淺談電氣設(shè)備與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

魏瀟韓

（西安有色冶金設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 71001）

淺談電氣設(shè)備與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

魏瀟韓

（西安有色冶金設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 71001）

伴隨著我國城市化進(jìn)程的迅猛推進(jìn)，環(huán)保節(jié)能理念的大力提倡，智能建筑的大力推廣，對建筑電氣節(jié)能提出了新的要求。文章結(jié)合我國當(dāng)前智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，從系統(tǒng)優(yōu)化的角度對智能化建筑電氣節(jié)能的工程設(shè)計(jì)以及質(zhì)量監(jiān)控進(jìn)行分析，從而為我國智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)提供合理建議。

智能建筑;智能化;建筑電氣;節(jié)能優(yōu)化

一、正確區(qū)分智能建筑與智能化建筑電氣節(jié)能概述，有利于推動(dòng)我國智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的全面發(fā)展與進(jìn)步

智能建筑是指通過將建筑物的結(jié)構(gòu)、設(shè)備、服務(wù)和管理根據(jù)使用者的需求進(jìn)行最優(yōu)化組合，從而為使用者提供一個(gè)舒適、便利、人性化的建筑環(huán)境。智能建筑是集現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)之大成的產(chǎn)物。其技術(shù)基礎(chǔ)主要涉及建筑技術(shù)、電腦技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)。作為一種新型的現(xiàn)代化樓宇，智能建筑通過對建筑物的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)和管理這四個(gè)基本要素以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，以最優(yōu)化的電氣設(shè)計(jì)，為使用者提供一個(gè)投資合理又擁有高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。使智能建筑物能夠幫助樓宇業(yè)主，在諸如費(fèi)用開支、生活舒適、商務(wù)活動(dòng)和人身安全等方而得到最大利益的回報(bào)。顯然智能建筑對智能控制提出了較高要求，而智能控制的根本取決于智能化建筑電氣如何實(shí)現(xiàn)高效智能化節(jié)能，也即取決于如何通過電氣節(jié)能技術(shù)的革新來降低智能化建筑的電氣耗能。建筑電氣智能化節(jié)能是智能樓宇發(fā)展的重要手段與關(guān)鍵性因素。由于我國當(dāng)前智能化建筑的智能化控制體系的理論基礎(chǔ)較為薄弱，實(shí)踐操作不夠完善，導(dǎo)致我國諸多智能樓宇的控制體系未能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，智能樓宇的優(yōu)勢未能得到充分發(fā)揮。因此，需要不斷創(chuàng)新改進(jìn)智能樓宇的智能化控制體系和技術(shù)，從而推動(dòng)我國智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的全面發(fā)展與進(jìn)步。

目前，我國建筑電氣工程行業(yè)對智能化樓宇電氣節(jié)能的認(rèn)識(shí)主要是從能源消耗的立場出發(fā)。一直以來在我國各種能源消耗所占的比例中，建筑能耗在能耗表中占一半以上地位，而建筑電氣方面是的耗能更是居于建筑能耗的榜首。因此，創(chuàng)新我國智能建筑電氣節(jié)能技術(shù)日益成為我國建筑電氣工程行業(yè)技術(shù)要突破的重中之重。如何實(shí)現(xiàn)智能樓宇電氣的智能化節(jié)能是當(dāng)下全球范圍內(nèi)建筑電氣工程行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)所在。如何對樓宇的供配電體系、安全控制體系進(jìn)行智能化的、自動(dòng)化的環(huán)保節(jié)能優(yōu)化是智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的核心問題所在。這也是未來建筑電氣節(jié)能技術(shù)的攻關(guān)方向。

二、我國智能化建筑電氣工程行業(yè)在新型能源應(yīng)用于建筑物的電氣節(jié)能優(yōu)化技術(shù)方面取得了一定的突破，但智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)仍存在許多問題

從當(dāng)下看，在我國建筑電氣工程行業(yè)主要開發(fā)并應(yīng)用于智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)中，新型能源主要是太陽能、熱能、風(fēng)能等，而在建筑能耗的組成中，電能消耗還是占了較大的部分。基于太陽能和風(fēng)能的新型發(fā)電技術(shù)已在我國眾多行業(yè)和領(lǐng)域中滲透應(yīng)用，尤其在我國智能樓宇的電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方面使用最為廣泛，并取得了很好的環(huán)保效益。雖然我國在這方而取得了一定的突破，但是我國的智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)僅僅是起步階段，仍然存在許多問題。（1）缺乏智能化建筑電氣質(zhì)量安全監(jiān)控優(yōu)化，表現(xiàn)在建筑電氣監(jiān)控安全優(yōu)化控制方面，某些建筑電氣工程師未能全面有效地對現(xiàn)有建筑電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行參考、分析和運(yùn)用，導(dǎo)致在其具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)缺乏可實(shí)施性，使得某些智能樓宇的電氣節(jié)能體系無法有效地正常運(yùn)行，也不能保障智能化建筑電氣節(jié)能體系的安全。（2）建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)中缺少自動(dòng)化、智能化電氣設(shè)備及其配套設(shè)施，導(dǎo)致智能化建筑電氣節(jié)能控制體系不能正常運(yùn)行，即使設(shè)計(jì)方面有最先進(jìn)的智能樓宇電氣節(jié)能技術(shù)，也無法獲得降低能耗的實(shí)際節(jié)能效果，耗電量大。而恰巧我國在相應(yīng)的自動(dòng)化、智能化電氣設(shè)備研究、開發(fā)和生產(chǎn)上還處于比較落后的地位，因此，突破自動(dòng)化、智能化技術(shù)的桎梏是電氣節(jié)能的關(guān)鍵所在。（3）缺乏全面有效的協(xié)調(diào)統(tǒng)籌，導(dǎo)致控制制度存在漏洞電能消耗過大。基于我國當(dāng)前智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，可以看出，目前智能化建筑電氣節(jié)能體系缺乏全面合理的統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)計(jì)，致使節(jié)能體系實(shí)際運(yùn)行效率低下，耗電量大。（4）智能化建筑電氣節(jié)能體系控制制度尚不完善，控制方式也不盡科學(xué)，消耗大量的電能，達(dá)不到節(jié)能的效果。

三、基于以上問題，為符合智能化建筑電氣技術(shù)在節(jié)能降耗、安全環(huán)保的目的，應(yīng)采取以下兩大措施。實(shí)現(xiàn)在整體上智能化建筑電氣節(jié)能環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化

首先，實(shí)現(xiàn)智能控制體系的優(yōu)化是智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)體系優(yōu)化的重要環(huán)節(jié)，具體包括以下四個(gè)方面：（1）智能控制策略的優(yōu)化;（2）智能控制管理方式的優(yōu)化;（3）智能數(shù)字控制器的優(yōu)化;（4）智能控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。同時(shí)在智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)符合我國現(xiàn)行的智能化建筑電氣國家設(shè)計(jì)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，并且要在具體設(shè)計(jì)過程中，遵循適用性、安全性、節(jié)能性、環(huán)保性四個(gè)基本原則，以此完善和發(fā)展智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)。

以中央空調(diào)的控制系統(tǒng)為例。從智能控制策略優(yōu)化的角度出發(fā)，建立了一套基于Lon Works和智能控制技術(shù)的中央空調(diào)節(jié)能控制系統(tǒng)。全面提升系統(tǒng)的性能，更好地實(shí)現(xiàn)高可靠、高性能和高節(jié)能的目標(biāo)，結(jié)合傳統(tǒng)的 PID控制方法，建立系統(tǒng)模糊控制器。系統(tǒng)模糊控制器的設(shè)計(jì)分兩部分，上位機(jī)是較為復(fù)雜的模糊控制程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主要環(huán)節(jié)節(jié)能，并以“組態(tài)王”對空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。下位機(jī)基于芯片智能節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)末端環(huán)節(jié)的節(jié)能。從智能控制管理方式的優(yōu)化角度出發(fā)，為了給空調(diào)使用者提供較大的舒適與便利，工程設(shè)計(jì)者可以通過在DDC上安裝功能與智能控制面板的設(shè)定器接近的專門部件來實(shí)現(xiàn)對暖通空調(diào)體系的中央控制。從智能數(shù)字控制器的優(yōu)化角度出發(fā)，可以依據(jù)不同的場合選擇不同處理能力的DDC，即中央空調(diào)系統(tǒng)的控制對象，包括控制區(qū)域的溫度、濕度、新風(fēng)量、冷(熱)水溫度、壓力等幾個(gè)方面進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過對空氣處理機(jī)組的控制，控制溫度和濕度，以及新風(fēng)量的大小等。將室內(nèi)的溫濕度環(huán)境保持在適宜的水平，并且盡量使系統(tǒng)的能耗最小，實(shí)現(xiàn)控制的最終目標(biāo)。從智能控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化角度出發(fā)，通過智能收發(fā)器、操作系統(tǒng)、控制器或路由器等，并基于標(biāo)準(zhǔn)的智能化嵌入所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備——使每個(gè)設(shè)備更加獨(dú)立、可互操作和可靠。幫助應(yīng)用程序?qū)⒉煌a(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)榭商岣吣茉葱剩⑹谷藗兊纳罡影踩?、舒適或高效的卓越系統(tǒng)。從而降低能耗，可以對人型智能化建筑電氣節(jié)能工程進(jìn)行優(yōu)化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能數(shù)字控制器以及智能控制網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化組合有助于全面實(shí)現(xiàn)智能控制體系的全面優(yōu)化，從而達(dá)到節(jié)能降耗、安全環(huán)保的智能化建筑節(jié)能目的。

其次，建筑電氣質(zhì)量安全監(jiān)控技術(shù)是確保智能化建筑電氣節(jié)能體系正常安全有效地運(yùn)行的保障，應(yīng)正視建筑電氣質(zhì)量安全監(jiān)控進(jìn)行優(yōu)化在智能化建筑節(jié)能電氣工程中的重要的地位。質(zhì)量安全監(jiān)控的優(yōu)化可以從以下兩個(gè)方面展開。（1）從智能化建筑電氣節(jié)能供電體系進(jìn)行優(yōu)化。（2）從智能化建筑電氣節(jié)能安全防范體系進(jìn)行優(yōu)化。

四、結(jié)語

智能化不僅是我國建筑工程要攻關(guān)的方向，也是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的世界性發(fā)展方向。電能的節(jié)約降耗是智能化建筑的工程設(shè)計(jì)中的重中之重，基于目前我國建筑電氣能源消耗較大的現(xiàn)實(shí)以及在智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)工程設(shè)計(jì)中存在諸多狀況，首先應(yīng)關(guān)注智能化控制體系與電氣管理體系節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化與安全。其次在對智能化控制體系進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，要重點(diǎn)開發(fā)完善智能化建筑電氣的質(zhì)量安全監(jiān)控和技術(shù)革新。

[1]張明健，趙乃卓.電氣控制與平衡閥在高層建筑采暖中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2007(09).

[2]田建紅.智能小區(qū)建筑電氣工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐[J].西南交通大學(xué)，2012.

S210

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1007-6344（2015）09-0176-01