王紅剛+張艷暉

摘 要： 在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，電氣自動(dòng)化得以實(shí)現(xiàn)并廣泛應(yīng)用。建筑工程充分利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，不僅能夠給人們的工作和居住帶來(lái)更多的便利，同時(shí)還能最大限度發(fā)揮建筑工程的各項(xiàng)功能。然而，電氣始終是建筑當(dāng)中耗能最高的環(huán)節(jié)，在實(shí)現(xiàn)電氣自動(dòng)化的過(guò)程中，必須注重節(jié)能，只有這樣才能夠提升建筑功能，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展。為此，本文在充分了解電氣自動(dòng)化節(jié)能作用原理的基礎(chǔ)上，對(duì)建筑電氣設(shè)備自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞： 建筑電氣設(shè)備；自動(dòng)化；節(jié)能技術(shù)

20世紀(jì)70年代，由于世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了能源危機(jī)，引發(fā)了人們對(duì)節(jié)能技術(shù)的研究，建筑節(jié)能技術(shù)倍受關(guān)注。人們通過(guò)科學(xué)的研究節(jié)能設(shè)計(jì)方案，逐步降低建筑本身對(duì)能源的消耗，從而有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果?，F(xiàn)代建筑電氣工程中的節(jié)能技術(shù)，就是在不降低建筑物電氣工程性能的情況下，通過(guò)對(duì)建筑物的供配電系統(tǒng)、變壓器、電動(dòng)機(jī)設(shè)備、照明設(shè)備等進(jìn)行優(yōu)化管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控，以提高對(duì)設(shè)備的管理水平和利用效率，有效減少設(shè)備產(chǎn)生的不必要浪費(fèi)，使設(shè)備保持在良好的狀態(tài)下運(yùn)行，以達(dá)到對(duì)電能有效節(jié)約的目的。

一、電氣自動(dòng)化節(jié)能作用原理

根據(jù)現(xiàn)階段對(duì)節(jié)能建筑的研究，電氣自動(dòng)化節(jié)能技術(shù)原理在應(yīng)用和控制過(guò)程中，主要包含控制器、執(zhí)行器和數(shù)據(jù)傳輸通道三個(gè)組成部分，其中兩級(jí)網(wǎng)及四級(jí)控制裝置的相關(guān)原理如下：該網(wǎng)內(nèi)，初級(jí)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建應(yīng)用節(jié)能建筑中的局域網(wǎng)，二級(jí)網(wǎng)絡(luò)需要加強(qiáng)控制工業(yè)總線，然而，通常狀況下，25kbit/s是該網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程中的最高值，無(wú)法滿足現(xiàn)代人的需求。該體系內(nèi)，控制裝置的首層以總控制器為主，是該裝置實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。多個(gè)信息系統(tǒng)存在于該裝置當(dāng)中，其中包括I/O接口、不同種類數(shù)據(jù)線等。而該裝置當(dāng)中的第二層不僅包含第一層相關(guān)設(shè)備，同時(shí)還擁有一個(gè)多功能主控制器，其運(yùn)行過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)主控計(jì)算機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間的有效聯(lián)系，促使信息得到順利傳遞，構(gòu)建有效的信息傳遞渠道。在第三層當(dāng)中，能夠充分分析傳遞的數(shù)據(jù)，并對(duì)大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行取舍，從而為現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行提供正確的指令。這一過(guò)程中，智能控制接口在充分發(fā)揮自身功能的基礎(chǔ)上，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行有效的采集、處理等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑的實(shí)時(shí)控制。第四層系統(tǒng)中，主要分布著傳感器和執(zhí)行器，在日常運(yùn)行過(guò)程中，能夠有效控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。

二、電氣自動(dòng)化系統(tǒng)節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用

1、空調(diào)系統(tǒng)中水源和地源熱泵技術(shù)

在對(duì)水源熱泵以及地源熱泵進(jìn)行技術(shù)控制的時(shí)候，是基于夏季和冬季地球不同淺層水源的溫度以及地面建筑物表面溫度來(lái)進(jìn)行的。當(dāng)夏季時(shí)，淺層水的溫度相對(duì)建筑物表面溫度較低的時(shí)候，熱泵技術(shù)就可以通過(guò)利用空氣和水作為載體，利用熱量的傳播，將建筑外部的溫度和建筑內(nèi)部的溫度進(jìn)行交換，從而起到減低建筑物內(nèi)部溫度的目的；當(dāng)冬季時(shí)，地表淺層水源的溫度相對(duì)比建筑物的溫度要高，通過(guò)利用熱泵技術(shù)就可以相應(yīng)的提高建筑物內(nèi)部的溫度，從而實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部的保暖，起到溫度調(diào)節(jié)的作用。不論是水源保暖還是地源熱泵技術(shù)一般來(lái)講，它們都是由三大主要組成部分構(gòu)成，它們分別是用戶終端系統(tǒng)、空調(diào)主機(jī)以及水源所處的水系統(tǒng)。利用這種技術(shù)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)不僅能夠節(jié)能環(huán)保，在運(yùn)行過(guò)程中還比較高效，同時(shí)這種技術(shù)適用的范圍比較廣泛可以在建筑用地廣泛使用。這項(xiàng)技術(shù)的控制系統(tǒng)主要是通過(guò)數(shù)字控制器等部件來(lái)對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集，然后通過(guò)傳感器和控制器判斷熱泵的使用情況，進(jìn)而判斷用水情況，當(dāng)水量出現(xiàn)偏大或者是偏小的時(shí)候，相應(yīng)的控制系統(tǒng)就會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)水泵的轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)用水量，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

2、控制變風(fēng)量的控制技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)也是應(yīng)用于空調(diào)系統(tǒng)，顧名思義它其實(shí)就是通過(guò)調(diào)節(jié)空調(diào)的風(fēng)量大小來(lái)完成對(duì)被控參數(shù)的控制工作。這一控制系統(tǒng)它主要包括兩大組成部分，一個(gè)是變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組，另一個(gè)組成部分就是終端控制設(shè)備。前面的變風(fēng)量空調(diào)機(jī)組它主要的作用就是決定空調(diào)中風(fēng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，另外的終端控制設(shè)備它利用收集到的信號(hào)，完成對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中風(fēng)門的控制，避免資源的浪費(fèi)，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

3、照明系統(tǒng)中節(jié)能控制技術(shù)

因建筑照明量大而面廣，故照明節(jié)能的潛力很大。在滿足照度、色溫、顯色指數(shù)等相關(guān)技術(shù)參數(shù)要求的前提下，照明節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從下列幾方面著手：

（1）選用高效光源。按工作場(chǎng)所的條件，選用不同種類的高效光源，可降低電能消耗，節(jié)約能源。其具體要求如下：

一般室內(nèi)場(chǎng)所照明，優(yōu)先采用熒光燈或小功率高壓鈉燈等高效光源，推薦采用T5細(xì)管、U型管節(jié)能熒光燈，以滿足《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB50034-2004）對(duì)照明功率密度（LPD）的限值要求。不宜采用白熾燈，只有在開合頻繁或特殊需要時(shí)，方可使用白熾燈，但宜選用雙螺旋（雙絞絲）白熾燈。高大空間和室外場(chǎng)所的一般照明、道路照明，應(yīng)采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等高光強(qiáng)氣體放電燈。氣體放電燈應(yīng)采用耗能低的鎮(zhèn)流器，且熒光燈和氣體放電燈，必須安裝電容器，補(bǔ)償無(wú)功損耗。

（2）選用高效燈具。除裝飾需要外，應(yīng)優(yōu)先選用直射光通比例高、控光性能合理；反射或透射系數(shù)高、配光特性穩(wěn)定的高效燈具：

采用非對(duì)稱光分布燈具。由于它具有減弱工作區(qū)反射眩光的特點(diǎn)，在一定的照度下，能夠大大改善視覺(jué)條件，因此可獲得較高的效能。選用變質(zhì)速度較慢的材料制成的燈具，如玻璃燈罩、搪瓷反射罩等，以減少光能衰減率。

室內(nèi)燈具效率不應(yīng)低于70%（裝有遮光柵格時(shí)，不應(yīng)低于55%）；室外燈具效率不應(yīng)低于40%（但室外投光燈不應(yīng)低于55%）。

（3）選用合理的照明方案。采用光通利用系數(shù)較高的布燈方案，優(yōu)先采用分區(qū)一般照明方式。在有集中空調(diào)且照明容量大的場(chǎng)所，采用照明燈具與空調(diào)回風(fēng)口結(jié)合的形式。在需要有高照度或有改善光色要求的場(chǎng)所，采用兩種以上光源組成的混光照明。室內(nèi)表面采用高反射率的淺色飾面材料，以更加有效地利用光能。

4、測(cè)控技術(shù)的有效應(yīng)用

現(xiàn)階段，自動(dòng)空調(diào)機(jī)組、安全防范及給排水自動(dòng)等系統(tǒng)是建筑節(jié)能中應(yīng)用最廣泛的電氣自動(dòng)化系統(tǒng)。其在應(yīng)用過(guò)程中都具有較高的測(cè)控功能，能夠促使建筑使用過(guò)程中，得到良好的節(jié)能效果。例如，安全防范控制系統(tǒng)的有效應(yīng)用。該系統(tǒng)中的火災(zāi)探測(cè)器、報(bào)警器等設(shè)備在日常運(yùn)行過(guò)程中，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障，并發(fā)出警報(bào)；同時(shí)，配電實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)、應(yīng)急照明設(shè)備及生活給排水及消防子系統(tǒng)等都是其重要組成成分。在提升建筑節(jié)能性質(zhì)的過(guò)程中，還可以增加對(duì)高效光源的應(yīng)用，民用建筑當(dāng)中，照明用電數(shù)額較大，在這種情況下，高效光源的應(yīng)用，能夠提升光色、顯色性能，具有重要的節(jié)能作用。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)，隨著社會(huì)的快速發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多的能源被人類所消耗，不斷惡化的地球環(huán)境導(dǎo)致各類自然災(zāi)害不斷出現(xiàn)，資源短缺的情況日益嚴(yán)重，人們也越來(lái)越重視資源和環(huán)境問(wèn)題。在人們?cè)谕ㄟ^(guò)科技手段解決這些問(wèn)題的同時(shí)，也努力通過(guò)節(jié)能減排來(lái)維護(hù)生態(tài)環(huán)境。所以，在現(xiàn)代建筑電氣施工中，節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，減少能源的大量浪費(fèi)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)?！?/p>

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