建筑电气系统在绿色建筑中的节能应用研究

1 绿色建筑工程中的电气自动化控制难点

绿色建筑电气自动化控制旨在实现能源的高效利用与动态平衡，但在工程实践中仍面临诸多技术难题。变频设备广泛应用于空调水泵、新风机等设备，其开关频率可达 ，高频谐波含量高达 30% 以上，严重时会导致电容器、继电器等元件损坏，缩短设备使用寿命。针对照明系统，复杂的建筑空间布局对灯光控制分区提出了更高要求。以某大型商业综合体为例，其内部空间错综复杂，照度要求差异大，若分区控制粒度不够精细，则难以满足局部区域的灯光需求，造成照明能耗浪费。此外，空调设备启停时序控制不当也是工程中常见难点之一。空调冷热源、输配系统、末端设备等子系统之间存在复杂的耦合关系，启停顺序和时间间隔把控不精，易引发水击、气阻等问题，影响设备运行安全性。导致上述问题的深层次原因在于，绿色建筑电气自动化控制对象呈现出多源异构、强耦合、非线性的复杂系统特征，依赖于传统的控制理论和方法难以实现最优控制。

2 建筑电气系统在节能中的技术应用

2.1 施工前的准备工作

（1）施工图纸的审核。施工图纸包括电气系统的总体布置图、设备安装图、线路敷设图等内容。审核时，重点检查图纸的设计是否合理、设备选型是否符合要求、线路布置是否规范。对发现的问题及时与设计单位沟通，进行修改和完善，确保施工图纸的准确性和可操作性。（2）施工方案的制定。施工方案包括施工组织设计、施工工艺流程、材料和设备的进场计划、安全防护措施等内容。施工组织设计应明确各工序的衔接关系和施工顺序，确保施工过程有序进行。施工工艺流程应详细说明各工序的具体操作步骤和技术要求，确保施工人员按规操作。（3）材料和设备的检验。在材料和设备进场前，对其质量进行严格检查，确保符合设计要求和相关标准。电气设备应具有出厂合格证和检验报告，材料应符合国家或行业标准，确保工程质量的可靠性和安全性。

2.2 提升绿色建筑供配电智能化管理工作

在对绿色建筑供配电系统进行智能化管理的过程中，电气智能化技术的应用无疑为系统的高效、安全、稳定运行提供了强有力的技术支持。这一技术不仅实现了对供配电实际情况的严密监测，确保了相关设施的安全可靠，还为建筑电气设计的综合优化创造了有利条件，推动了绿色建筑理念的深入实践。在实际操作中，工作人员通过远程控制系统，能够轻松实现对供配电系统参数的精确调节。这种调节不仅基于实时的用电需求，还结合了用户的个性化偏好和建筑的实际用电情况，从而确保了供配电系统能够更好地适应和满足用户的多样化需求。例如，在用电高峰期，系统可以自动调整配电策略，优先保障关键设备的供电，同时合理分配剩余电力资源，避免能源浪费。一方面，远程监测系统的应用更是为供配电系统的安全运维提供了有力保障。该系统能够实时监测各个电气设备的工作运行状态，包括电压、电流、功率因数等关键参数，一旦发现异常或潜在故障，就能立即发出警报，并自动启动应急处理机制。这种即时反馈和快速响应的能力，极大地降低了设备故障对供配电系统的影响，减少了因停电或设备损坏而造成的损失。更重要的是，通过远程监测系统和智能化管理平台的综合分析，工作人员还能够及时发现电气设计方案中的不足之处，并根据实际情况进行针对性的整改和优化。这种持续改进的机制，不仅提升了供配电系统的运行效率，还进一步降低了能耗量，实现了电能使用的合理化和高效化。另一方面，这些智能化管理措施的实施，不仅彰显了绿色建筑的经济性、实用性和利民性，还为建筑用户带来了更加舒适、便捷、节能的用电体验。通过减少不必要的电能消耗，降低建筑用户的用电量，绿色建筑供配电系统的智能化管理不仅有助于缓解能源压力，促进可持续发展，还为构建更加绿色、低碳、智能的城市环境贡献了一份力量。

2.3 照明亮度阈值分级控制

绿色建筑照明系统控制应深入考虑空间功能属性和人员活动特点，合理界定亮度阈值，实现精细化分区调光控制。以写字楼为例，可将照度要求划分为300lx 、 500lx 、750lx 等多个等级，在满足国家标准的基础上，结合视觉舒适度评价结果设定各区域照度阈值。针对开敞空间，可引入均匀度因子 U0，将其纳入调光控制闭环，U0 控制范围宜为 。在走廊、楼梯等区域，可通过在照明回路中串联光敏电阻，实现 10lx^～50lx 的微弱照度调节，兼顾安全性与节能性。同时，宜充分利用建筑空间的自然采光条件，在距外窗 3^～5m 范围内布置光照度传感器，实现 3001x^～20001x 的多级自然光补偿控制，并结合太阳高度角实时调整控制策略。在多功能厅等大空间，可采用智能调光控制系统，将传感器布置间距缩小至 3m 以内，结合人机交互界面实现任意分区、组合的灯光场景控制。控制策略还应纳入占空比、色温等参数，占空比调节范围宜为10%^～100% ，色温调节范围宜为 3000K^～6500K 。上述措施的落地实施，离不开软硬件平台的支撑。应针对性选用DALI、KNX 等智能照明控制协议，优化控制器、驱动器等核心元件的接线与布局。系统集成联调中，应开展不少于 1 个完整日照周期的数据采集与分析，及时校正控制死区，提升照明控制的精准度和效能。

2.4 构建慧云系统

慧云系统通过先进的软件集成技术，实现了对这些复杂子系统的统一监控与管理。这种集成化的管理方式不仅极大地提升了系统运行的稳定性和可靠性，还使得管理变得更加便捷和高效。所有子系统的数据和信息都可以实时汇集到慧云系统的中心平台上，通过智能分析和处理，系统能够及时发现并响应各种异常情况，从而有效预防潜在的安全隐患。首先，慧云系统的应用还显著降低了人工成本的支出和运行能耗。由于系统能够实现对各个子系统的自动监控和调节，因此大大减少了人工干预的需求。其次，通过对能源使用情况的实时监测和分析，系统能够制定出更加科学合理的能源使用计划，从而有效降低了能耗和运营成本。最后，慧云系统的构建和应用是现代建筑智能化发展的重要里程碑。它不仅提升了建筑的管理水平和运营效率，还为人们带来了更加安全、舒适和便捷的生活体验。随着技术的不断进步和应用的不断深入，慧云系统必将在未来发挥更加重要的作用，为现代建筑智能化管理注入新的活力和动力。

结语

建筑电气系统在绿色建筑中的节能应用是实现建筑可持续发展的重要途径。通过采用一系列节能技术和措施，能够有效降低建筑能耗，提高能源利用效率，减少环境污染，为绿色建筑的发展提供有力支撑。在实际应用中，应根据建筑的类型、功能和需求，综合考虑各种节能技术的特点和适用性，制定合理的节能方案，并结合先进的管理手段，确保节能措施的有效实施。随着科技的不断进步，建筑电气系统的节能技术将不断创新和发展，为推动绿色建筑的广泛应用和实现全球节能减排目标发挥更大的作用。

参考文献：

[1]孙志敏.建筑工程中的电气安装问题与对策[J].城市建设理论研究(电子版 ),2022(36):112-114.

[2] 梁爽 , 彭金亮 , 陈新 , 等 . 建筑电气安装工程防雷接地施工技术 [J].中国高新科技 ,2023（24）:73-74,90.

[3] 代鹏 . 装配式建筑工程机电安装施工技术研究 [J]. 工程建设与设计 ,2024（8）:175-177.