智能建筑控制技术与电气节能设计

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　　摘要：近年来我国一直在进行城市化、城镇化建设，使得人们的生活质量有了很大提升，尤其是智能建筑的出现。智能建筑可以优化解决传统建筑的多种问题，并且符合我国对建筑业“建筑节能”的要求，这样一来不仅能够有效减少各种能源的使用，也可以通过智能控制技术来减少安全事故的发生。基于此，本文将围绕智能建筑控制技术及电气节能设计展开探讨。
　　关键词：智能建筑;控制技术;电气节能设计
　　引言：智能建筑是我国目前正在大规模实施的建筑体系，也是未来一段时间的建筑建设目标。智能建筑的实现并不容易，其中需要使用大量的先进技术，同时要考虑到多种因素，包括建筑围护结构和热水照明，以及暖通空调系统和整体建筑设计等。因此在实际智能建筑的设计与施工中，相关人员必须将这些因素进行综合考量，并选择更为适合的控制技术，最终达到电气节能的目的。
　　一、智能建筑的控制技术
　　（一）层高设计
　　如今高层建筑在大城市中十分常见，其不但能够有效节省土地资源，也可以充分保证人们的生活空间，同时在智能控制技术的支撑下，使得建筑物的整体舒适感更符合当代人们的需求。但即使如此在智能建筑中也存在一定的问题与困难，层高设计即为其中一种，很多设计人员都为之困扰，如当层高过高时不仅会给实际施工带来困难，也需要增加很多的成本投入，建筑物最终的安全指标也会受到影响。鉴于此，设计人员在进行智能建筑的设计时，应在保证其能够满足于使用要求的前提下尽量降低层高，一般来讲我国满足使用功能的室内净高维持在2.8米以下，智能建筑也可以以此为基本标准。但值得注意的是，鉴于智能建筑中需要比一般建筑增加很多设备，如公用电视天线和消防联动管线，又如强弱电电缆和保安监控线等，这些设备往往需要占据较大的空间，因此智能建筑最终的层高普遍会比普通建筑要高一些。另外，层高设计中囊括了多个方面，建筑设计人员应与结构专员、材料专员、强弱电专员以照明、空调等领域的专员共同研究，以便于能够达到最合理的层高设计[1]。
　　（二）综合布线系统
　　对于智能建筑而言，综合布线系统是十分核心的部分，可以将其视作神经系统，因为其是联系各种终端和进行数据传输的主要通道。智能建筑的规模较大，其中需要安装大量的管线，如何使这些管线能够分配合理，又不会造成过多的成本投入是设计人员必须考虑的问题，以线路走向为例，一般来讲其走向可以被划分为两种，一种是垂直走向，另外一种是水平走向。垂直走向的管线会被设置在每一层建筑物的设备间之内，鉴于智能建筑与普通建筑不同，因此设备间的占地面积会更大一些，同时为了能够便于布线和后期维修，应给每个设备间留出相应的空间，一般设备间面积为8平方米。每个智能建筑都会有很多的设备间，但主机房只有一个，主机房需要对各个设备间进行智能控制，因此该区域的面积应达到100-120平方米，以星型连接作为网络拓扑结构方式。主机房除了要配备程控交换设备，也要将主配线架和光纤配线架加入其中[2]。
　　（三）节能设计
　　智能建筑中节能设计是核心理念，各方面人员均应为节能设计做出努力，只有每个专业之间的相互协调，以及做好技术交接工作，才能够最大限度的确保节能目标。在进行节能设计时应从以下两个方面入手：一，充分挖掘自然资源。以供电供暖为例，若单单依靠电能来进行供暖势必会浪费很多电能资源，但若是使用两个地下50米深的热泵，则可以使整个建筑的供电能降低75%左右。为了充分达到节能目的，在进行设计时应将所有能够考虑到的资源加以利用后，再对额外能源进行使用;二，在智能建筑中，楼宇自动化系统必不可少，为了能够充分发挥出该系统的作用，设计人员可以将计算机技术、智能技术以及网络技术充分融合起来，以此来提高设备运行效率[3]。
　　二、智能建筑的電气节能设计
　　（一）智能供电控制节能设计
　　随着家电和智能终端设备的普及，人们对电能的需求越来越高，对用电安全的要求也越来越高，为了满足人们的使用需求，也为了保证使用安全，同时要确保供电节能并不是一件简单的事情，具体应从以下几个方面入手：一，供电电压。电压不稳或不足不仅会导致用户无法正常用电，也可能因此而发生安全事故。因此在确定供电电压之前需要对该建筑的用电情况进行分析，在能够正常供应用电的前提下，选择合适供电电压，通过降低线路电阻的能耗，以此来降低其电能的损耗;二，电器系统。该系统应尽量简单，并且安全可靠，可以采取化整为零的形式，这样一来彼此之间的影响不会过高，但要注意的是，无论是配电级数还是变电级数，都应保持在同一状态下，这样可以便于综合调控;三，供电需要使用供电线，智能建筑的整体规模很大，要使每一个地方都通电则需要应用大量的电线，为了减少电线方面的损耗，可以针对建筑内部进行研究，尽量保证布线趋于短直，这样一来不仅能够减少变电负荷，也能够减少在电线上的资本投入[4]。
　　（二）智能保温控制系统设计
　　我国地区通常被划分为南北方两种，而划分指标之一即是当地的气温，南方地区四季如春，而北方地区则是四季分明，北方地区的秋冬季节气温较低，尤其是冬季，若不做好建筑的保温设计，则会使北方住户受寒受冻。而进行外墙填充时，则应尽量选择具有安全性、气密性的砖块，如保温砂浆，或是空心砖都是不错的选择。除了墙体外，也应考虑到屋面材料，可以在屋面上加设挤塑泡沫保温板，或是对门窗进行加密，减少漏风的可能[5]。此外，在楼顶架设太阳能板，使用产生的电能为消防系统供电。夏季是空调使用旺季，空调耗电量较大，不利于环保。地下层及井道温度较低，通过管道将冷空气运输，以减少夏天的空调使用量。
　　（三）智能照明控制系统设计
　　人们的正常生活、工作都离不开照明，然而照明通常会耗费需要能源，为了能够减少这部分能源，设计人员在设计之初即应考虑到使用绿色节能的照明设备，并且在进行此部分设计时要应用到适当的控制技术，如声控，或是光控，这样一来照明系统的开关即不是完全掌握在人们手中，而是可以自行判断当前是否需要开启照明系统。如i-bus系统，其属于智能照明系统的一种，该系统的优势在于，其能够将自然光进行充分应用，在自然光的作用下，建筑照明就可以不必耗费电能，与此同时，可以适当的增加采光井数量，如使用透光率较大的大型门窗，其对阳光会产生反射作用，这样一来室内的光度就可以达到人们对照明的要求，减少了白天的照明能耗。此外，节能灯是节省照明能源的重要工具，我国近年来已经研发出很多不同种类的节能灯，在智能建筑设计中，耗电量少且照明效果好的节能灯是首选。
　　三、结束语
　　综上所述，以我国目前的科技水平基本已经能够支撑智能建筑对控制技术和电气节能设计的技术要求，只需要相关人员在整体建设中做到考虑全面、对技术进行优化选择，同时严格控制施工过程即可。除了技术外，我国也应持续更新关于智能建筑市场中的各种规章制度，使智能建筑能够一直朝着正确的方向发展。
　　参考文献：
　　[1]丁学冬.智能建筑中自动化控制技术的应用探讨[J].电子测试，2018（07）：132-133.
　　[2]江月，李佳倩，刘明月，闫洋龙，詹晟.BAS集成控制技术对智能建筑的节能优化研究[J].现代商贸工业，2018，39（09）：182-183.
　　[3]谭斯尹.智能建筑设备控制技术与建筑节能分析[J].居舍，2018（02）：70.
　　[4]朱静涛.智能控制技术在智能建筑中的应用[J].电脑迷，2017（12）：73.
　　[5]崔玉林.自动化控制技术在智能建筑中的应用[J].住宅与房地产，2017（12）：63.
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