建筑節(jié)能中電氣自動(dòng)化的應(yīng)用

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摘要:科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們生活水平日益提高，對(duì)建筑物的要求越來(lái)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(yàn)的同時(shí)還能夠減輕生活中的各種開支，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中使用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠幫助人們實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。本文對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)在建筑節(jié)能設(shè)計(jì)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(dòng)化技術(shù)

隨著生態(tài)環(huán)境的日益惡化，人們對(duì)資源和能源的浪費(fèi)，能源開始出現(xiàn)短缺，促使人們?cè)鰪?qiáng)了環(huán)保意識(shí)。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(duì)建筑工程中電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)提到了一個(gè)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(yùn)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(jì)綠色節(jié)能建筑，實(shí)現(xiàn)在提高建筑工程節(jié)能環(huán)保的同時(shí)提高建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1電氣自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能控制的意義

我國(guó)建筑行業(yè)每年能源消耗量都非常大，消費(fèi)總量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出全國(guó)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(yùn)行當(dāng)中能源消耗量占整個(gè)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(guò)了國(guó)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(lái)能夠持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

2電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)原理

從現(xiàn)階段對(duì)節(jié)能建筑的分析研究來(lái)看，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)在使用和控制方面主要是由三個(gè)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(jí)網(wǎng)和四級(jí)控制裝置，其工作原理分別如下:(1)兩級(jí)網(wǎng)。兩級(jí)網(wǎng)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)主要構(gòu)建的是初級(jí)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(jí)網(wǎng)絡(luò)。兩級(jí)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率為25kb/s，這同時(shí)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(jí)控制裝置。總控制器是四級(jí)控制裝置的首層部分，在裝置的運(yùn)行過(guò)程中起著關(guān)鍵作用，在該裝置中包含有多個(gè)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(gè)多功能控制器包含于該裝置的第二層，同時(shí)第二層還包含首層的相關(guān)設(shè)備。第二層的有效運(yùn)行可以加強(qiáng)主控計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)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(guò)程中對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，確保現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備能夠在正確指令的控制下運(yùn)行。該裝置第三層的有效運(yùn)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(shí)時(shí)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(shí)運(yùn)行當(dāng)中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

3電氣自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能控制思路分析

建筑工程施工過(guò)程中周邊的環(huán)境很復(fù)雜，并且施工條件很差，對(duì)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(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)變得非常復(fù)雜。其中設(shè)計(jì)涉及到的內(nèi)容和知識(shí)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(shí)發(fā)揮建筑工程電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的節(jié)能作用，還需要從以下幾個(gè)方面努力:(1)配電設(shè)計(jì)優(yōu)化。電力系統(tǒng)中非常重要的組成部分就是電氣自動(dòng)化系統(tǒng)，電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用可以提高建筑電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。對(duì)建筑物配電系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是每個(gè)設(shè)計(jì)人員都需要進(jìn)行的重要工作，在設(shè)計(jì)過(guò)程中需要充分考慮電力系統(tǒng)的適用性。(2)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全性。安全問(wèn)題是首要問(wèn)題，對(duì)于用電設(shè)備和其它生產(chǎn)設(shè)備是同等重要的。危險(xiǎn)性是電力系統(tǒng)本身具有的特點(diǎn)。因此，需要提高電氣自動(dòng)化系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定性能。(3)優(yōu)化電氣系統(tǒng)的運(yùn)行效率。建筑電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)時(shí)大都會(huì)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(yùn)行效率。

4電氣自動(dòng)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)。現(xiàn)代建筑物大都使用水源熱泵和地源熱泵技術(shù)。這兩項(xiàng)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(lái)。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(guò)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。現(xiàn)代建筑物使用的水源和地源熱泵技術(shù)主要是由三個(gè)部分組成，用戶終端、水源中央空調(diào)以及水源系統(tǒng)，該項(xiàng)技術(shù)的使用節(jié)能高效，能夠大面積使用，突出特點(diǎn)是舒適、穩(wěn)定。熱泵的運(yùn)行狀態(tài)和水溫通過(guò)系統(tǒng)數(shù)字控制器來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，出現(xiàn)異常，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，按照總需求來(lái)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(shí)現(xiàn)節(jié)能和環(huán)保的一項(xiàng)常用技術(shù)，其對(duì)參數(shù)的控制是通過(guò)控制空調(diào)送風(fēng)量來(lái)實(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)速度取決于空調(diào)機(jī)組，電動(dòng)風(fēng)門的開啟是通過(guò)終端控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，最大限度控制了能源的過(guò)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(shí)時(shí)控制和智能控制是照明系統(tǒng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能控制的兩種主要形式，其中智能控制是設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常采用的控制方式。智能控制系統(tǒng)中三個(gè)組成部分是系統(tǒng)單元、輸出單元和輸入單元，這三個(gè)單元通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)串聯(lián)起來(lái)。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(gè)照明系統(tǒng)更加統(tǒng)一。

5總結(jié)

建筑物中節(jié)能設(shè)計(jì)中應(yīng)用電氣自動(dòng)化技術(shù)能夠大大降低建筑設(shè)備能源消耗，同時(shí)能夠提高建筑物電氣系統(tǒng)運(yùn)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(shí)可以依靠節(jié)能技術(shù)提高人們對(duì)建筑物的體驗(yàn)，不斷提高人們對(duì)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。

作者:李嘉鳴 單位:澧信工程設(shè)計(jì)咨詢(深圳)有限公司

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