論智能化建筑中常見電氣設備優化設計措施

熊蜀軍

(華東交通大學，江西 南昌 330013)

1 智能建筑與智能化建筑電氣節能概述

1.1 智能建筑概要

智能建筑指的是利用控制、通信、計算機以及現代建筑等先進技術手段對公共安全系統、建筑設備管理系統、信息化應用系統以及信息設施系統進行組合，并在各個系統中尋求最佳組合。同時充分利用現有技術，如通信自動化系統、辦公自動化系統以及樓宇自動化系統等先進的控制系統為住戶提供健康、環保、節能、舒適、高效、安全的建筑環境。現代智能化建筑首先要實現的就是高效管理水電設備、硬件設備以及通訊設備。由于我國城市化進程起步相對于其他發達國家較晚，所以相關方面的理論知識以及設備相對落后，導致我國無法正常高效管理建筑體中的各個系統。所以，進一步發展智能化建設必須從全面提高建筑電氣技術方面發展，通過不斷學習創新從而逐步實現智能化控制系統。

1.2 智能化建筑電氣節能

智能控制在智能建筑中尤為重要，因為能否實現高效智能化節能，本質上受到智能控制的影響，除此之外，建筑智能化節能還與科學技術的先進程度有關。發展智能化樓宇最重要的就是要通過電氣智能化進行節能。到目前為止，中國在智能化建筑電氣節能領域的主要認識是從能源消耗方面入手。建筑能耗是中國所有能耗中占比最大的部分，并且位于首位的就是建筑電氣方面的耗能。所以通過科技創新的方式來降低建筑能耗成為了中國建筑行業工作的重點項目。智能化節能不僅是中國所關注的焦點，更是全球建筑行業關注的焦點。未來中國乃至全球建筑行業的發展方向就是建筑電氣化節能技術，致力于解決智能化建筑，電氣節能優化等方面的相關問題，并實現建筑物安全控制系統、供配電系統的智能化、節能化。

2 智能化建筑電氣節能技術的現狀及問題

2.1 我國智能化建筑電氣節能技術的發展現狀

電能是中國當前建筑物能耗的主要部分，為此，我國也投入研發包括風能、熱能、太陽能等新型能源，并且相關新能源技術在相關人員的努力及國家的大力支持下取得了較好的成果，并且太陽能已經大量用于我國的智能樓宇的建設中，取得了較好地經濟效益和環保效益。雖然太陽能的使用在一定程度上緩解了建筑能耗的使用，但是緊靠太陽能所提供的能源是遠遠不能滿足需求的，同時在節能方面也存在著很大的問題。在具體對智能樓宇的控制工作時，很多設計、安裝的環節因為電氣工程師沒有綜合把握、合理分析有關建筑電氣節能技術，使得一些電氣節能系統在智能樓宇中無法正常運行。電氣節能控制系統能否正常運行的決定性因素是智能化建筑電氣的智能化、節能化。智能化建筑就算使用了世界上最先進的樓宇節能技術，而缺少最基本的智能化、自動化設備，也不能達到預期的節能效果。我國在智能化電氣節能設備的研究開發方面與發達國家相比還存在很大的不足，生產方面也落后很多。

2.2 我國智能化建筑電氣節能技術的主要問題

在中國日益加快的城市化進程中，中國的智能化建筑電氣節能技術在研究開發以及投入使用過程中依然存在很多的不足。例如：智能化建筑電氣節能方面因為沒有全面有效的協調和統籌，使得當前的節能效率與預期效果相差較大。雖然我國在建筑電氣化節能的一些方面取得了一定的成果，但是因為缺乏與之相應的配套設施導致實際節能效果與預期相差較大。還有因為控制方式不合理、控制系統存在漏洞等問題，導致大量的電能被浪費。所以在智能化建筑電氣的設計過程中應該遵循環保性、節能性、安全性以及適用性。另外，智能化建筑電氣節能技術應該以我國現行的設計標準和設計規程為準，按照標準進行設計生產。例如，相關人員在設計供配電系統時，應該統計分析建筑物用電的總負荷等級以及用電的負荷容量，然后根據相關數據合理地布局變配電所，并且在選用變壓器的時候應該選用節能型變壓器，最好的節能型變壓器就是負荷率在百分之八十左右的變壓器。在選擇照明用的燈具和光源時，首先要充分利用自然光，其次在進行照明系統的控制。

3 智能化建筑電氣節能技術的系統優化

3.1 智能控制系統的優化

智能化建筑電氣節能技術主要就是在于智能控制系統的優化過程,也就是如何優化智能控制的管理方式、智能控制網絡、智能控制策略以及智能數字控制器這四個方面。比如說在優化暖通空調系統的過程中，在該系統中運用到的PID控制就是空調數字控制器(DDC)中運用最為廣泛的一種控制方式。運用PID控制過程中，空調達到設定溫度的時間長短與PID系數是成反比例關系的，這就是站在智能化控制策略優化的方面做的一個改進。不過PID控制也會有一些缺陷，比如在出現被測溫度發生變化時PID系數不能控制空調機組做出相應的響應，這時候可以在室內以及空調送風通道安裝溫度傳感器進行多點測溫，提高系統感應溫度變化的精確度，這就是系統的優化過程。而要對智能控制管理方式進行優化的話，可以在安裝空調數字控制器的同時安裝類似于VRV控制面板設定器的控制裝置，以實現對暖通空調系統的中央控制，這樣可以讓使用者更加舒適和便捷。同樣的，考慮到對智能數字控制器進行優化，就需要因地制宜，根據使用環境選擇最適合的DDC。在空調通風比較密集的場所，比如冷凍機房，就需要安裝大型數字控制器，而中小型的控制器可以用于空調通風機的控制。除此之外，也可以在空調通風的設備控制器中充分利用可編程邏輯控制器(PLC)的作用。對于智能控制網絡的優化，首先要考慮不同工程的使用條件，在拓撲結構的基礎之上，可以選擇對大型智能化建筑電氣工程進行分級、分層控制的優化方案和基于RS485控制總線的控制網絡對小型智能化建筑電氣工程進行控制的優化方案。由此可見，要實現智能化控制系統的全面優化，需要對智能控制管理方式、智能控制策略、智能控制網絡和智能數字控制器分別進行優化，最終實現智能化建筑的安全環保和節約能耗。

3.2 質量安全監控的優化

建筑電氣質量安全監控也是智能化建筑節能電氣工程中不可或缺的一環，這是智能化建筑電氣節能系統安全、有效運行的關鍵。為了實現質量安全監控的優化，可以采取以下兩點：其一，充分保障智能建筑電氣節能系統的供電系統安全，借助如今高速發展的互聯網技術實現供電系統的智能化保護和質量安全的實時監控，達到及時發現和解決出現的安全問題的目的。例如供電系統經常會出現的回路短路或斷路問題，可以通過網絡監控及時找出故障位置，并且提示工作人員前往維修。其二，安全問題重在防范，所以需要完善智能化建筑電氣節能系統的安全防范系統。比較常見的有門禁管理系統、入侵報警系統、視頻監控系統以及與安全防范技術的有機結合等方面的完善優化。而對系統信息的采集與處理的優化是重中之重，在這個過程中，主要用到智能元件的探測技術、現場綜合布線技術、智能化系統的調試技術以及微機的接口與控制技術等。

智能化建筑電氣節能對技術要求較高，要求管理人員必須有較高專業知識和技能。為了能夠保證智能化建筑電氣的正常運行，同時保證其能夠更好地發揮作用，相關人員除了要保證相關系統在設計和安裝過程中不出現質量問題，還要在安裝成功之后對其進行監控，防止其出現問題。

4 結束語

智能化是當今世界科技發展的一大課題，不僅要實現建筑工程方面的智能化，在降低能耗，尤其是節約電能方面提高要求是今后發展的必然趨勢。目前智能化建筑電氣方面所存在的問題是節能效果不理想、實際運行過程中效率低下，所以未來發展的重點就是從實際情況出發進一步優化和完善智能化建筑電氣控制系統，實現智能化建筑經濟效益和環保效益達到最優。