建筑设备电气自动化系统的节能控制研究与工程设计

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　　摘要：智能建筑的发展使建筑设备电气自动化系统得到有效应用，系统存在的能耗问题逐渐受到关注。基于此，本文从建筑设备电气自动化系统的运行现状入手，指出其节能控制要点，并以照明系统为例，分析建筑设备电气自动化系统的节能工程设计要点，以期提升智能建筑的环保性能，实现其可持续发展。
　　关键词：建筑设备；电气自动化；节能控制
　　前言：
　　电气自动化系统在建筑领域的应用可以实现建筑的自动化及信息化发展，将建筑给排水系统、照明系统、供暖系统及消防系统等内容集于一体，有助于建筑管理水平的提升。但是在实际的电气自动化系统运行中，存在较为严重的环境污染及能源损耗问题，需要建筑企业做好节能控制及设计工作。
　　1.建筑设备电气自动化系统的节能控制
　　1.1变风量的节能控制
　　在建筑空调系统中，设计人员可以通过变风量的控制调节建筑室内的温度。在实际的建筑应用中，建筑内部的人数增加或者空调负荷加大时，变风量的自动化控制系统可以根据建筑内部的实际状况，调节空调系统的送风量和送风速度，确保建筑内部的温度始终处于体感舒适的范围内。就目前的技术水平而言，常用的变风量控制方法有定静压控制和变静压控制这两种，定静压控制方法主要通过压力传感器采集的数值，对空调系统的风机旋转速度进行调节，实现变风量的有效控制；变静压控制方法主要通过风阀的开度调节，实现变风量的有效控制。在变风量自动化控制系统应用的基础上，能够节约20%-30%的建筑总体冷量，可以有效节约建筑能耗和建筑成本，提升建筑的总体效益。
　　1.2新能源的节能控制
　　在建筑设备电子自动化系统中，设计人员可以通过新能源的有效应用，降低建筑的能耗，实现节能环保的目标。在建筑节能设计中，设计人员可以通过水源热泵及地源热泵的应用，实现太阳能、地热能和水能的有效应用，为建筑用户营造更为舒适的室内环境。其中，水源热泵主要通过地表水温度和建筑温度差实现建筑空气温度的智能调节；地源热泵主要通过埋管的方式，进行室内热量和土壤热量的置换，实现建筑内部温度的智能控制。在建筑工程设计中，新能源的节能控制技术具有施工便捷和节能效果佳的优势，在住宅建筑和私人别墅等建筑中有广泛的应用，不仅能够实现节能减排的目标，使用中还不会产生噪音或者粉尘，具有良好的环境效益，值得推广应用。
　　1.3焓值的节能控制
　　焓值是指空气中含有的热量，由空气温度和相对湿度间的函数来表示。在建筑空气中，如果焓值出现变化，则表明空气中的热量有所改变，焓值加大，则表明空调系统的处理措施吸取了热量；焓值降低，则表明空调系统释放了热量。在建筑空调系统中，空气通过空调机组的处理进入到建筑内，会在处理过程中吸收建筑内的湿度和热量，使室内空气由空调系统的回风道排放到室外，实现室内外空气的循环，为建筑用户营造更为舒适的空气环境。在上述处理过程中，在节能控制的要求下，设计人员需要合理控制空调系统处理空气的焓值，在建筑最适温度的基础上，明确新风焓值和回风焓值，实现空调系统的最佳混风比[1]。
　　2.建筑设备电气自动化系统的工程设计
　　在明确建筑设备电气自动化系统的节能控制要点后，建筑企業需要有针对性地开展工程设计工作，提升建筑工程的环保性能，实现节能减排的目标。本文主要将照明系统为例，分析节能控制要求下的照明系统工程设计要点。
　　2.1分区照明系统
　　在建筑行业良好发展的背景下，高层建筑和智能建筑的数量逐渐增多，高层建筑的规模相对较大，被划分为多个区域，如办公区、住宅区、购物区等，不同区域的功能不同，对照明系统的要求有所差异。比如，购物区和办公区要求灯光明亮；停车场需要满足一般照明；住宅区需要满足生活照明。与此同时，高层建筑的电梯照明、景观灯照明、楼梯间照明以及应急照明均有不同的照明要求，设计人员需要根据区域特点进行节能灯具的选择，在保障照明的基础上，降低照明系统的能耗。
　　2.2定时照明系统
　　在进行照明系统的设计时，设计人员需要根据建筑不同区域的照明需求，有针对性地规划照明系统开启时间，实现照明时间的合理调控及照明电量的有效分配，降低照明系统的能耗，实现节能减排的目标。比如，对于商场区域来说，如非遇到特殊情况，其照明时间为全天；对于办公楼区域来说，下班时间和周末休息时间内，照明系统需停止运行；对于住宅区域来说，晚上七点到十一点的照明用电量较高。通过建筑区域的合理照明时间和照明电量设计，在节约电能的基础上，提供优质可靠的照明服务。
　　2.3智能照明系统
　　在建筑设备电气自动化系统设计中，如果照明系统难以采用分区照明或者定时照明模式时，设计人员可以在建筑中采用智能照明系统，提升建筑照明的灵活性及智能化，使其更适应建筑内部的多变情况，根据建筑的实际状况调节照明系统。一般来说，智能照明系统主要利用遥控场景控制器，对建筑内的所有照明设备进行实时控制，按照建筑用户的实时需求，智能调节照明设备的亮度和开关，实现精准有效照明。比如，在教室应用场景中，教师在播放PPT时，教室的照明系统会自动调低亮度，为教师的教学提供便利，实现智能化照明[2]。
　　结论：
　　综上所述，在建筑电气自动化系统中，设计人员需要根据建筑节能的要求进行建筑电气自动化系统的有效设计。通过本文的分析可知，设计人员需要合理设置空调系统的变风量及空气的焓值，充分利用新能源技术，做好照明系统、空调系统及供暖系统等建筑电气自动化系统的工程设计工作，提升建筑工程的绿色性。
　　参考文献
　　[1]李荣轶.智能建筑电气自动化系统的设计及应用探讨[J].自动化与仪器仪表，2017（05）：164-166.
　　[2]周军，孙雪景.建筑电气节能技术与方案若干问题的探讨[J].电气应用，2015，34（14）：14-17.
　　作者简介：（李鑫帅），（男），（汉），（山东省高青县），身份证号码（37032219861017373X）。
　　（作者单位：济南恒固电器有限公司）
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