浅析建筑电气化发展现状与趋势

浅析建筑电气化发展现状与趋势

贾洪奇1徐光  ,2

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摘要：时代不断发展和进步，社会经济水平提高，近年来，带动了我国各领域的进步，为了在保证建筑电气自动化系统功能完善的基础上提高资源利用率，文章提出行之有效的建筑电气自动化工程节能设计措施。针对建筑电气自动化工程节能设计现状。文章所提出的电气自动化工程节能设计方案具有较高的可靠性和可行性，能够解决因材料不匹配造成的资源浪费问题，取得良好的节能降耗效果。

关键词：建筑电气；发展现状；未来趋势

引言

随着我国双碳目标的确立，绿色低碳发展已经成为我国经济社会发展主基调。低碳发展的特点是降低传统能源消耗、减少碳排放，低碳发展不仅有利于降低整个社会运行发展的成本，还能为人们提供更加舒适的生活工作环境。建筑是三大重点节能降碳行业之一，建筑电气化是建筑领域实现“双碳”目标的重要路径，实现建筑业碳达峰碳中和，就需要推动建筑运行电气化。应用低碳发展理念指导建筑中的电气工程，不仅是建筑行业绿色低碳发展的需要，也是电气技术发展的必然趋势。同时在建筑的运营管理层面，建筑楼宇智能化转型是节能降碳的重要手段，通过推动建筑电气化和智能化的控制系统达到节能与降碳效果。

1建筑电气概述

现代建筑形式多样、特点鲜明、功能复杂，电气设计内容也日趋繁杂。建筑电气是指在建筑物中利用现代先进的科学理论及电气技术所构建的电气平台，包括供配电系统、照明系统、减灾系统（包括安全用电、防雷、接地、防火、防盗、防空和防爆等）、信息系统（包括电视、广播与音响、网络、电脑管理系统、楼宇自控等）。这里又分为弱电和强电体系，强电包括供电、配电、照明、控制系统、防雷接地等，弱电包括火灾自动报警及消防联动、安全防范系统、通信网络系统、信息网络系统、综合布线系统、楼宇自控等。根据《中国建筑节能年度发展研究报告2020》，要实现我国建筑业的碳中和，建筑电气化与电力部门脱碳可贡献减排约4.5亿吨，建筑电气化对建筑业实现碳中和贡献占比达到30%，是建筑业实现碳中和的重要抓手。

2建筑电气发展现状

我国工业化进程和西方国家相比发展较晚，建筑电气系统设计和智能化技术也存在一定差距，因此当前建筑电气化发展体系还需要加强研究和实践。近年来，我国不断强化经济社会绿色转型的顶层设计，制定了碳达峰、碳中和系列政策和标准，为建筑电气发展营造了良好的政策环境。当前，我国建筑电气化已经进入以绿色低碳为基础的发展时期、新时期电气化发展呈现终端用能电气化、电力供应低碳化、电力服务普适化、能源利用高效化、电力系统智慧化的新特征。随着我国建筑节能水平的不断提升，建筑部门电气化发展水平也快速提升，在给人们日常生活带来便利性同时，也遇到一些实际问题。因为建筑类型的不同，电气设计功能和使用状况差异性较大，有些建筑楼宇因为设计和建设问题，导致电气控制系统问题频发，甚至不能正常运转。如建筑电气系统缺乏全面有效的协调控制，系统实际运行效率低下；缺乏基础性的自动化电气节能配套设施，排放能耗较高；智能化建筑电气系统控制系统存在漏洞，控制方式不合理，存在安全隐患等。因此，在建筑电气的具体设计过程中，应遵循适用性、安全性、节能性、环保性四大基本原则。除此之外，智能化建筑电气的设计还应符合我国现行的建筑电气国家设计规程和标准。比如，电气工程师在对建筑供配电系统进行具体设计时，必须结合建筑物用电总负荷容量和负荷等级的统计分析，对变配电所进行合理选址布局，并选用节能型电气设备。另外，建筑照明是电气设计的重要部分，也是节能的大户，根据建筑所处气候区域不同，照明能耗可占到建筑整体能耗的1/4到1/3。在设计时，除合理制定照明标准外，应选择节能的光源，充分利用自然采光。

3建筑电气发展趋势

3.1办公自动化技术的应用领域也要遵循低碳发展的原则

办公自动化的技术应用主要包括办公网络系统、远程会议视频系统、智能控制系统等，办公自动化在一定程度上就是利用建筑的各项电气设备提供信息和网络化的服务，促使其可以保障人们高效快捷的商业活动。现阶段，通过网络等方式可以发送多种形式的信息，包括声音信息、图像信息、音视频信息、格式化文本等，实现远程控制，通过信息网络还能实现交互功能，从而为整个社会运行节约了很多成本。

3.2优化照明控制方式

在控制照明时，需要运用智能照明装置，结合场景差异性科学调节，智能化控制光照方向、光照角度、光照时间，从而满足多种光照需求。另外，可以采用自然光反射方式，对室内照明进行补充和调整。目前，比较常用的照明控制方式包含以下几种。（1）场景控制。在安装和使用智能传感器的基础上，一旦环境出现改变，可以结合设置好的光照条件，灵活切换照明场景，从而满足多种场景的照明需求，进而获得最佳照明效果，还能提高照明节能效果。（2）电压控制。适当降低灯具工作电压，可以达到延长灯具使用寿命的目的。相关人员要重视对智能电压控制系统的运用，通过运用该系统可以将电网中过载电压降到最低，促使灯具输出电压变得更加可靠、稳定；系统采用软启动的方式，可以减小灯丝热冲击，在延长灯具使用寿命的同时，避免电压过载现象；系统可增加光线的柔和度，确保照明变得更加均匀化，防止出现眩光问题，从而节省电量。（3）自然光控制。安装照度感应装置，可以科学调节室内光源照度，配合使用外部自然光，可以提高自然光利用率，从而保证室内照明节能效果。在应用自然光时，技术人员要在精确化计算建筑所在经纬度和建筑高度的基础上，确定太阳高度和方向，然后，对照明感应装置进行科学控制，确保自然光得到充分利用。

3.3绿色低碳化

建筑全过程碳排放包括建筑运行、建筑施工及建材生产运输三大阶段的碳排放。其中建筑运行碳排放占建筑全过程碳排放的比例很高，被称为建筑直接碳排放，其余为建筑隐形碳排放。建筑电气系统作为建筑使用功能的支撑和主要载体，是建筑用能大户。因此在“双碳”背景下，建筑电气系统绿色低碳化是未来必然趋势，这就要求我们摆脱传统的电气设计模式，采用低碳思维融入到全过程建筑电气设计和使用中，从负荷源头开始，应用系统化思维和全过程设计模式，制定长期的机电节能减碳路径。建筑电气节能水平应当从两方面入手：首先提高建筑的被动节能水平，从源头控制建筑对于能源的消耗；其次为机电系统的主动增效。根据《近零能耗建筑技术标准》（GB/T51350-2019）中阐述的技术体系，零能耗建筑需采用电气专业节能措施。

结语

推行建筑电气化时需要明确建筑电气化目标，实现建筑行业碳中和，我们应该提升电气化率，政策层面中在能源、电力、可再生能源、节能减排、建筑节能与绿色建筑等专项规划中予以体现。要研究分布式光伏、分布式蓄电、柔性用电负荷、建筑低压直流配电等技术的“光储直柔”建筑新型供用电系统。设立新型电气化技术应用试点，规划实施高效电能替代技术和建筑新型供配电技术，并加强宣传增强人们对于建筑电气化行业发展的支持与理解。

参考文献

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[3]江亿.建筑领域的低碳发展路径《建筑》2022第14期.

[4]许文杰，张晓力，杨洁，等.浅谈电气节能技术的现状及应用前景[J].信息记录材料，2019，v.20（01）.