【建筑电气设备自动化的节能技术研究9400字】

建筑电气设备自动化的节能技术研究TOC\o"1-3"\h\u11710一、绪论 一、绪论（一）建筑电气设备自动化系统的发展背景建筑设备包括建筑的给排水、采暖、通风、空调、配电、照明、电梯、消防等方面。它们在这里扮演着非常重要的角色，被称为建筑物体的神经和血管。此系统可以根据负载、环境等具体情况来自动调节设备的运行，随时保证设备在运行中时刻处在一个最佳的状态；此系统还可以对设备进行监测，通过参数、报表等形式实时报告设备运行情况；此系统还可以在设备故障时自动采取处理措施，例如火灾、非法侵入、停电等意外状况，并对故障做记录，实现综合自动化控制。电气设备自动化系统的出现，一方面是随着技术和生产力的快速发展，特别是随着计算机、控制和各种总线技术的发展；另一方面，随着人类社会的不断发展，建筑与人的生活息息相关，与工作人员息息相关的场所，对建筑的内部环境和软环境提出了更高的要求。因此，对建筑的数量和通信功能的要求越来越高，安全、电影、电视、网络等附加在建筑上，系统也变得越来越复杂。因此，初期建设和投资成本不断增加，能源消耗和维护成本也在不断增加，这与当前全球节能环保低碳环境背道而驰。为了在舒适度的基础上提高系统的整体效率，同时降低设备的能耗和系统的运行成本，我们创建了一个建筑电气设备自动化系统。在我国，开发商节能环保意识不强，建筑电气设备节能设计发展缓慢。为了增加对建筑能耗的管理和控制，建筑和通信都应使用节能设备。提高设备能效的关键在于促进建筑行业的健康发展，如实时控制采暖、空调、通风等相关设备的运行，使设备参数适应实际需求，达到节能的目的。为了提高电气设备的节能效果，在设备运行中采用了实时通信技术、传感器技术和控制技术，增加了节能技术的效益。节能技术的发展也是电气设备自动化发展的前提。综上所述，节能技术的发展对提高节能环保效率和电气设备的自动化程度起到了重要的作用。因此，我们需要运用先进的技术来提高节能技术的设计水平，使建筑单位在实时监控的条件下积极运用节能技术，保证电气设备的正常运行，降低能耗。（二）建筑电气设备自动化系统概述在电气设备自动化领域，人们日常生活中接触最多的控制对象有空调监控、电视监控、电力监控、给排水监控以及照明监控等，电气设备自动坏在建筑行业内是非常重要的部分。每个建筑物在设计时，必须配备一套处理能力强、作用广泛的控制系统，来统一对建筑物中的自动化设备进行控制，维持设备正常运作。建筑物中的电气设备就好比人的五脏六腑，不同的建筑电气设备针对性的管控着建筑物的各个功能，每个电气设备发挥着自己的作用，起到了“1+1＞2”的意义。使用实时设备检测系统还能在第一时间发现故障部位，将设备故障造成的损失降到最低，提高建筑物的安全性，满足节能环保的需要。建筑物电气设备自动化体现主要是对智能设备的运行数据和信息分析，进行数据处理和分类评估，为解决设备问题提供了科学的数据参考。建筑电气设备自动化系统作为现代建筑的核心部件，高效利用现代化计算机网络技术能够采用统一、规范的控制和管理，使建筑的整体日常管理效率得到有效的提高。建筑电气设备自动化系统具备以下功能：（1）自动监视控，显示电气设备运行（包括启停和报警）。（2）自动显示设备运行参数变化趋势，自动存储历史数据。（3）检测并及时处理各种意外、突发事件。（4）根据变化自主调节，是设备运行始终处于良好状态。（5）建筑内电气设备管理统一、控制协调。建筑电气设备自动化系统的优点：（1）低碳、节能、环保采用了建筑电气设备自动化系统后，可以通过控制平台编辑时间程序，可依据时间程序对系统中的电力、照明、空调等设备进行节能控制。（2）有效降低系统管理费用采用建筑电气设备自动化系统后，原先的人工管理模式将被取代，管理人员通过控制平台、IBMS监、，可以监督和控制系统中的设备，还能根据环境等的变化，设定设备的运行参数，当然，相应的人工管理费用、办公环境等也都被节省了。（3）设备使用寿命延长设备可以在自动控制系统中依照自身的性能被全方位的监视和操控，不会因为错误动作而损坏设备，也不会出现因人员疏忽导致设备长时间运转造成的超负荷损伤，避免了这些情况的出现，设备就能拥有一个长期的、良好的运行环境，从而延长设备的使用寿命。提高系统的可靠性和舒适性科学、合理的建筑电气设备自动化系统的建立，不仅可以自动将建筑物内的软环境(温度、湿度、水的压力等)调整到最舒适的状态，而且还提高了整个系统运行的可靠性，系统不会出现由于人为的疏忽或判断失误而带来的经济损失。（三）国内外研究现状我国的建筑电气自动化与国外相比还是差距很大的，水平普遍比较低。很多建筑单位对此并没有全面的了解，只是简单的将这个词汇附加到建筑物上，导致现在我国真正的建筑电气自动化非常少。建筑物一旦形成，形状和主要部分不会改变，只有随着科技、经济、社会的发展，通过改变可以满足用户的需求的建筑，才算得上智能建筑。我国发展的不平衡在许多地区出现。北京、上海、广州等城市，作为我国的政治、经济中心，其智能建筑数量及水平明显高于其他地区。一些著名的国际大牌的总部大多位于于这些城市，科技力量遥遥领先于其他地区。国货市场出现了被进口产品占据的局面。除了保安、消防等设备出现国产名牌(如海湾消防、深圳视得等)外，建筑电气设备自动化系统则基本被国外产品(如德国的西门子、美国的霍尼韦尔、江森)霸占。调查中用户较多的反馈国外产品质量好，精度高，可靠性强，但售后服务不方便、价格高。建筑电气自动化系统对技术含量要求很高，而我国在这方面的人才相对缺乏。建筑电气自动化系统是属于高科技技术领域，对于技术管理人员的要求也是相对比较高的。专业人员不仅要熟悉通风空调、供配电、电气控制，通信、计算机方面的知识，还要掌握英语、软件编程方面的专业知识。由于目前市场上“洋货”占有绝对优势，所以面临的一个重要问题就是从设备的引进到安装再到调节使用，它还包括维修后的培训，这将花费很多钱请专业人员来完成。缺乏专业技术人员，现场管理水平不低，维护成本高，这些都是导致设备运行无法达到预期目的的影响因素。系统整体集成度依旧落后。所谓系统集成，就是将智能建筑中功能、设备独立的各个子系统通过网络连接成一个信息共享统一协调制度，实现安全、舒适、高效的工作环境和生活环境。智能建筑初期运行时，子系统数量少、规模小，这时各个系统彼此独立，信息的传递和共享可以依靠人工传递完成。但随着科学技术的迅速发展，子系统的数量和规模增长迅速，系统间的关联性增强，达成集成系统的工作成为当务之急。用标准协议通信及开放式是作为实现设备与子系统间无缝连接最好的办法，也是各大厂商一致努力目标。二、电气设备自动化的节能技术研究的原则（一）适用性适用性作为建筑电气设备的基础性能，是设计建筑电气设备自动控制功能前的必备条件。设备的基本运行功能不能受设计的影响。设计师在优化设备的节能环保控制时也得保证设备的基础运行能力。设备要时刻保持正常运行，任何优化都不能触及设备的正常运行，基本运行能力受到损坏，将直接导致设备在运行中受到损失，造成设备快速老化甚至失效。所以，在优化设备的节能效应的过程中，设计人员首先要理解设备的基本运行要求，对设备进行深入的功能研究，结合设备实际条件进行优化，将设备的功能发挥到最大，同时具备良好的节能效果。（二）经济性经济设计原则主要是指按照国家技术标准对建筑电气设备的自动节能控制进行设计的费用。在电气工程建设中，要保证对建筑的投资能够依靠节能方法在短时间内获得效益，不允许仅仅为了节能而增加成本。在建设行业的发展中，资金投入的金额非常高，所以成本控制必须成为设计节能控制时要考虑的一个因素。施工设备电气自动化方案可以显著降低成本投资，但如果在节能规则设计过程中需要投入更多的资金，总成本就会持平或较高，不利于电气自动化游戏的应用。因此，设计师应将设备的功能运用到设备的成本投入中，从设备投入产出比的角度进行广泛的分析思考，使设计能够充分体现施工设备所使用的功能，更好的实现成本控制。环保性在建设开发初期，工业生产对环境保护不够重视，造成了严重的生态破坏。随着社会的不断发展，工业生产总量越来越重视生态环境。在建筑领域，生态建筑比较受欢迎，被人们所认可。因此，在设计建筑电气设备自动节能控制时，整体设计必须符合环保理念，真正发挥生态环保的实际效果。如果设计者使用的节能系统扰乱了生态平衡，即使整个系统的节能效果很好，也不会被采用。必须确保节能技术的设计以保护环境和维护生态平衡为基础。只有这样的设计才符合可持续发展，才能真正体现其实用价值。

三、建筑电气设备自动化节能技术的运用（一）照明系统设计现代照明系统节能控制主要从区域、定时和智能照明入手。区域照明主要是应用与建筑物内的办公区域。定时照明能对白天和夜晚的时间概念进行分类，比如说设置傍晚时间自动开动，到凌晨自动关灯，能够有效的实现照明系统的节能控制性能，同时起到了良好的照明功能现代建筑电气照明自动化使用广泛，与监控和照明系统相结合，通过对不同地区的监控，可以根据实际情况来设计不同区域在不同情况下的照明需求，比如说公司夜里加班时，声控开关等能够将节能和基本运行完美融合，这就是智能照明系统的完美体现，能够实现建筑照明系统的合理化、人性化。（二）空调系统设计空调系统作为建筑电气设备自动化中能源消耗最多的一部分，所以节能控制对空调系统至关重要。目前普及的热泵节能控制技术是采用水源温度和土壤耦合水源热泵进行节能控制。两种技术根据不同的实际情况进行选择，且节能作用十分明显。首先，它消耗更少的能源和使用效率更高。无论是水还是土，都能在吸收热量的同时很好地排水，使平衡效应更加突出。此外，利用土地和水作为可再生资源可以有更好的循环利用效果。其次，整个系统只需使用一个电气装置，即可完成完全的控制操作。与前一款相比，它具有更丰富的特点和更广泛的应用，尤其在大型商场、办公楼等建筑中。第三，该技术的应用对环境的影响较小，更有利于环保的使用。第四，在整个技术运行过程中，受外部环境影响较小，可在不同环境中使用，运行稳定。在建筑物中央空调系统控制过程中，焓值是重要的参考数据。节能控制能更好的实现中央空调的高效运行，降低能耗。在分析焓值时，焓值越高，空气中的热量越多，反之亦然。中央空调的焓值节能控制技术，在使用过程中，主要通过空调部件的设计，将大量的热量和湿气吸收进室内，一部分出口，一部分回收利用。通过应用该技术，可以中和中央空调运行过程中产生的各种新风和回风，使中央空调运行过程中的能耗降到最低，达到更好的节能效果。利用电气设备自动化系统，可以根据不同的昼夜温度，或根据不同的室内外温度，开发设计不同的模式，动态监测焓值，更好地实现中央空气多模式调节，并且节能效果显著。（三）关于线路损耗的节能设计针对不同材质的电线，呈现出的导电能力也有很大的差异。针对这样的情况，就需要在预算允许的范围内，尽可能选择电阻低的，导电性能更好的电线，从而能更好的降低线损。在建筑电气设备自动化系统进行节能设计时，要重点关注线损问题，将电线长度的使用尽可能的可能控制到最低，布线走直路，从根本上避免“拐弯抹角”。安装变压器时，注意位置，要在靠负荷中心安装，这样可以进一步有效缩短变压器和供电机之间的距离。导线要使用横截面大的，减少电阻，降低线损，充分实现节能环保的目的。（四）变风量节能控制控制空调的风量能共让空调功能更好的实现。变风量系统是在控制过程中，对空调中出风总量的调节，分为静压控制和总风量控制两种。总风量控制指的是将空调运行中的空气阀转变成风机来替代运行，按照风量需求，总风量全开来控制风机运行；静压控制时通过遥控器对风机转速的提高或降低，这个值始终保持在管道的承受范围之内。系统应用该节能技术，达到了全变风量控制的节能效果。首先,在此系统中,可以有效地控制风量根据不同区域位置和传感器的功能可以用来有效地控制空气阀的开关状态,以满足不同群体的温度要求,更好的提高工作和生活的经验,大大提高了工程机械的操作效率。其次，系统在使用过程中，可以根据不同的需求调整和设置不同的数据，在自动控制数据的过程中，根据使用需求、使用时间、温度控制等，通过分析相关业务数据，试验表明，该系统可减少25%左右的制冷量，实现节能效果。（五）能耗监测系统设立专门的能源消耗监察系统，实时监察大厦的电力系统，并记录设备的运作情况。当设备在运行过程中出现故障时，系统可以自动重新启动或关闭、警报等操作，并跟踪故障并自动生成事故报告，以便后续分析和查找事故原因。四、建筑项目节能技术案例分析（一）项目介绍3月22日，吉林省长城建设集团中标通化市二道江农村多层住宅建设管理中心开发的二道江农转居拆迁安置房十三区块三期建安工程。该工程位于二道江浦沿街道浦联社区，工程总建筑面积75799.97平方米，地上46055.36平方米，地下29744.61平方米。合同造价17690.19万元，工期900日历天。以1#楼为例，它的招标控制价为329.41万元。项目施工过程中主要运用到预应力施工技术、粗直径钢筋机械连接技术、屋面复合防水、新型外墙涂料等新技术的应用，为此，公司组建实力强大的施工组织团队，负责积极研究施工中的新技术、新材料、新工艺等的应用方案，以确保项目优质高效、节约成本、节能降耗的完成。（二）建筑节能项目现状1.建筑光照设计光照条件直接关系着房屋建筑的整体使用效果。节能建筑理念下，针对建安工程项目房屋光照条件的设计，应注重以下要点考虑：其一，应确保房屋内部具有充分的光照条件，并且人们在房屋居住过程中，应具有舒适、温馨的居住体验；其二，实现光照设计与室内照明设计的协调，即应最大化的降低室内照明损耗，达到建筑节能的效果；其三，还应考虑室内温度因素，这是因为当光照照射过度时，室内的温度会直线上升，而当散热条件不合理时，人们又需要通过空调设备来调节室内温度，这会带来较大能源损耗，因此考虑室内温度因素，实现光照与温度因素的协调是建筑光照条件设计的基本要求，同时也是节能建筑设计内在需要。2.自然通风的节能设计在自然通风的节能设计中，建安工程项目相关设计者应综合考虑以下几个因素：一是当地气候。相关的规划人员应结合当地的气候条件，在此基础上收集和分析当地的气象参数。二是最终确定该地区的微环境。相关设计师应该考虑微环境，包括以下元素，即周围的植被、建筑物附近的边缘，城市地形等，同时考虑到周围的微环境对建筑自然通风的影响，并在此基础上做好建筑高度和内部结构的制定一个可行的通风系统。第三，建筑本身。相关设计师必须从建筑本身出发，做好建筑朝向与间距、户型等方面的设计工作。我们都知道门窗中扮演重要角色，因此，需要相关设计人员根据当地气候条件选择最适当的参数，通过这种方式，通风系统不仅可以科学地设计和控制，并且通风效果和能力必须得到有效提高和控制。（三）建筑节能技术项目存在的问题1.政策保障体系不健全在我国的绿色建筑项目管理政策体系中，20世纪90年代颁布的《建筑法》和《节能法》虽然在绿色建筑和建筑节能方面占有较高的地位，但并没有强制性和可操作性。《建筑法》只对建筑节能进行了“鼓励”、“支持”和“促进”，缺乏对建筑节能的强制性规定。《建筑节能法》对建筑节能的规定过于原则性和概括性，法律责任不明确，缺乏实际可操作性。和建筑法案一样，绿色建筑也没有规定。在技术标准中，只有建筑节能设计的强制性标准，但缺乏工程监理、材料相关的标准和要求。对于建设单位（开发单位）不执行建筑节能标准承担法律责任，现行法律法规没有明确规定。在现实中，建筑能效标准不执行、不变更的情况屡见不鲜，建筑能效设计标准往往流于形式。虽然工程项目管理部门相应的建筑节能条例》通过行政法规，但由于以下的规则管辖法律，条例，法规之间缺乏凝聚力的人，只有那些规则作为参考使用，缺乏法律法规的强制作用。由于建筑能效法律法规体系不配套，且缺乏可起诉的案例，这不是检查违反建筑能效标准的先例。在《基本建设规划》、《绿色建筑节能实践规范》和《主要法规的突出设计步骤》中，以及在规划、施工、监理等质量监理、施工监理等方面，绿色特别是监管监理没有达到指定位置。由于薄弱环节，施工单位存在空穴，使绿色建筑容易通过验收，能耗高，促进绿色建筑形态的形成。2.缺乏管理的措施建安工程项目绿色建筑项目管理的地方法规只注重强制性，而且大多是相对较晚的，不是由经济政策驱动的。2001年1月1日，曾是促进绿色建筑节能的唯一措施的固定资产投资改道税的豁免被暂停。此外，中华人民共和国财政部经济贸易委员会于2002年联合发布了《新墙体材料专项基金条例》，这特别基金最初是用于墙改造和建筑节能。由于建筑节能的经济效益，而且在国家和社会的宏观层面，并体现在个人行为没有明显的好处，所以建筑节能的个人追求不活跃，严重阻碍绿色建筑的发展和应用，因此，建安工程项目应该问题相应的经济刺激政策，增加了建筑节能鼓励支持，鼓励开发商积极实现建筑节能的要求。提出了回收固定资产投资方向相关的建筑能耗税、消费税，缺乏激励政策的制定。支持节能改造，通过设立绿色建筑专项资金、简化增值税、补贴、优惠信贷等方式，促进绿色建筑发展。3.缺少绿色建筑评估体系在借鉴国外先进的绿色建筑评价体系基础之上，我国也先后推出了一系列具有我国特色的绿色建筑评价体系。主要有：《绿色奥运建筑评估体系》、《绿色建筑评价标准》、《我国生态住宅技术评估手册》、《绿色生态住宅小区建设要点与技术导则》等。总体而言，建安工程项目现行的绿色建筑评价体系存在较大的局限性和局限性。技术评价仅涉及住宅建筑、奥运建筑和公共建筑，对不同类型的绿色建筑没有完整、系统的评价体系。评价的主要内容是一项只限于环境保护的全面评价，没有社会、经济和健康价值体系。今后，应根据国家情况，不断增加财政、能源和物力资源，完善绿色建筑评价体系，为绿色建筑的发展提供坚实的支持和保障。（四）建筑节能技术项目问题解决对策1.坚决加大执法力度执行是法律的生命力。目前，我国对建筑相关法律的认识还不够，认识还不够，一般来说，法律制度的概念比较薄弱，一些建筑从业人员也了解法律。首先，绿色建筑法规的宣传力度必须不断提高。各级政府应优先宣传绿色建筑法规，完善节能绿色建筑监管法律机制。由于绿色建筑的数量和复杂性，执法工作应该得到加强，特别是建设项目管理部门的监督。二是实行严格的法律责任制度。第十一件违法的事可以处理。项目管理部门必须维护法律的权威。在建筑设计、施工、验收过程中发现违法行为的，应当坚决按照法定程序和法律规定，确保绿色建筑的有效实施。三是推动实施强制性政策。提高节能技术的相关标准，减少能源消耗的目标，从源头控制污染，淘汰落后的产品，加快新型绿色建筑材料的推广和使用。只有这样，我们才能“大力推动绿色建设”。第四，制定和完善绿色建筑技术标准，提高标准化意识，实施定量管理，制定绿色建筑综合技术标准。继续加紧研究代码适用于绿色建筑标准，以充分调动积极性和主动性和各方迅速提高建筑标准的生态系统来设计、施工、验收、运行控制和节能建筑的。2.推出绿色建筑节能新技术的开发政策建安工程项目绿色建筑节能新技术发展政策是指政府采取的行动和态度试点示范活动和绿色建筑技术的研究和开发过程，主要反映在相关的支持活动和各种计划的输入，如各种激励奖项的设置。由于建安工程项目绿色建筑技术的研发一般不具有经济效益和其他效益，它是绿色建筑发展的初级阶段，应该属于政府公共服务的范畴。因此，项目管理部门应遵循积极稳健的原则，不追求经济效益的规模，而是要取得良好的社会效益，加强对绿色建筑基础和重点领域的研发支持，加快研究并制定相应的绿色建筑发展技术政策。3.建立具有特色的评估体系评价体系应考虑建安工程项目的具体情况：未来相当一段时间内，大部分建筑以能源或煤炭为主，新建的房子大多是粗糙的。在二次装修过程中，不可避免的是，大量的整理垃圾会产生，造成巨大的环境污染和能源和材料的浪费，这可能会破坏房屋的原始结构。受森林资源稀少的限制，大多数建筑是用不可持续的建筑材料建造的——混凝土，而不是木材，而木材是一种可再生资源。集中供热，尤其是分户计量技术尚未得到广泛推广等。因此，建安工程项目应建立独特的评价体系，应立足于建安工程项目的基本情况，借鉴国外先进成果，建立一套具有特色的绿色评价体系。四、结语科技迅猛发展的社会背景下，声音、图像和数据也在飞速发展，建筑电气设备自动化的成都也在不断提高，综合集中的自动控制已成为主流发展方向。智能建筑技术也在这样的环境中蓬勃发展，以其涵盖广泛的科学领域为特点，此项技术正是多技术，多学科相结合的产物。建筑设备采用电气自动化节能控制技术，更好地发挥其技术效益，显著降低人工成本，有效提高设备的安全运行。随着节能控制技术的不断研发，建筑行业在未来的社会发展进程中也将发生更大的变化。各种智能设备的使用将使人们的生产和生活环境更加实用，而且操作方便，从而提高整个社会的智能化水平。综上所述，一个有效的电气节能设计不仅可以降低电气设备项目的能耗，还可以减