智能化技术在建筑电气工程中的运用

摘要；随着建筑行业智能化转型加速，智能化技术已成为建筑电气工程升级的核心驱动力。本文系统梳理智能传感、自动化控制、通信网络及人工智能与大数据等关键技术在建筑电气工程中的应用原理与技术优势，深入探讨其在智能供配电、照明、安防消防及智能家居等具体场景的实践路径。针对当前应用中存在的技术兼容性不足、成本高昂、标准缺失等问题，提出加强技术研发创新、优化成本管理模式、完善标准规范体系等发展对策。

关键词：智能化技术；建筑电气工程；关键技术；应用

引言

在数字经济与智慧城市建设的时代背景下，建筑行业正经历深刻的智能化变革。建筑电气工程作为建筑运行的神经中枢，其智能化水平直接影响建筑的功能性、安全性与能效表现。据《中国智能建筑行业发展报告》显示，2023 年我国智能建筑市场规模已突破万亿元，但建筑电气工程智能化应用仍存在技术集成度低、系统协同性差等问题，制约着建筑整体智能化水平的提升。

一、智能化技术在建筑电气工程中的关键技术

1.1 智能传感技术

智能传感技术是建筑电气工程智能化的感知触角，通过高精度传感器实时采集电气系统运行参数。温度传感器采用红外测温与光纤传感技术，能对配电柜、变压器等关键设备进行非接触式温度监测，提前发现过热隐患。在某商业综合体项目中，智能温湿度传感器联动空调系统，实现室内环境的自动调节，节能效率提升20%。

1.2 自动化控制技术

自动化控制技术应用可编程逻辑控制器（PLC）、分布式控制系统（DCS）等实现电气设备的智能控制。供配电系统中，PLC采用预置程序自动切换备用电源，电源切换时间小于0.1s，保证重要负荷不间断电源。举例某医院项目，将高低压配电、变压器等设备实现DCS系统集成，实现电力参数集中管控、自动调节，故障响应能力提升30%。在照明系统中，自动化控制模块根据环境光度、人员活动等情况自动调节灯光明暗度，举例某写字楼工程，采用该功能照明能耗下降35%。

1.3 通信网络技术

基于通信网络技术打造了建筑电气设备的数据传输网络，以太网以极高的带宽和极高的网络质量作为建筑电气联网设备的通讯网络，传输速度可达到1Gbps以上，可以满足成千上万数据量的实时传输。而Zigbee、蓝牙等低功耗、低成本的无线短距离传输技术则适合设备间的通讯，如用于智能灯具节点间的信号传递。最近，5G技术应用于建筑电气系统的远程化和智能化也将迎来技术升级，较低的延时（<1ms）和较高的可靠传输为建筑电气远程控制和实时监控提供了精准的通信技术保障。

1.4 人工智能与大数据技术

大数据和人工智能赋予了建筑电气系统大脑。人工智能能够通过对建筑电气系统的历史数据和运营数据进行分析，发掘系统中某些关键因素出现故障的概率，比如通过对变压器的油温、负载等情况进行数据聚类，建立数学模型，利用预测模型能够对72小时内的设备状态进行预测，预测故障发生的准确率在90%以上。基于大数据技术的能耗统计聚类分析能够通过对建筑内的每一个区域或回路的数据进行采集和统计，分析数据，挖掘系统的能耗异常点，结合自动控制或者建筑智能化系统给出优化方案。

二、智能化技术在建筑电气工程中的具体应用

2.1 智能供配电系统

智能供配电系统为电力的产生、输送和使用过程都添加了智能化功能。通过电表、断路器、电表等各类用电设备采集现场电压、电流、功率因素等，将数据信息传送至管理平台。利用负荷预测AI算法对用电高峰进行预测，可提前一天预测出，自动调节变压器的分接头，使线损降至低点。某数据中心中对智能供配电系统就实现了PUE95%的提升，每年节省电费高达百万以上。

2.2 智能照明系统

智能照明系统通过引入传感器和控制系统，实现了感应照明。人体红外传感器和照度传感器同时控制灯光的亮起与熄灭，当有人离开房间时，系统将自动关闭灯光；当照度不足时，自动将灯光调至最亮。大型商场通过场景模式控制实现了针对不同时间将照明方式进行不同的选择，对照明实施的方式进行操作可有效地实现节电。一个商场采用智能照明系统后，照明用电一年节约42%。蓝牙Mesh可以对灯进行无线组网，只需要进行简单的操作，不需要重新布线即可进行照明区域拓展等，因此安装和维护更加便捷。

2.3 智能安防与消防系统

智慧安全、消防，为保证安全性，综合安防系统集成人脸识别、人体特征识别等先进技术，监控识别人或车辆是否存在异常状态，识别成功率达到92%；入侵报警系统中，将报警信号采用光纤振动探测器进行预警，触发报警后，具体触发点精度比较高，故障率较低，达到低于5%；同时在综合安防系统中，基于探测器和温湿检测设备等，探测器主要目的是收集火灾相关信息，温湿度传感器则确保室内温度、湿度等因素维持在一个正常的范围内，以此预防火灾造成的室内损害。

2.4 智能家居与楼宇自动化系统

家居设备互联打造智能家居。应用智慧网关、传感技术等打造家庭设备的互联网化。借助于手机APP、智能音箱语音等手段实现对房间内部的照明、空调、窗帘等电器设备的远程遥控。采用场景模式实现多设备的连动远程控制。对于楼宇建筑中的自动化管理，实现对楼宇中的电梯、给排水、通风等设备的管理。通过数据分析调整设备的运行方式。

三、智能化技术在建筑电气工程中的发展对策

3.1 加强技术研发与创新

加强产学研对接，联合高等院校、科研院所开展关键核心技术研发攻关。攻克智能传感器的高精度、低功耗相关技术，研制国产化自动化控制芯片，提升通信网络抗干扰性能，加快实现5G与边缘计算等融合应用，降低数据传输时延，强化人工智能算法在电气领域的适配性研究，打造电气用人工智能模型，以提升电气故障诊断与能耗预测的精度。

3.2 优化成本与管理模式

智能化设备宜进行模块化设计，减小初始投资，标准化接口和快速替代、快速升级实现设备快速替换；提倡云管理、边缘计算的智能化管理模式，降低本地服务器建设投入；强化全生命周期成本管控理念，将设备采购成本、安装成本、维护成本进行统一核算。

3.3 完善标准与规范体系

大力完善智能化建筑电气工程国家标准及行业标准，统一智能化产品的接口、通信协议、数据格式。统一制定智能电表的数据接口传输标准，保证厂商产品的互联互通。完善产品准入机制，对智能化产品涉及的安全性、可靠性进行严格检测。强化国际标准接轨，促进我国智能化技术标准融入国际市场，力争国际标准制定话语权。

结语

智能化技术已成为建筑电气工程发展的核心驱动力，其在关键技术突破、多场景应用实践中展现出显著优势，有效提升了建筑电气系统的安全性、节能性与管理效率。然而，技术融合难题、成本管控压力及标准缺失等问题仍制约行业发展。未来，需通过持续技术创新、模式优化与标准完善，推动智能化技术深度赋能建筑电气工程，助力建筑行业向绿色化、智慧化方向高质量发展，实现经济效益与社会效益的双赢。

参考文献

[1]邱秀君.智能化技术在建筑电气工程中的运用[J].建筑科学，2025，41（03）：190.

[2]金朝.基于智能化技术的建筑电气工程应用分析[J].大众标准化，2025，（02）：148-150.