試論電氣自動(dòng)化在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

摘要：隨著我國城市化建設(shè)步伐的加快，建筑業(yè)迎來廣闊的發(fā)展空間。而現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)理念越來越注重節(jié)能環(huán)保，在給用戶提供一個(gè)舒適的工作和居住環(huán)境的同時(shí)，也幫助用戶減少后期使用成本。建筑工程中電氣自動(dòng)化的合理設(shè)計(jì)和應(yīng)用，有利于實(shí)現(xiàn)整個(gè)建筑的最佳節(jié)能效果。本文從電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)原理出發(fā)，闡述電氣自動(dòng)化在建筑節(jié)能中的意義和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電氣自動(dòng)化;建筑節(jié)能;應(yīng)用

現(xiàn)階段由于我國資源和能源短缺，使得各個(gè)行業(yè)的節(jié)能環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)。建筑行業(yè)作為能源消耗的主要行業(yè)，也開始注重向生態(tài)化方向轉(zhuǎn)變。而電氣是建筑工程中耗能最高的環(huán)節(jié)，因此，加強(qiáng)電氣自動(dòng)化在建筑節(jié)能中的應(yīng)用勢(shì)在必行，這樣才能夠使建筑各項(xiàng)功能得到最大程度上的發(fā)揮，促進(jìn)建筑行業(yè)及整個(gè)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

1電氣自動(dòng)化在建筑節(jié)能中的應(yīng)用意義

據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國建筑行業(yè)的能源消耗量基本為全國總消耗量的四分之一，而城市公共建筑工程中的采暖和空調(diào)制冷系統(tǒng)所消耗的能量占到整個(gè)公共建筑能源消耗總量的四分之三，其中照明系統(tǒng)是最主要的消耗來源，占到五分之一。需要特別注意的是，采暖系統(tǒng)、空調(diào)制冷系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的能源消耗總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家規(guī)定的能源消耗指標(biāo)。因此，如何實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化在建筑節(jié)能中的應(yīng)用是值得深入研究和探索的[2]。合理有效的電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)能夠提升建筑行業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，確保建筑行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。

2電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)原理

現(xiàn)階段，電氣自動(dòng)化節(jié)能系統(tǒng)在使用和控制方面主要由控制器、執(zhí)行器和數(shù)據(jù)傳輸通道組成。其中比較典型的兩種是兩級(jí)網(wǎng)和四級(jí)控制裝置。

兩級(jí)網(wǎng)一般分為初級(jí)網(wǎng)絡(luò)和二級(jí)網(wǎng)絡(luò)。節(jié)能建筑中的局域網(wǎng)絡(luò)主要構(gòu)建的是初級(jí)網(wǎng)絡(luò)，而二級(jí)網(wǎng)絡(luò)是為了加強(qiáng)控制工業(yè)總線而構(gòu)建的。兩級(jí)網(wǎng)的最高數(shù)據(jù)傳輸速率為25kb/s，該數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代建筑需求[3]。

對(duì)于四級(jí)控制裝置，一般包含多個(gè)信息系統(tǒng)，如I/O接口和數(shù)據(jù)線等，其中首層部分是總控制器，也是整個(gè)控制裝置中最關(guān)鍵的部分。第二層在第一層相關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)上，附加擁有一個(gè)多功能主控制器，該控制器是主控計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的信息傳遞渠道，有效保證信息的傳輸效果。第三層的主要功能是分析和傳遞，對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效篩選以確定正確的指令，并將其傳遞給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。第三層能夠有效保障智能控制接口的功能得到最大程度上的發(fā)揮，在采集和處理大量數(shù)據(jù)信息的同時(shí)能夠?qū)ㄖ芎倪M(jìn)行實(shí)時(shí)有效地控制。第四層主要包括傳感器和執(zhí)行器，主要用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

3電氣自動(dòng)化在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

3.1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

3.1.1地源熱泵技術(shù)

現(xiàn)階段，建筑工程中廣泛采用地源熱泵空調(diào)體系，該體系是以巖土體、地下水或者地表水作為低溫冷熱源，即采用地表的能量來實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部溫度的調(diào)理，以滿足節(jié)能減耗的需求。該技術(shù)對(duì)地理環(huán)境要求相對(duì)較高，且技術(shù)控制關(guān)鍵點(diǎn)在于溫差的變化，合理運(yùn)用該技術(shù)能夠有效保證建筑物內(nèi)的溫度處于平衡穩(wěn)定的狀態(tài)。夏季采用地源熱泵技術(shù)可以將建筑物內(nèi)部的熱量吸收以確保室內(nèi)清爽。冬季可以采用地源熱泵技術(shù)對(duì)室內(nèi)疏松熱量，以保證室內(nèi)溫暖舒適。在建筑工程中，地源熱泵技術(shù)需要與空調(diào)系統(tǒng)相互配合，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗，同時(shí)該技術(shù)方便維護(hù)，對(duì)周圍環(huán)境的影響較小[4]。

3.1.2變風(fēng)量控制技術(shù)

變風(fēng)量控制技術(shù)主要是通過控制空調(diào)的送風(fēng)量來實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)溫度的調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。在該技術(shù)系統(tǒng)中，最主要的組成部分是變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組和終端控制設(shè)備。而空調(diào)機(jī)組直接決定了風(fēng)速。通常情況下，當(dāng)終端控制設(shè)備完成后電動(dòng)風(fēng)門開始啟動(dòng)，從而有效避免能源的過度消耗。

3.2照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

建筑工程中，照明系統(tǒng)直接關(guān)系到用戶的生活、生產(chǎn)，是使用最頻繁的電力系統(tǒng)，也是電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)中的重點(diǎn)研究對(duì)象。對(duì)于照明系統(tǒng)，應(yīng)該盡可能的選用天然光源，并且根據(jù)天然光源的強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)對(duì)燈具開關(guān)的控制，這樣能夠有效減少人工照明系統(tǒng)的能源消耗，同時(shí)也在一定程度上避免了天然光源的過度消耗。一般對(duì)照明系統(tǒng)開關(guān)的控制方式有紅外感應(yīng)操控、定時(shí)操控和電腦集中操控。紅外感應(yīng)操控能夠?qū)崿F(xiàn)人到燈亮，人走燈延時(shí)熄滅。既方便用戶使用也節(jié)約了資源。照明系統(tǒng)中所應(yīng)用的智能感應(yīng)開關(guān)技術(shù)主要是利用聲/光感應(yīng)模塊和人體紅外感應(yīng)模塊等來收集周圍環(huán)境的信息，并對(duì)所搜集的信息進(jìn)行智能分析，以實(shí)現(xiàn)燈具的分組開關(guān)操控，有效減少電能的浪費(fèi)[5]。

綜合以上介紹，對(duì)于照明系統(tǒng)的節(jié)能控制方式主要是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)智能控制。利用智能控制系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的面板開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)多線路集成電源開關(guān)的控制，同時(shí)也能夠通過布設(shè)公共通信干線來傳遞信息以實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的統(tǒng)一性和規(guī)劃性。

4結(jié)語

電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)不僅能夠降低整個(gè)建筑設(shè)備的能源消耗，而且有助于確保整個(gè)建筑的電氣系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。節(jié)能環(huán)保的建筑工程不僅能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L的建筑需求，提高用戶對(duì)建筑物的體驗(yàn)程度，而且能夠有效降低整個(gè)建筑行業(yè)的能源消耗總量，以緩解我國能源短缺的現(xiàn)狀，推動(dòng)建筑行業(yè)及整個(gè)社會(huì)的持續(xù)健康穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]周蓓蓓.試論電氣自動(dòng)化在建筑節(jié)能中的應(yīng)用[J].通訊世界，2019，26（04）：248-249.

[2]李峰.民用高層建筑電氣自動(dòng)化技術(shù)設(shè)計(jì)要點(diǎn)解析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（14）：78-79.

[3]王振鵬.對(duì)建筑電氣自動(dòng)化控制技術(shù)的幾點(diǎn)思考[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（24）：95-96.

[4]李嘉鳴.關(guān)于建筑節(jié)能中電氣自動(dòng)化應(yīng)用的研究[J].江西建材，2016（07）：245.

[5]李娟.電氣自動(dòng)化在建筑節(jié)能中的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（03）：160.

作者簡(jiǎn)介：于長龍，男，漢族，1989.6.30，天津市薊州區(qū)人，學(xué)歷：本科，專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化，研究方向：電工技術(shù)、電子技術(shù)、信息控制、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣工程及自動(dòng)化技術(shù)等方面的工程技術(shù)和專業(yè)知識(shí)，電工電子、信息控制及計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電氣工程及自動(dòng)化領(lǐng)域的專業(yè)訓(xùn)練;