建筑电气与智能化建筑的发展和应用分析

摘要；本文聚焦建筑电气与智能化建筑，系统阐述其概念、范畴、特征及相互关系，梳理从起步到现阶段的发展历程，深入分析在住宅、商业、公共建筑中的应用场景。研究表明，建筑电气与智能化技术深度融合，推动建筑行业向高效、节能、智能方向发展，为提升建筑使用功能与管理水平提供有力支撑，同时也为行业进一步发展提供理论参考与实践借鉴。

关键词：建筑电气；智能化建筑；发展历程；应用场景；技术融合

引言

在科技飞速发展与城市化进程持续加快的时代背景下，建筑行业正经历着深刻变革。人们对建筑的需求已不再局限于简单的居住与使用功能，而是愈发追求高效、节能、舒适与智能的建筑环境。建筑电气作为建筑的神经脉络，承担着为建筑提供电力供应、照明、动力等基础功能的重要作用。智能化建筑则依托先进的信息技术、自动化技术，实现建筑设备的智能控制、系统集成与高效管理。

一、建筑电气与智能化建筑概述

1.1 建筑电气的概念与范畴

建筑电气是以电能、电气设备和电气技术为手段，创造、维持与改善建筑物或建筑群环境的一门应用学科。其范畴涵盖供配电系统、照明系统、防雷接地系统、动力系统等多个方面。供配电系统作为建筑电气的核心，负责将外部电网的电能进行降压、分配，保障建筑内各类设备的用电需求，需根据建筑规模与用电负荷合理设计变压器容量、配电线路走向。照明系统不仅满足基础光照需求，还需结合建筑功能与美学要求，采用智能调光、自然光利用等技术实现节能增效。

1.2 智能化建筑的定义与特征

智能建筑则是将建筑物的结构、系统、服务和管理依据用户的需求，进行最优组合，向人们提供高舒适度、效率和便利性的环境。其总体特征则为自动化、集成化和信息化。其中，自动化是对建筑物的空调设备、电梯等以及给排水系统利用各类传感器和控制器进行智能化的运行和控制，减少人力操作；集成化则是将大楼的自控系统、安防监控系统以及通讯系统等集成在一个平台上，进行信息共享和统一管理；信息化则是将所建立的系统，利用物联网、云平台技术等，形成应用化数据，为分析大楼运行提供信息技术手段。

1.3 建筑电气与智能化建筑的关系

智能化建筑中的建筑电气是其实体和动力，为智能化设备提供了供电和供电回路，智能化技术则是对建筑电气的技术升级，应用自动控制、信息处理等技术，提高建筑电气的运行和管理水平。二者相互配合、相互补充。如在智能照明系统应用中，建筑电气提供了灯具、布线等设备，智能化技术实现了人工需求、空间光照条件等信息综合调光，照亮了环境，节能了电能。

二、建筑电气与智能化建筑的发展历程

2.1 起步阶段

20世纪中叶以后随着电能在建筑中被广泛应用，建筑电气从单一的照明配电发展到了有电梯、空调等电气设备被应用的电气设备。同时智能化的概念萌生，出现简单楼宇自动化控制如用继电器控制等局部设备的通断控制，但由于本阶段技术水平相对落后，系统的功能单一、各子系统独立、信息交流与协同控制少。比如早期消防报警与安防监视系统各自工作，无联动关系。

2.2 发展阶段

20世纪80年代-2000年，计算机技术及通信技术飞速发展，建筑电气智能化得到迅速发展，供配电监控系统等自动化程度更高的电气系统在建筑电气中得到应用，楼宇自动化系统（BAS）、通信自动化系统（CAS）、办公自动化系统（OAS）的“3A”概念开始出现，现场总线技术初步实现了子系统之间的集成，此阶段大型商业建筑、公共建筑开始广泛应用智能化技术，BAS系统集中监控空调、给排水设备以提高管理效率；但由于系统兼容性差、协议不统一等问题使得建筑智能化的发展受到阻碍。

2.3 现阶段发展特点

近年来，物联网、大数据、人工智能等新技术相互融合，让建筑电气和智能化建筑也迎来了发展的新阶段。建筑电气趋向于节能化、数字化，例如利用智能电表开展实时数据采集和用电数据分析，利用新能源配电方式提高可再生能源的使用量。智能化建筑向全场景、全生命周期智能化发展，例如借助BIM实现建筑从设计、施工、运维全生命周期的一体化，利用AI算法改善建筑设备运行策略等。

三、建筑电气与智能化建筑的应用分析

3.1 住宅建筑中的应用

对于住宅工程而言，电气智能化技术的嵌入，将会带来住宅智能化建设中家居生活的智慧化。在照明方面，照明模块可以利用手机APP、语音识别系统对家居灯光的颜色、明暗实现操控，从而为不同的应用场景提供服务；在安防方面，应用安防模块如智能锁、红外系统、摄像头等等，会实现远程安防，并能够及时有效地提示异常信息。小区工程中部分高品质住宅会采用全屋智慧系统，智慧系统会通过智能开关或手机对厨电、窗帘、新风系统实现远程控制，系统还能对室内的环境要素进行自动识别、调节室内的温湿度等，优化家居生活体验。

3.2 商业建筑中的应用

建筑的电气与智能化技术在于充分利用现代化智能控制技术对各种商业楼宇进行高度集中的控制，其核心目标为日常运营，降低运营成本。这就要求利用现代化控制智能化电气设备，提升机电系统工作效能。大型超市、写字楼可以利用智能楼宇控制系统对空调设备、电梯系统、照明设施设备进行管理，利用大数据技术，根据人流量合理调整运行模式。假设商品种类丰富，在外部活动客流量大、商场工作人员少的情况下，系统自动识别活动流量，控制电梯设备数量运行。不仅节约了人力，还能缩短消费者等候电梯的时间。对大型商场来说，白天消费者、工作白领大多在户外活动，此时室内自然通风会降低商场内部温度，增加商场照明开灯时间。

3.3 公共建筑中的应用

在具有明显功能性的公共建筑物，采用建筑电气与智能化主要是为了让各建筑能够发挥更有效的功能、更好的安全防护等。例如，在医院建筑智能化设计中，往往实现的功能有医疗系统供电保障、医院手术环境智能控制、病房护理呼叫、医院护理等功能，使得医院实现更好的医疗服务，服务更有智能化；智能配电可保障手术室等重要场所正常用电，病房护理可通过呼叫按钮与智能终端将各病房对医护人员的需求快速反应；在教学校园、校区内进行智能化设计，能够使得教学建筑中的教学系统管理、校园安防、校园能耗管控都可通过建筑电气与智能化实现，智能教室可控制教学照明、空调等，根据课程时间安排对设备开启、关闭；学校安防系统的运行，能够借助学校人脸检录核对功能实现人员身份识别、人员行走路径等。

结语

建筑电气和智能化建筑在技术和应用方面的日益融合，带来了建筑发展建设和用户体验的深刻变革，从最底层的电力提供到全场景的智能化应用，从单体设备控制到系统集成管控，双方在技术创新和应用中不断发展突破，未来随着5G、人工智能、数字孪生等技术的发展，建筑电气和智能化建筑将在更高水平上为建筑节能降耗、管理效率提升以及满足用户的各类需求等发挥更大作用，促进建筑朝着绿建化、智慧化方向不断向前。

参考文献

[1]向锴.建筑电气与智能化建筑的发展和应用[J].房地产世界，2020，（18）：16-17.

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