电气自动化技术在建筑领域的创新应用研究

建筑领域在走向现代化的进程中和技术革新紧紧绑定在一起。传统建筑所采用的依赖人工操作设备的管理模式存在不少问题，如效率低下、能耗较高、安全性存在欠缺处等情况。而电气自动化技术，通过把计算机控制、传感器以及通信技术等融合到，能够实现对建筑设备展开自动的监测、精准调控，并且让这些设备协同运行，从而推动建筑从原本的“被动响应”状态朝着“主动优化”状态去转型的关键因素。其最为核心的价值主要凭借数据驱动而实现的智能化管理方式，平衡建筑在功能需求以及能源消耗，这刚好和当前处在‘双碳目标之下建筑行业的发展诉求相契合，有着极为重要的实践以及理论意义。

一、电气自动化技术在建筑领域的核心创新应用

（一）供配电系统的智能化管控

建筑供配电系统在保障建筑能够正常运行方面起着基础性的作用。传统的建筑供配电系统往往要依靠人工去进行巡检，存在不少问题，如故障发生后响应起较滞后、负荷分配难均匀等等。电气自动化技术的运用则能够通过构建起一个集“监测、分析以及调控”为一体的系统，从而让供配电实现全流程的智能化运作。一方面，借助智能传感器可以实时去采集如电压、电流以及功率因数等参数，通过可编程逻辑控制器（PLC）与监控与数据采集（SCADA）系统相互联动，以此来对配电回路的运行状态展开动态的监测。一旦出现过载或者短路等异常情况，该系统能够自动把出现故障的回路给切断掉，同时还会发出报警信息，这样就能有效缩短故障处理所需要花费的时间。另一方面，依据负荷预测算法，自动化系统是可以按照建筑内不同区域的用电实际需求，如办公区在白天的时候用电负荷往往较高，而住宅区则是在夜间用电负荷会比较高，依照不同情况来对变压器的运行模式以及线路的负荷分配进行优化处理，进而减少无功损耗，提升供配电效率，降低电能被浪费掉的情况发生。

（二）照明系统的自适应调节

传统的建筑照明系统往往会采用“开关控制”模式，而在实际应用当中存在不少问题，如照明强度和环境实际需求没办法很好匹配起来，并且能源浪费的情况还相当严重。而电气自动化技术，它把光感传感、人体红外传感以及智能控制算法融合到一起，以此来让照明系统能够实现自适应调节的功能。该系统可以实时去采集室内外光照强度、人员活动状况等数据，进而自动对灯具的亮度以及开启的数量做出调整。具体来讲，当室外光照比较充足时，就会自动把室内照明的功率给降低下来；要是某个区域内并没有人员在活动，那么灯具就会自动关闭。除此之外，它还支持依据不同的场景，如会议室、走廊、办公室这些，提前预设好照明模式，再通过总线控制的方式，达成多区域照明协同管理的效果。这样的自动化调节模式一方面提升照明舒适度，另一方面还能够让建筑照明的能耗降低 30% 以上，完全符合绿色建筑对于能源节约要求。

（三）暖通空调（HVAC）系统的精准调控

暖通空调系统实际上是建筑能耗主要源头，其在建筑总能耗当中所占的比例大概在 40% 至 50% 范围。传统的暖通空调系统依赖固定的参数来运行，很难去适应环境以及人员需求所出现的动态变化情况。而电气自动化技术，通过构建起一套“多参数联动调控”的体系，以此来让暖通空调（HVAC）系统达成精准节能运行的效果。具体来讲，利用能够检测温度、湿度以及 C0₂ 浓度的传感器去采集室内的环境参数，同时还要结合如温度、风速等室外气象数据，接着凭借模糊控制、PID（比例 - 积分 - 微分）控制算法，对空调机组的运行功率、送风温度以及风量进行动态的调节操作。除此之外，自动化系统还能够对暖通空调系统的运行数据进行记录，通过对这些数据展开分析，进而对设备的启停时间以及运行参数加以优化，延长设备使用年限，降低设备维护成本。

（四）建筑能源的全生命周期管理

在“双碳”目标的有力驱动下，建筑能源管理已然成为行业内部极为关注的焦点所在。电气自动化技术借助构建能源管理系统（EMS），能够达成对建筑能源消耗展开全生命周期的监测工作，并且还可以对其进行优化处理。EMS 会通过智能电表、水表以及燃气表等多种设备来采集建筑各个系统的能源消耗相关数据，进而建立起能源消耗数据库，随后利用数据分析模型去精准识别出能源浪费的诸多环节，如设备空载运行、管网出现泄漏等等情况；与此同时，把建筑的用能需求和能源价格所产生的波动情况（如峰谷电价等）相互结合，从而制定出具备动态特性的能源调度方案，在这个过程中会优先去使用可再生能源，如太阳能、地热能等，以此来对能源使用结构予以优化。除此之外，EMS还能够生成有关能源消耗的报表以及趋势分析内容，为建筑运营方给予精准程度颇高的能源管理决策依据，有力推动建筑从以往那种“粗放用能”的模式朝着“精准节能”的模式实现转型发展。

二、电气自动化技术在建筑领域的发展趋势

数字化孪生技术能够把建筑物理实体同虚拟模型予以实时映射，电气自动化系统借助孪生模型可以模拟建筑设备的运行状态，进而达成“虚拟仿真、优化调控以及物理执行”的管理模式。其次，人工智能算法能够在一定程度上进一步增强电气自动化系统的决策方面的能力。具体而言，其借助深度学习来细致分析建筑长期运行所产生的数据，进而对设备控制策略予以优化。除此之外，在未来的发展进程中，电气自动化技术会更加着重于低碳方面的目标。其会借助和可再生能源系统以及储能系统彼此协同联动的方式，来促使建筑能源自给率得以提升。与此同时，还会结合碳足迹追踪技术，对建筑碳排放展开实时的监测，以此助力建筑达成碳中和目标。

结论

电气自动化技术在建筑供配电、照明、暖通空调、安防以及能源管理等诸多领域实现了创新应用，从而颇为有效地提升建筑的运行效率，增强建筑的安全性，显著提高建筑的节能性，该技术已然成为建筑行业迈向智能化转型极为关键的核心支撑力量。未来，伴随着数字化孪生、人工智能以及绿色技术逐步实现融合，电气自动化技术会朝着更为智能、低碳以及更为可靠的方向不断发展演进。

参考文献：

[1] 施雷雷 . 浅谈电气工程自动化在建筑设计领域的应用 [J]. 社会科学 :文摘版 :00240-00240[2025-08-23].

[2] 腾会新 . 电气自动化技术在现代建筑中的应用 [J]. 学生电脑 ,2021(2):0380-0380.