基于智能化建筑电气节能优化设计的系统性

1 智能建筑与智能化建筑电气节能概述
　　1.1 智能建筑概要
　　智能建筑是指利用现代建筑、计算机、通讯和控制的先进技术手段，将信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统集成为整体最优化的组合，通过楼宇自动化系统（BAS）、办公自动化系统（OAS）和通信自动化系统（CAS）为现代人提供一种安全、高效、舒适、节能、环保、健康的建筑环境。作为一种新型的现代化楼宇，智能建筑通过智能化控制系统对建筑的通讯设备、硬件设施、水电设备等方面进行系统而高效的操作与管理。由于我国当前智能化建筑的智能化控制系统的理论基础较为薄弱，实践操作不够完善，导致我国诸多智能楼宇的控制系统未能正常运转，智能楼宇的优势未能得到充分发挥。因此，需要不断创新改进智能楼宇的智能化控制系统和技术，从而推动我国智能化建筑电气节能技术的全面发展与进步。
　　1.2 智能化建筑电气节能
　　智能建筑对智能控制提出较高要求，而智能控制的根本取决于智能化建筑电气如何实现高效智能化节能，也即取决于如何通过电气节能技术的革新来降低智能化建筑的电气耗能。建筑电气智能化节能是智能楼宇发展的重要手段与关键性因素。目前，我国建筑电气工程行业对智能化建筑电气节能的认识主要是从能源消耗的立场出发。在我国当前各种能源消耗所占的比例中，建筑能耗占主要部分，其中建筑电气方面的耗能居于首位。因此，创新提高我国智能建筑电气节能优化技术日益成为我国建筑电气工程行业技术突破的重中之重。如何实现智能楼宇电气的智能化节能是眼下全球范围内建筑电气工程行业关注的焦点所在。如何对建筑物的供配电系统、安全控制系统的操作运行及管理等进行智能化的、自动化的环保节能处理是智能化建筑电气节能优化设计的核心环节所在。这是未来建筑电气节能技术的发展方向。
　　2 智能化建筑电气节能技术的现状及问题
　　2.1 我国智能化建筑电气节能技术的发展现状
　　从我国当前建筑能耗的组成部分来看，电能消耗是最主要的部分。太阳能、热能、风能等是我国建筑电气工程行业主要开发并应用于智能化建筑电气节能技术中的几种新型能源。目前，依托于太阳能和风能的新型发电技术日益成熟，这两种电气技术已在我国众多行业和领域中使用，尤其在我国智能楼宇的电气节能优化设计方面使用较广，并取得了较好的环保效益和经济利益。虽然我国智能化建筑电气工程行业在新型能源应用于建筑物的电气节能优化技术方面取得了一定的突破，但是我国智能化建筑电气节能技术的优化设计仍然面临许多问题。例如，在具体开展针对智能楼宇的电气节能系统优化控制工作时，某些建筑电气工程师未能全面有效地对现有建筑电气节能技术进行合理分析和综合把握，导致在其具体的设计、安装环节受阻，使得某些智能楼宇的电气节能系统无法正常运行。自动化、智能化电气设备是智能化建筑电气节能控制系统能否正常运行的决定性因素。如果智能化建筑物缺少基本的自动化、智能化设备，即使拥有最为先进的智能楼宇电气节能技术，也无法获得降低能耗的预期效果。而我国在相应的自动化、智能化电气设备研究、开发和生产上还处于比较落后的地位。
　　2.2 我国智能化建筑电气节能技术的主要问题
　　基于我国当前智能化建筑电气节能技术发展现状，可以看出，目前智能化建筑电气节能技术仍存在诸多现实问题。例如：智能化建筑电气节能系统缺乏全面有效的协调统筹，节能系统实际运行效率低下；缺乏基础性的自动化电气节能配套设施，实际节能效果不明显；智能化建筑电气节能系统控制制度存在漏洞，控制方式不合理，消耗大量电能等等。因此，在智能化建筑电气节能技术的具体设计过程中，应遵循适用性、安全性、节能性、环保性四大基本原则。除此之外，智能化建筑电气节能技术的设计还应符合我国现行的智能化建筑电气国家设计规程和标准。比如，电气工程师对智能建筑的供配电系统进行具体设计时，可以结合建筑物用电总负荷容量和负荷等级的统计分析，对变配电所进行合理选址布局，并选用节能型变压器，以变压器的负荷率在80%左右为佳。在设计智能楼宇照明系统时，应选择合适的光源和灯具，充分利用自然采光，重视照明系统控制，采用自动化的控制管理设备进行节能监控。
　　3 智能化建筑电气节能技术的系统优化
　　3.1 智能控制系统的优化
　　智能控制系统的优化是智能化建筑电气节能技术系统优化的主要内容，具体包括智能控制策略的优化、智能控制管理方式的优化、智能数字控制器的优化以及智能控制网络的优化四个方面。
　　以如何实现暖通空调系统的节能技术系统优化为例。从智能控制策略优化的角度出发，PID控制是空调的数字控制器（简称DDC）普遍采取的一种控制方式。一般而言，PID系数的高低与空调达到设定温度的过程长短成反比例关系。当PID系数无法及时实现空调机组对温度变化响应的控制时，可以采用在空调的送风道和室内同时安装温度传感器的双级的控制方式，加速系统对温度波动的响应，从而达到节能系统的优化。从智能控制管理方式的优化角度出发，为了给空调使用者提供较大的舒适与便利，工程设计者可以通过在DDC上安装功能与VRV控制面板的设定器接近的专门部件来实现对暖通空调系统的中央控制。从智能数字控制器的优化角度出发，可以依据不同的场合选择不同处理能力的DDC，如在冷冻机房等空调通风密集的地方可以选择安装大型控制器，而对空调通风机可以选择安装中小型的控制器。还可以在空调通风的设备控制器中扩大可编程逻辑控制器（PLC）的使用范围。从智能控制网络的优化角度出发，依据工程的类型，基于拓扑结构在控制网络中的重要作用，可以选择性地运用基于RS485总线的控制网络对小型智能化建筑电气节能工程进行优化或者采用基于楼层的分支、分层的多级化网络控制模式对大型智能化建筑电气节能工程进行优化。智能控制策略、智能控制管理方式、智能数字控制器以及智能控制网络的优化有助于全面实现智能控制系统的优化，从而达到节能降耗、安全环保的智能化建筑节能目的。
　　3.2 质量安全监控的优化
　　对建筑电气质量安全监控进行优化在智能化建筑节能电气工程中具有极其重要的地位，它可以确保智能化建筑电气节能系统正常有效地运行，也可以保障智能化建筑电气节能系统的安

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全。
　　质量安全监控的优化可以从以下两个方面展开：第一，优化智能建筑电气节能供电系统的保护措施。如借助网络开启智能保护措施，通过借助因特网的人工智能识别系统对质量安全进行监控，可以及时发现安全问题。如建筑电气的某一环节出现了断电或者短路等问题，借助因特网能够快速识别出出问题的部位，帮助管理人员及时维修。第二，优化智能化建筑电气节能的安全防范系统。包括对视频监控系统、入侵报警系统、门禁控制系统、数字与网络视频监控技术、安全防范系统的集成与技术融合等方面的节能优化等。其中信息的采集与处理是智能化建筑电气安全防范系统的核心，它采用的主要技术有现场总线布控技术、智能元器件探测技术、微机接口及其控制技术、智能化系统调试技术等。智能化建筑电气节能的质量安全监控优化给监控管理人员的技术素质提出了较高要求。在注重智能化建筑电气节能系统设计与安装质量的同时，还应重点对质量监控系统设备安全性能问题进行有效的监控，以此来优化智能化建筑电气节能设备的质量安全系统的功效。
　　4 结语
　　智能化不仅是建筑工程未来的发展方向，也是建筑电气节能设计的世界性发展趋势。在智能化建筑的工程设计中对电能的节约降耗是重中之重。基于目前建筑电气能源消耗较大的现实情况以及在智能化建筑电气节能技术工程设计中存在的实际运行效率低下、实际节能效果不明显等现实问题，智能化建筑电气节能应从系统优化的角度出发，重点关注智能化建筑电气控制系统和电气管理系统节能设计的优化与安全。在对智能化建筑的智能控制系统进行优化的同时，加强智能化建筑电气的质量安全监控的完善和技术革新，从而在整体上实现智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。
　　参考文献
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