能设计中的应用进行研究，旨在促进建筑行业健康有序发展。

关键词：建筑物；建筑节能；电气自动化技术

随着生态环境的日益恶化，人们对资源和能源的浪费，能源开始出现短缺，促使人们增强了环保意识。建筑行业能源消耗量非常大，需要加快其向生态化方向的转变进程。鉴于此，很多大型建筑企业开始重视建筑节能，对建筑工程中电气自动化系统的节能设计提到了一个新的战略高度，传统的人工管理模式逐渐被取代，提高了设备的运行效率和质量。在建筑工程中使用先进的节能技术和材料，设计绿色节能建筑，实现在提高建筑工程节能环保的同时提高建筑企业的经济效益。

1.电气自动化系统节能控制的意义

我国建筑行业每年能源消耗量都非常大，消费总量已经远远超出全国总能源消耗量的四分之一。特别是城市公共建筑中使用的采暖以及空调制冷系统，运行当中能源消耗量占整个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统，所占比例达到了20%。以上提到达到采暖系统、空调制冷系统以及照明系统的能源消耗量已经超过了国家规定的能源消耗指标。因此，建筑行业应该研究新型节能技术确保建筑行业在未来能够持续稳定发展。

2.电气自动化节能技术原理

从现阶段对节能建筑的分析研究来看，电气自动化系统在使用和控制方面主要是由三个部分组成，分别为控制器、执行器以及数据传输通道，其中包含有两级网和四级控制装置，其工作原理分别如下：

（1）两级网。两级网分为初级网络和二级网络，节能建筑中的局域网主要构建的是初级网络，为了能够加强控制工业总线又构建了二级网络。两级网的数据传输速率为25kb/s，这同时也是其能达到的最高值，远远落后于现代人需求；

（2）四级控制装置。总控制器是四级控制装置的首层部分，在装置的运行过程中起着关键作用，在该装置中包含有多个信息系统，I/O接口以及不同种类的数据线也包含在该装置中。一个多功能控制器包含于该装置的第二层，同时第二层还包含首层的相关设备。第二层的有效运行可以加强主控计算机与现场设备之间的联系，顺利传递信息，进而构建出有效的信息传递通道。具有数据分析和传递功能的是该装置的第三层，其在工作过程中对大量数据进行筛选，确保现场设备能够在正确指令的控制下运行。该装置第三层的有效运行可以使智能控制接口的功能得到充分发挥，有效采集和处理信息，实时控制建筑能耗。该装置的第四层装设有传感器、执行器，其主要功能是在平时运行当中，实时监测和控制现场设备。

3.电气自动化系统节能控制思路分析

建筑工程施工过程中周边的环境很复杂，并且施工条件很差，对建筑电气设备的功能提出了很高的要求，使得建筑设备自动化系统设计变得非常复杂。其中设计涉及到的内容和知识较多，需要执行各种各样的任务，完成各种各样的目标，要想切实发挥建筑工程电气自动化系统的节能作用，还需要从以下几个方面努力：

（1）配电设计优化。电力系统中非常重要的组成部分就是电气自动化系统，电气自动化系统的运用可以提高建筑电力系统的安全性和稳定性。对建筑物配电系统进行优化设计是每个设计人员都需要进行的重要工作，在设计过程中需要充分考虑电力系统的适用性。

（2）电气自动化系统的安全性。安全问题是首要问题，对于用电设备和其它生产设备是同等重要的。危险性是电力系统本身具有的特点。因此，需要提高电气自动化系统的安全和稳定性能。

（3）优化电气系统的运行效率。建筑电力系统设计人员设计电气自动化系统时大都会选用先进的节能设备，以便能够提高电力系统的运行效率。

4.电气自动化系统节能控制技术

4.1空调系统节能技术

（1）水源和地源热泵技术。现代建筑物大都使用水源热泵和地源热泵技术。这两项技术能够将地球的浅层水源温度与地面建筑物温度有效联系起来。热泵技术所发挥的功能就是调节地面建筑物温度，既可以降低地面建筑温度，也可以升高地面建筑物温度。升高还是降低取决于夏季和冬季地球浅水层温度，如果夏季地球浅水层温度低于地面建筑物，热泵技术所发挥的作用是降低地面建筑物温度；如果冬季浅水层温度高于地面建筑温度，热泵技术所发挥的作用是升高地面建筑物温度。通过热泵技术的这一功能可以方便调节地面建筑物温度。现代建筑物使用的水源和地源热泵技术主要是由三个部分组成，用户终端、水源中央空调以及水源系统，该项技术的使用节能高效，能够大面积使用，突出特点是舒适、稳定。热泵的运行状态和水温通过系统数字控制器来实时监测，出现异常，系统会自动调节水泵转速，按照总需求来控制系统的输送水量。

（2）变风量控制技术。变风量控制技术也是现代建筑物中调节温度、实现节能和环保的一项常用技术，其对参数的控制是通过控制空调送风量来实现的。变风量空调机组和终端控制设备是该技术系统的重要组成部分。风的运转速度取决于空调机组，电动风门的开启是通过终端控制设备实现的，最大限度控制了能源的过度消耗。

4.2照明系统的节能技术

在建筑电气设备中，空调系统和照明系统的能源消耗量都很高，其中空调系统能源消耗最多，照明系统次之，是建筑物中第二大能源消耗系統。实时控制和智能控制是照明系统系统实现节能控制的两种主要形式，其中智能控制是设计人员在进行建筑节能设计时经常采用的控制方式。智能控制系统中三个组成部分是系统单元、输出单元和输入单元，这三个单元通过计算机网络有机串联起来。使用智能控制系统取代传统面板开关，智能系统所集成的智能继电器和面板能够方便控制多线路集成电源开关，在智能化控制系统中布设公共通信干线传送信息使得建筑物的整个照明系统更加统一。

5.总结

建筑物中节能设计中应用电气自动化技术能够大大降低建筑设备能源消耗，同时能够提高建筑物电气系统运行的安全和稳定性能。降低建筑物电气设备的能源消耗可以降低建筑物建设成本，同时可以依靠节能技术提高人们对建筑物的体验，不断提高人们对现代建筑物的满意度，促进建筑行业持续健康稳定发展。