建筑節(jié)能中電氣自動化應(yīng)用分析

王彬彬

摘 要：科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們生活水平日益提高，對建筑物的要求越來越高，人們希望自己的房子能夠節(jié)能環(huán)保，帶給自己美好體驗的同時還能夠減輕生活中的各種開支，建筑節(jié)能設(shè)計中使用電氣自動化技術(shù)能夠幫助人們實現(xiàn)這一點。本文對電氣自動化技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計中的應(yīng)用進(jìn)行研究，旨在促進(jìn)建筑行業(yè)健康有序發(fā)展。

關(guān)鍵詞：建筑物；建筑節(jié)能；電氣自動化技術(shù)

隨著生態(tài)環(huán)境的日益惡化，人們對資源和能源的浪費，能源開始出現(xiàn)短缺，促使人們增強(qiáng)了環(huán)保意識。建筑行業(yè)能源消耗量非常大，需要加快其向生態(tài)化方向的轉(zhuǎn)變進(jìn)程。鑒于此，很多大型建筑企業(yè)開始重視建筑節(jié)能，對建筑工程中電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計提到了一個新的戰(zhàn)略高度，傳統(tǒng)的人工管理模式逐漸被取代，提高了設(shè)備的運行效率和質(zhì)量。在建筑工程中使用先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)和材料，設(shè)計綠色節(jié)能建筑，實現(xiàn)在提高建筑工程節(jié)能環(huán)保的同時提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能控制的意義

我國建筑行業(yè)每年能源消耗量都非常大，消費總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出全國總能源消耗量的四分之一。特別是城市公共建筑中使用的采暖以及空調(diào)制冷系統(tǒng)，運行當(dāng)中能源消耗量占整個公共建筑各方面能源消耗量的75%。其中能源消耗量最大的是照明系統(tǒng)，所占比例達(dá)到了20%。以上提到達(dá)到采暖系統(tǒng)、空調(diào)制冷系統(tǒng)以及照明系統(tǒng)的能源消耗量已經(jīng)超過了國家規(guī)定的能源消耗指標(biāo)。因此，建筑行業(yè)應(yīng)該研究新型節(jié)能技術(shù)確保建筑行業(yè)在未來能夠持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

2.電氣自動化節(jié)能技術(shù)原理

從現(xiàn)階段對節(jié)能建筑的分析研究來看，電氣自動化系統(tǒng)在使用和控制方面主要是由三個部分組成，分別為控制器、執(zhí)行器以及數(shù)據(jù)傳輸通道，其中包含有兩級網(wǎng)和四級控制裝置，其工作原理分別如下：

（1）兩級網(wǎng)。兩級網(wǎng)分為初級網(wǎng)絡(luò)和二級網(wǎng)絡(luò)，節(jié)能建筑中的局域網(wǎng)主要構(gòu)建的是初級網(wǎng)絡(luò)，為了能夠加強(qiáng)控制工業(yè)總線又構(gòu)建了二級網(wǎng)絡(luò)。兩級網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為25kb/s，這同時也是其能達(dá)到的最高值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于現(xiàn)代人需求；

（2）四級控制裝置?？偪刂破魇撬募壙刂蒲b置的首層部分，在裝置的運行過程中起著關(guān)鍵作用，在該裝置中包含有多個信息系統(tǒng)，I/O接口以及不同種類的數(shù)據(jù)線也包含在該裝置中。一個多功能控制器包含于該裝置的第二層，同時第二層還包含首層的相關(guān)設(shè)備。第二層的有效運行可以加強(qiáng)主控計算機(jī)與現(xiàn)場設(shè)備之間的聯(lián)系，順利傳遞信息，進(jìn)而構(gòu)建出有效的信息傳遞通道。具有數(shù)據(jù)分析和傳遞功能的是該裝置的第三層，其在工作過程中對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，確?，F(xiàn)場設(shè)備能夠在正確指令的控制下運行。該裝置第三層的有效運行可以使智能控制接口的功能得到充分發(fā)揮，有效采集和處理信息，實時控制建筑能耗。該裝置的第四層裝設(shè)有傳感器、執(zhí)行器，其主要功能是在平時運行當(dāng)中，實時監(jiān)測和控制現(xiàn)場設(shè)備。

3.電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能控制思路分析

建筑工程施工過程中周邊的環(huán)境很復(fù)雜，并且施工條件很差，對建筑電氣設(shè)備的功能提出了很高的要求，使得建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)設(shè)計變得非常復(fù)雜。其中設(shè)計涉及到的內(nèi)容和知識較多，需要執(zhí)行各種各樣的任務(wù)，完成各種各樣的目標(biāo)，要想切實發(fā)揮建筑工程電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能作用，還需要從以下幾個方面努力：

（1）配電設(shè)計優(yōu)化。電力系統(tǒng)中非常重要的組成部分就是電氣自動化系統(tǒng)，電氣自動化系統(tǒng)的運用可以提高建筑電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。對建筑物配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計是每個設(shè)計人員都需要進(jìn)行的重要工作，在設(shè)計過程中需要充分考慮電力系統(tǒng)的適用性。

（2）電氣自動化系統(tǒng)的安全性。安全問題是首要問題，對于用電設(shè)備和其它生產(chǎn)設(shè)備是同等重要的。危險性是電力系統(tǒng)本身具有的特點。因此，需要提高電氣自動化系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性能。

（3）優(yōu)化電氣系統(tǒng)的運行效率。建筑電力系統(tǒng)設(shè)計人員設(shè)計電氣自動化系統(tǒng)時大都會選用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備，以便能夠提高電力系統(tǒng)的運行效率。

4.電氣自動化系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)

4.1空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)

（1）水源和地源熱泵技術(shù)?，F(xiàn)代建筑物大都使用水源熱泵和地源熱泵技術(shù)。這兩項技術(shù)能夠?qū)⒌厍虻臏\層水源溫度與地面建筑物溫度有效聯(lián)系起來。熱泵技術(shù)所發(fā)揮的功能就是調(diào)節(jié)地面建筑物溫度，既可以降低地面建筑溫度，也可以升高地面建筑物溫度。升高還是降低取決于夏季和冬季地球淺水層溫度，如果夏季地球淺水層溫度低于地面建筑物，熱泵技術(shù)所發(fā)揮的作用是降低地面建筑物溫度；如果冬季淺水層溫度高于地面建筑溫度，熱泵技術(shù)所發(fā)揮的作用是升高地面建筑物溫度。通過熱泵技術(shù)的這一功能可以方便調(diào)節(jié)地面建筑物溫度?，F(xiàn)代建筑物使用的水源和地源熱泵技術(shù)主要是由三個部分組成，用戶終端、水源中央空調(diào)以及水源系統(tǒng)，該項技術(shù)的使用節(jié)能高效，能夠大面積使用，突出特點是舒適、穩(wěn)定。熱泵的運行狀態(tài)和水溫通過系統(tǒng)數(shù)字控制器來實時監(jiān)測，出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會自動調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，按照總需求來控制系統(tǒng)的輸送水量。

（2）變風(fēng)量控制技術(shù)。變風(fēng)量控制技術(shù)也是現(xiàn)代建筑物中調(diào)節(jié)溫度、實現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的一項常用技術(shù)，其對參數(shù)的控制是通過控制空調(diào)送風(fēng)量來實現(xiàn)的。變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組和終端控制設(shè)備是該技術(shù)系統(tǒng)的重要組成部分。風(fēng)的運轉(zhuǎn)速度取決于空調(diào)機(jī)組，電動風(fēng)門的開啟是通過終端控制設(shè)備實現(xiàn)的，最大限度控制了能源的過度消耗。

4.2照明系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)

在建筑電氣設(shè)備中，空調(diào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)的能源消耗量都很高，其中空調(diào)系統(tǒng)能源消耗最多，照明系統(tǒng)次之，是建筑物中第二大能源消耗系統(tǒng)。實時控制和智能控制是照明系統(tǒng)系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能控制的兩種主要形式，其中智能控制是設(shè)計人員在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計時經(jīng)常采用的控制方式。智能控制系統(tǒng)中三個組成部分是系統(tǒng)單元、輸出單元和輸入單元，這三個單元通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)串聯(lián)起來。使用智能控制系統(tǒng)取代傳統(tǒng)面板開關(guān)，智能系統(tǒng)所集成的智能繼電器和面板能夠方便控制多線路集成電源開關(guān)，在智能化控制系統(tǒng)中布設(shè)公共通信干線傳送信息使得建筑物的整個照明系統(tǒng)更加統(tǒng)一。

5.總結(jié)

建筑物中節(jié)能設(shè)計中應(yīng)用電氣自動化技術(shù)能夠大大降低建筑設(shè)備能源消耗，同時能夠提高建筑物電氣系統(tǒng)運行的安全和穩(wěn)定性能。降低建筑物電氣設(shè)備的能源消耗可以降低建筑物建設(shè)成本，同時可以依靠節(jié)能技術(shù)提高人們對建筑物的體驗，不斷提高人們對現(xiàn)代建筑物的滿意度，促進(jìn)建筑行業(yè)持續(xù)健康穩(wěn)定發(fā)展。