第一篇
建筑电气节能设计与改造是使智能建筑服务水平提高的一个有效措施，不但能够发挥建筑内部各系统的功能特性，还能优化控制电气系统和设备工作状态，进而使建筑电气系统能耗得到明显降低，减轻住户的日常开销。
一、供配电系统的节能设计
对智能建筑内部用电等级和总荷载进行准确统计分析后，设计使用便捷且科学合理的建筑供配电系统，不仅能节约业主的一次性投资，使单位建筑的经济性提高；还能使建筑工程在日后使用中实现节能降耗。可以说智能建筑节能中的最关键环节就是供配电系统的节能设计，在实际设计中要注意以下三方面内容：一是合理选择变配电所的位置，按照建筑的不同用电负荷对所需供电容量及用电等级进行准确统计，与住宅单体分布相结合，设计完成经济稳定的供配电系统。建筑区变配电所的位置要与用电负荷中心临近，不但能使建筑配电半径减小，以免出现往返长距离的供电情况，缩短供电电缆长度，使供配电系统投资成本降低；而且还能使配电线路半径缩小，有效降低线路综合损耗，使配电质量得以提高，实现其它用电设备运行高效稳定，降低能耗的作用。二是合理布置竖井，在各层设计配电竖井、层配电箱等具体位置时，为便于缩短分开关配电线路长度，降低线路损耗，可将其设置到用电负荷中心。三是变压器选择要合理，高层建筑电气节能的关键在于变压器的类型要选择合理，由于变压器正常运行时，其内部铁心叠片因电磁力线交变而发生磁滞及涡流现象，进而形成空载损耗，也就是铁损。
随着材料物理相关理论的快速发展，作为新型节能材料的非晶态磁性节能材料已做为变压器铁心材料而得到广泛应用，进而形成节能的非晶合金铁心变压器。在工程建设中常用的S11、S13等型号变压器优化传统变压器结构的改良产品，对传统叠片式铁心结构进行改变，能够使变压器铁心内磁阻减少，与传统变压器相比其空载电流可减少20%—40%，变压器功率因数明显提高，供配电系统综合线损降低，系统供电能力得到有效改善，从配电源头实现节能降耗的效果。为使变压器正常运行时负载率达到最佳值，可在设计其负载率时考虑变压器铜耗，变压器铜耗与负载率平方具有正比关系。
在变压器负荷率为0.5时，运行的综合效率最高，而线损最小，实际上变压器内部铁损并没有减少，从负荷率改善变压器线损上变压器节能效果并不能得到完全体现。不仅会相应增加整个系统变压器与各类配电开关容量，使设备购置费用明显增加；还会增加设备的运行维护费用，将低负荷率条件作为配电变压器的选择条件会得不偿失。在对上述因素进行综合考虑后，就要在设计对供配电系统后期扩容需求留有余地，要使变压器负荷率介于合理范围，一般多选择在75%—85%之间。
二、照明系统的节能设计
智能建筑在节约照明用电上不能只是通过照明灯具数量的减少或功率的降低来进行实现，而要有效利用自然光等光源。位于室外部分的建筑面积，通常多利用透光率较好的玻璃门窗等使建筑物白天照度得到增加，使开灯时间明显减少，以实现对自然光源的有效利用，达到节约电能资源的效果。能够采用自然光的建筑面积照明，可以根据建筑物照明设计中的照度标准对现场照度进行检测，并采用相应灯光控制系统对灯具照明进行自动调节，以实现不同区域对照明的不同需求。设计建筑物的夜景照明，要沟通好城市景观规划部门，不但要通过灯光的烘托效果使建筑总体风格中蕴含的文化底蕴和艺术效果得到充分体现，还要将照明结合美学、艺术等方面特点，使建筑物夜景环境具有优美、优雅、舒适的特点。设计智能建筑的照明时，还要控制好照明系统，以免对周围环境的造成光污染，在实现节能降耗的同时，还要保护好人文与生态环境。
三、结语
综上，智能建筑的电气工程设计各环节都要通过相应的技术措施实现电能节约的目标。智能建筑电气节能设计的主要内容就是设计供配电系统和照明系统的节能，因建筑电气工程涉及多方面内容。随着智能建筑的快速发展，以及环保意识的逐渐提高，城市化进程的加快对于智能建筑电气节能设计的要求也越来越高。在实际工作中，一是要对建筑节能方面的相关原则和标准规范详细了解，二是对新型节能电气产品及先进的设计方法熟练掌握，从而在智能建筑电气节能设计中将各项措施灵活应用，才能建设出高质量的智能建筑。
作者：刘鲜艳 单位：黑龙江省纺织工业设计院
第二篇
1智能建筑自动化系统技术的工作原理和主要内容
(1)给排水系统。给排水系统分为给水和排水两个部分，分别利用不同的方式进行给排水系统的综合控制，但两个分系统均需要水泵和传感器进行有关工作。给水系统中，利用传感器检测最低报警水位、溢流状况以及允许的启泵液位。一般的给水系统分为水泵式直接给水、高位水箱给水以及气压罐给水三种给水方式。其中高位水箱给水控制系统以及气压罐给水控制系统均能够主动完成给水泵的启停工作，以及报警检测预计设备运行的管理等。
(2)供电系统配置。智能自动化系统对电力的依赖性和要求很高，为防止突然断电造成设备的停用和经济损失，需要配置备用电源，使智能系统即便是在特殊状态下也能很好的完成设备的控制和检查工作，保证自动控制系统的正常运转。
(3)照明与动力系统。智能自动化控制系统不仅对供电系统要求很高，同时对照明和动力系统的要求也很高。一般的智能控制系统都存在于高层建筑当中，楼宇间的照明用电以及动力要求都是很高很大的，为了保证智能自动化系统能够正常工作和运行，一定要保证好系统的用电需求，同时也要做节能设计，完善智能控制系统对走廊、一般照明以及其他特殊地区照明线路的控制能力。
(4)通风与空调系统。建筑设备电气自动控制系统也包括通风系统的控制，主要是通过检测空气中一氧化碳和二氧化碳的浓度，当其超过一定浓度后开启风机，保证机房内空气质量。空调系统则主要由冷、热源以及前端设备三部分组成，通过控制制冷系统来实现有关机械设备的开启和关闭工作。根据空气处理设备的不同，一般可将空调系统分为集中式、半集中式以及局部空调系统三类。而空调系统一般也都是通过空气处理监控系统分别控制回风温度、回风湿度、以及启停时间和联锁控制等问题。
2系统的主要设计要点
2．1设计应遵循的原则与标准
一个系统的设计必须遵循一定的原则，必须要求系统功能的实用性，技术的先进性，同时还要要求安全、可靠并且集成性高，同时为了系统日后的升级以及产品之间的兼容性，在设计的时候还应遵循设计的开放性和互操作性。而设计的标准也要符合国家有关规定，同时还要符合建设招标文件中所规定的技术参数等问题。
2．2系统的主要设计流程
系统设计的首先步骤就要进行用户需求分析，只有经过具体的资料查阅和大量的走访调查，才能真正了解系统的功能需求;其次，要进行功能子系统的方案设计，明确子系统数量及具体控制任务;再次，根据子系统功能确定监控点位置，选择设备类型，进行BA系统监控点数表编制，同时将设备列表进行统计和汇总;最后，进行系统设备配置和施工图纸的绘制工作。
2．3设计中需要注意的事项
系统的设计是一个比较复杂的工程，在满足系统的功能设计外，还有许多细节问题需要考虑。譬如，中央监控室的位置选择，它需要靠近系统的负荷中心，但是要远离电磁干扰强、相对湿度大以及噪音污染严重的地方;另外，现场控制器的接口数量一般要剩余百分之十五的余量;传感器的输出信号要充分考虑电磁干扰能力，根据电磁干扰强弱适当选择不同类型的传感器;还有一些通信线路和信号线路的用料选择问题，都要充分考虑到系统的负荷等级，确保电力的供应不受影响。
3系统内的节能技术
3．1有效控制空调系统能耗
建筑电气自动控制系统中的空调系统是其中耗电量最大的系统，因此解决好空调系统的能耗问题对整个自动控制系统的节能问题有非常大的影响及意义。空调系统中的节能技术主要是依靠水源热泵、地源热泵以及变风量控制和焓值控制等几个方面的技术来进行的。其中水源热泵和地源热泵技术主要是依靠不同季节地表浅水层与地表建筑之间的温差，利用热泵来实现温度的调解功能。这一技术的使用，大大降低了设备的能耗问题，有效减少了电能使用量以及其他耗能问题的出现。空调系统的节能问题还可以通过控制变风量的大小来进行控制，其主要通过变风量控制机组和末端两个部分组合而成，通过末端控制设备，利用控制信号对风门进行控制，合理调节室内温度。焓值控制技术则主要解决空气流通问题，根据空气温度和相对空间的关系，通过中央空调把处理过的新鲜空气输送到室内，同时吸收多余湿度和热量，并将其排放到室外，达成室内空气与外界空气相互交换的过程。
3．2合理利用照明系统
建筑电气自动化系统中的另一个重要能耗系统就是照明系统，是该系统中的第二大能耗系统，它的合理利用与节能技术的开展对整个自动化系统的节能问题也是有非常大的影响。一般包括定时控制和智能控制两种方式，但是智能系统使用的更为广泛，它可以通过智能继电器实现多路独立光源的开关控制，这对于照明系统耗电量的降低有非常大的意义。
4结语
建筑电气设备控制系统的智能化设计，是未来城市建筑发展的主要方向，在城市建设中作用也会越来越明显。电气自动化控制、计算机网络控制以及通信网络技术的发展，更是为建筑的智能化控制提供了一个广阔的平台，为高新技术在建筑领域的延伸提供了前提保障。
作者：杨吕梅 单位：江苏省都市建筑设计研究院有限公司
第三篇
一、电气自动化系统的基本功能
根据单元机组电气控制以及运行的特征，把ECS监控运用到发电机、变压器组以及厂用电源等电气系统的控制系统当中。电气自动化基本功能具体体现在下面几个方面的内容：第一，保安电源以及柴油发电机组的操作与控制。第二，高压启、备变压器的操作与控制(两台机器共同使用)。第三，220千伏／500千伏开关手动同期并网或者自动同期并网。第四，保护控制厂高变保护、发变组保护以及励磁变压器。第五，发电机的励磁系统主要包含灭磁操作、启励、控制方式的相互转换、减磁操作、增磁操作以及pss的投退等。第六，对隔离开关的控制、发变组出口220千伏／500千伏断路器以及操作。第七，三百八十伏低压厂用电源操作、监视以及低压备自投装置控制。第八，六千伏高压厂用电源操作、监视以及厂用电压快切装置的状况投退、监视以及手动开启等；第九，lps系统以及直流系统的监视。在对一些主保护以及安全自动装置的设计方面，难度系数比较大，设备要求必须要在DCS中来实现它的基本功能，这样费用就有可能大大的增加，因此这些装置是可以留下来的。不过它们和DCS需要接口，需要使用硬接线，之后使用通讯的方法来传输自动装置的相关信息，最后利用DCS来对事故进行回忆。
二、电气自动化技术的设计理念
1.电气自动化DCS控制系统。电气自动化分布式控制系统也叫DCS系统，相对集中式的控制系统来说，该系统是一种比较新型的电脑控制体系，这个系统与传统的电气控制系统相比较，功能更多，更加高级，并且更加先进。这个系统是在传统的集中式控制系统的基础上发展而来的，该系统有很多的优点，比如可靠性强，实时性强，并且可扩充。所以，在电气工程实施的过程当中，该系统也得到了大范围的使用。不过，随着该系统的大面积使用，一些问题也在不断的涌现，比如，受到DCS系统模拟混合体系的制约，该系统目前使用的仍然是传统的仪表，进而降低了该系统的可靠性，同时还给维护以及维修增加了一定的难度，维修以及维护的成本无形中也在增加。因此，电气自动化控制系统仍需要不断的改革和创新。
2.信息集成化的控制系统。电气自动化控制系统包含的信息技术主要体现在以下两方面：第一，在管理的层面上纵向深入的发展。第二，信息技术可以在电气自动化设备、机器以及系统之间横向的发展。信息集成化控制系统在电气工程中的监督和控制可以展现出动态的，并且更加直观的画面，因此可以更加准确并且及时的得到电气工程中的数据信息资料。
三、建筑领域中电气自动化的具体应用
1.电气自动化在电气接地系统的设计。电气接地系统中最主要的一个系统是TN-S系统，它的保护线与中性线是分开的，同时该接地系统把一个三相四线以及PE线组合在一起。一般情况下，在建筑过程中，当对变电配电所进行设立时，往往会使用这个系统。PE线不能导电，中性线N可以露在外面，并且可以导电。应该注意的是要把PE线和中性线N明确的分开，它们的接地点就是变压器的中性点，除了这些之外，就不存在其它的接地点了。该系统的PE线本身是不存在电流的，对地面来说不存在电压，安全性能是非常高的。一般情况下，对于民用的低压供电系统以及建筑用的TN-S系统，在建筑工程项目中使用时，一定要使用与TN-C-S接地系统类似的技术方法。在使用一些电子设备时，一旦电子设备有一些特别的需求，往往也是能够使用TN-S系统的。使用之前还要考虑一下系统在使用过程中可能会发生的问题。一般在复杂的建筑工程项目中多会考虑使用TN-S系统，在该种建筑当中，电气工程设备的用电往往是以单相为主，在负荷的方面，比重相对是比较大的，因此随机电流负载于中性线N中经常发生。在建筑工程项目中，荧光灯等设备的用电量相对比较多，之后再加上3次谐波都存在于N线当中，并且都作用在N线上面，这就加大了电流量，不安全的因素也就越来越多，事故的发生率不断提高。比如，N线与PE线接在一起，再加上和设备的外壳相连，就更加容易产生一些事故。所以，一定要对安全因素进行认真的考虑，进而确保电气工程的正常运行。
2.电气自动化设计中保护系统的设计研究。在直流以及交流接地保护的设计当中，电气工作接地的核心部分是中性点以及地的接地。协助配电功能的等电位接线端子在箱柜中存在，最主要的是一定要高度关注接线端子的安全，一是，严禁露在外面；二是，不能和屏蔽接地混在一起。第三，不能与PE线连在一起。在高压系统当中，中性点接地技术可以进一步的保证接地保护的安全运行，更加便于有效的去除使单相电弧接地过电压，同时还方便维持三相电压的平衡性，还便于确保在低压系统中单相电源的正常使用。建筑领域往往比较复杂，因为有很多的自动化控制设备存在，在对这些设备使用的过程中，电位以及微电流会高速并且频繁的运行，这样就给供电增加了一些非稳定因素。主要的处理方法体现在：第一，从引线的角度来看，横截面积比较宽的铜芯绝缘线是最好的引线材料；第二，其中的一头与基准点位连接，另外一头直流接地；第三，PE线和N线不要和引线连在一起。
3.计算机数据收集与处理系统在建筑电气中的使用。计算机数据信息收集以及处理系统的基本功能主要有：参数的输入、计算异常时自动报警、对历史信息数据的回忆、对事故序列的记录、显示参数以及打印相关报表等。在建筑领域使用电气自动化设备时，应该合理利用计算机技术，这样可以有效的确保建筑电气设备信息数据的精确以及及时的传送，同时还可以方便对建筑电气设备进行有效的管理。
四、结语
综上所述，伴随国内经济以及科技的快速发展，建筑领域对电气工程技术的要求也在不断的提高，而电气工程是整个建筑工程中的核心，它的进展程度直接关系到整个建筑工程项目的开展，因此，该技术必须要进行不断的创新，而电气自动化技术的有效使用，不但可以保证建筑工程的安全运行，还能大大的提高工作效率。
作者：梁喆 王婷 单位：兰捷尔智能科技有限公司
第四篇
一、建筑电气照明节能实施的要点分析
在实施建筑电气照明节能设计中，从理论上而言，主要参考公式：L=WT*(EA/FUM)=EAT/UT鬰。其中，W表示照明灯具所消耗的电功率；T表示照明时间；E表示设计照度；A表示地板面积；U表示照明率；F表示灯泡光束；M表示保持系统。由以上得知，要想达到电气照明节能目的，就必须从照明率、灯泡使用率及灯泡维修率等方面进行提高；同时，尽量减少开灯时间，并对照度和照明范围等进行改善。电气照明节能要在保证充足照明质量的前提下，才能进行恰当合理的节能降耗。
二、建筑电气照明节能设计
1.合理选择高效灯具，提高光源使用率
建筑照明节能系统的设计，首先要从光源的科学合理性出发，针对照度标准值及照明方式进行正确选择，并从选择的光源性能技术、经济等各个方面进行综合考虑和对比，对建筑电气照明场所优选高效能源。严格按照各项照明技术指标，科学合理的使用照明灯具，提高光源使用率。其次，积极采用高效灯具。高效灯具不仅具备良好的造型，而在具有良好的配光性和高效率。常用的高效灯具有单端荧光灯，又叫节能灯，光色好，显色性强，具有很好的利用价值。还有三基色荧光灯，它是普通白炽灯光效平均值的六倍，使用寿命相当于普通白炽灯的三倍。还有细管径荧光灯，它通过U形、H形及各种造型设计辅助灯光照明，在节能上面具有明显效果。因此，通过对各种灯具的合理选用，能更较好地达到照明节能的目的。
2.完善建筑电气照明系统节能控制方式
根据不同的照明场所的特点及照明效果和质量要求，实行不同的建筑照明系统节能控制方式，尽可能地做到控制达到灵活操作和稳定控制的双重效果。首先，针对住房面积较小的建筑，尽量采用一灯一控或二灯一控的方式，有条件的地方可采用可变光节能控制。其次，针对面积较大的建筑，可以采用多灯一控的方式，采用分区或分组的控制模式，同时可以考虑设计适当数量的照明子系统。另外，针对建筑过道、走廊等照明场所，应设计采用定时开关进行照明控制。而对于有天然采光条件的，尽可能地利用天然采光优势，设计具备光电智能控制的自动化光控器。
3.积极采用新型电子节能镇流器
镇流器是节能灯具必不可少的附件。传统的镇流器虽然能达到镇流的目的，但其消耗的电能相对较大；新型的电子镇流器不仅其本身需耗费的功能很低，而且在噪音、频闪污染等方面都具有良好改善，线损率也大大降低，电网的质量得到了提高。重视电子节能镇流器在节能设计中的重要性，对节能降耗具有较好的效果。
三、结语
综上所述，只有对建筑电气照明节能设计方案进行优化，在建筑照明系统的运行和稳定控制程序上进行完善，才能达到真正节能降耗的目的，避免不必要的浪费和损耗。作为相关设计人员，不仅要具备充分的实践经验，不断钻研学习，在方案设计中结合工程实际多加考虑，还要从经济互惠的角度出发，多与相关业主进行沟通交流，共同达到节能降耗，提高效益的目的，进而缓解社会能源供需的紧张和压力。
作者：陈军奇 单位：深圳市达特照明股份有限公司
