建筑电气设备自动化的节能技术研究与应用

建筑电气设备自动化的节能技术研究与应用

赵润杰，张洪睿

中国核电工程有限公司郑州分公司

摘要：人、建筑与自然和谐共生是在满足人类生活需求的同时，营造良好的生活环境、推动人类的可持续发展的有效路径，是建筑行业获得新颖的发展途径的基础。随着我国现代化建筑进程的加速，我国建筑智能化工程的规模和数量不断增加。但是，由于技术发展较晚，专业人才短缺，使得智能建筑内的电气控制系统在实际应用中仍然存在着较大的能耗。

关键词：建筑;电气设备自动化;节能技术

引言

在当今社会发展迅速的今天,我国工程建设得到了很大的发展，改善我国民生的同时提高人们生活幸福指数。随着当今社会经济与科学技术的发展,电气工程中的节能设计将日益引起人们的重视。建筑建设电气工程的节电设计可有效减少能源消耗,实现节电目的。

1建筑电气自动化项目的特征

它具有三个方面的优点：第一，节能环保。该电气自动化系统在建筑设备中的应用，能够实现对电气、照明等设备的负载进行调节，从而达到节能降耗的目的。比如，建筑设备的电气自动控制系统，可以根据不同的时间、不同的光线状况来调节照明设备的开关量，降低能耗。第二，降低成本。通过对建筑设备进行电气控制，可以取代传统的手工管理，降低人力成本。同时，对设备的使用情况进行监测，能为企业节省大量的维护成本，实现最大的经济效益。第三，改善了居住环境的舒适度。建筑设备的电气自动化系统能够自动调节房间的温度、湿度，使之符合人们的身体舒适度。

2建筑电气自动化的节能技术应用

2.1提高电气系统在建筑中的使用频率

电气工程自动化与建筑设计进行有效融合的目地是为了提高电气系统在建筑建设中的使用频率。在建筑业的实际发展中，除了新式建筑物的建筑设计工作需要借鉴电气自动化相关内容完善现有的建筑设计方案，还有老式建筑物的建筑改造也需要使用电气自动化完成整个房屋改造计划。事实上，将电气自动化设备运用于建筑改造过程中并非是新提出的概念，在以往很多建筑改造过程中，建筑设计方案制定人员都会结合电气自动化系统展开建筑改造工作，只不过运用方式并没有一定的系统性，并不具备太高的参考价值。在日后建筑改造过程中，工作者需要根据整个建筑施工质量，选用与其建设条件相匹配的电气自动化系统，继而使达到建筑设施有效得到改造的目标，有效提高了电气自动化在建筑空间规划中的使用频率。

2.2基于BIM的电气设备安装深化设计

BIM即建筑信息模型，在建筑工程信息化、智能化建设方面具有广阔的应用空间，成为信息技术与建筑工业化技术协同发展的重要方向，具有可视化、协调性、模拟性、优化性、可出图性等诸多优点。利用BIM进行电气设备安装深化设计，能够达到事半功倍的效果，主要从碰撞检测、管线综合两个方面出发开展工作。首先，建立各专业BIM模型，包括建筑、结构、给排水、电气、暖通等，根据梁高和管线排布原则，明确各专业系统的布置偏移量，然后进行专业内部的碰撞检查，找出电气设备管线的碰撞点，生成工作报告，在优化时，先解决主管道、大管道的排布问题，再解决小管道的碰撞问题，这样可以有效减少工作量、降低成本，最后，电气专业内部碰撞解决后，将其他专业模型整合到一起，优先进行电气和暖通专业的碰撞检查，由于暖通管道比较粗，在发生碰撞时，应该尽可能让电气管线进行避让，再做给排水与暖通、电气与给排水的碰撞检查，当碰到管线交错复杂、净高不足的问题时，应该协调各个专业共同进行调整。管线综合优化和碰撞检查是密切相关的，设计人员应该根据电气系统设计图的修改完善，合理安排管线布置，满足相关施工和使用要求，在调整布局时，需要同步进行避让检测。

2.3 PLC技术在电气工程自动化开关量控制中的运用

既往建筑电气设备自动化控制系统中的开关控制系统，会在电磁性继电器使用过程中，产生多种接触点故障情况，而这不可避免地会对整个管理系统中的可靠性、稳定性产生不利影响，除此之外，在陈旧的控制系统实施过程中，还存在接线复杂的情况，这严重影响建筑电气设备控制系统的维修和维护效果。而PLC技术用于建筑电气设备自动化控制中，即可取代某些软继电器的实物元件，这不仅可以最大程度提升运行系统本身的可靠性，还可通过改善整个体系功能，使辅助开关量减少，并将多台断路器所显示的信号集中起来一起控制，而在发电体系中，应用相关备用电源自动控制系统，增强系统自身稳定性与可靠性。

2.4暖通空调的节能技术

一般建筑设备的电气自动空调控制需要调节送风温度、湿度等参数，使其处于适宜的温度和湿度。比如，冬季室外气温对人体的耐受性有一定的影响，为了通过空调系统增加送风的温度，调节房间的温度，必须采用空调控制系统，这样就会产生很大的能耗。在实际运行中，变风量空调的送风温度是不变的，它可以通过调整吹风的大小来改变室内的温度、湿度等参数。该系统具有两个主要功能：静压力调节和总流量调节。一方面，在静压控制中，需要在风管上增加一个压力传感器，以实时监测风管的压力，把风管的实际压力状况作为调整风速的重要依据；另一方面，在总风量的控制上，则以终端风量和总风量为基准，采用风阀替代冷气终端风机，并根据温度、湿度参数的监测值来调节送风的大小。

2.5线路路径设计

建筑电气设备自动化节能技术还应该重点从线路路径着手予以优化，设计人员应该尽量确保所有供配电线路路径布置较为适宜合理，在满足各个方面用电需求的基础上，尽量缩短线路路径长度，由此发挥理想节能效益。为了达到线路路径优化设计效果，设计人员首先应该注重从配电箱设置入手，应该尽量将配电箱设置在负荷中心区域，以便促使线路供电总距离尽可能地短，一般供电半径应该控制在250m以内，如果设置一个配电箱难以满足这一要求，则可以设置2个或以上变配电所，由此更好创设线路路径优化设计条件。具体到各个线路设计中，设计人员还需要重点明确相互之间的关系，尤其是对于一些存在明显交叉或者是路线重复的线路，更是需要在线路路径设计中予以协调处理，由此规避可能在该方面出现的严重矛盾和资源损耗问题。

2.6提高配电系统功率因数

提高配电系统功率因素隶属于可以节省电能的方法，可取得绿色节能效果。在此方面，可将使用同步电动机、选取异步电机、实现电力变压器轻载运行等方式利用起来。在无功功率人工补偿环节中，相关工作人员可将集中、分散高低压柜等方式利用起来，通过就地补偿这一方法进行补偿。但是在采用该方法时，需充分考虑到电力设备实际情况，需增强建筑设计的合理性。此外，在进行设计时，需尽可能确保三相负荷为平衡状态，并通过利用相关措施充分提高用电设备的功率因素，并借助容量及地点的选择做到无功补偿。

2.7减少线路损耗

1.需要实际解决的是直线路径，这就需要严格控制线材的长度。2.为了符合安全标准，保证有效地接收他们提供的辐射能量。3.不能在选择原料的时候随意选择，要看它的实际用途。4.在根据横截面选择导体时，要综合截面大小、生产成本和载流量大小采取调整措施。

结语

因此，在建筑设备电气自动化节能减排、工程设计等方面，应结合实际情况，制订科学、长效的节能控制措施。积极引进先进的节能控制技术，以改善各系统的运行周期。

参考文献

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[2]梁峰.设备电气自动化系统的节能控制及建筑工程设计方法[J].居舍,2017(20):65.

[3]王晓磊.商场空调设备自动化系统节能控制研究[D].天津:天津大学,2016.