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摘要:介绍高层建筑的电气设备的节能技术，论述建筑设备节能自动化监控系统的规划，并对某办公综合体项目进行节能系统改造，比较节能改造后的的良好效果，论证建筑电气设备自动化的节能技术的技术可行性。
关键词：建筑电气设备；自动化；节能技术
引言：
在建筑节能中，最普遍的方法是实现设备的节能。通过对变电、排水、空调、采暖通风等相关设备的运行，进行有效监控和实时控制。在确保建筑物正常运行的前提下，最大程度发挥电气自动化在节能方面的作用，这是国家所提倡的绿色节能环保建筑的重要理念的践行。节能理念下建筑设备电气自动化的应用技术值得推广，本文以项目为例，通过对配电空调、供水、照明等系统的改造，通过改造后的节能效果，用数据来验证先进的技术的节能效果。
1建筑设备节能监控系统的规划与实施
1.1建筑设备节能监控系统功能规划
建筑设备节能监控系统由供配电、空调、照明、电梯、热源和热交换、供排水智能和通风系统组成。对于完整的系统，需要先进的信息技术支持，自动控制信息、处理传感器及计算机网络技术是必备的技术要求。该系统能实现对某一类机电设备的工作参数、运行状态、相关数据进行实时检测并记录。能对机电设备出现的突发故障进行监控并解决问题，系统统计评估机电设备的工作效率，在设备管理方面能及时进行相应参数设置，并灵活处理自动记录建筑物内各种能源水、电、热的消耗量统计预警[1]。
在建筑设备节能监控体系的规划中，首先要搭建监督体系的网络布局。在通信类控制器的辅助下实现操作终端设备与通讯控制器、现场控制器的连接。把建筑设备节能监控系统中，常见的设备与器件，如现场控制器，执行器。一般常用的执行器包括电磁阀、电动调节阀，电动风阀等，通过电机的运行功率控制实现对器件相关功能的实现。把不同终端功能设备功能连接起来，形成不同的功能子系统。建筑设备节能监控子系统主要包括给水排水、空调风系统、空调水系统、供配电系统、变配电设备节能、照明、电梯等、子系统。
1.2高层建筑电气设备节能技术改造的步驟
第一、要确定控制目标，找出原电气设备系统中能耗较高的关键设备，找出改造点：第二、在找出控制目标的基础上，进行节能设计与相关的函数运算；第三、现场采样，把改造前的数据能耗数据记录下来；第四、建立控制模型，明确控制方式；第五、进行整体规划与现场调试；第六、建立建筑节能管理控制系统，并对系统进行技术性与可行性评估[2]。
2高层建筑电气设备节能技术改造
针对某公司办公综合体的３座楼宇依据GB50189—2015《公共建筑节能设计标准》、JGJ16—2008《民用建筑电气设计规范》进行了改造设计。选择HW－BA5000系统作为本楼宇的自动化控制系统软件支撑，对原有的电气设备进行改造。通过该系统实现了终端控制器与子系统的完美连接，实现联网温控器系统与楼宇自动控制系统的完美结合。实现了整个楼宇自动控制的安全稳定，通过网络传输过程流量，实现楼宇自控系统的功能集成。
2.1变风量控制技术的改造
变风量的节能控制技术，与建筑物与室外空气湿度等相关环境有着非常密切的关系。可以通过对风向及湿度进行设置，在变风量节能控制系统的运行过程中，风量控制是单一控制。通过对建筑室内人数判断来控制风量大小，确保室内环境的舒适度。可以减少能源的消耗。
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2.2照明节能控制系统改造
照明系统是建筑必不可少的系统，照明系统以用电量较大，在照明系统设计中，应该根据建筑结构的不同区域功能，进行划分，根据照明区域的功能实际照明条件与要求制订相应的照明适应强度，确保在满足用户基本需求的基础上，最大限度的减少用电量[3]。
2.3空调系统中的水源地热泵技术改造
空调系统中的节能控制主要通过地源以及水热泵技术，该技术主要基于夏季与冬季地面建筑温度的变化，与地球浅水源之间的关联来实现，夏季气温髙，建筑物的温度，高于浅水层的温度，热能技术、空气利用热泵技术对以降低建筑物内的温度。冬季时温度低，建筑物温度低于浅水层温度，热菜技术能提髙建筑物的温度，热泵技术是采用数字控制器，对相关运行号信息采集热泵在运行中的实时状态与用水量及时进行分析，确保水量控制在合理的范围之内，借助水泵的智能调节，确保水量的控制。在保持空调系统正常运行的前提下，实现热能的节约。
2.4建筑设备节能自动化系统的设计
建筑设备电气设备自动化的节能项目改造是基于用户的需求展开的，系统设计主要考虑各子系统功能的实现。首先，功能子系统控制方案的初步设计，其次，楼宇管理系统监控点数表的编制，系统设备的装置以及施工图纸的设计，在充分准备的基础上，根据前期的调查数据，进行各系统模块的数量设计和功能控制。其中，空调系统中冷冻站，更换了２台冷水机组冷却塔。冷水泵、热水泵及集水器、分水器、热交换器，更换了空调热水机组以及空调热水泵等，实现对热水不一次回供水，回水温度，压力流量的即时检测。空调机组置换了４台新功能机组。更换了通风系统的监测模块，与给排水系统的髙位水箱、储水池及检测模块。使用HW－BA5000系统作为本楼宇的自动化控制系统软件，在各功能模块的检测实现良好的衔接支持。
3高层建筑电气设备节能技术改造效果分析
选择HW－BA5000系统作为本楼宇的自动化控制系统软件支撑，对原有的电气设备进行改造。将利用HW－BA5401对整体建筑用电监控，记录。在照明设备时，利用可调控的照明器，通过设备监测系统对灯光检测控制照明开关。电梯监控系统借助对重使轿厢达到平衡状态有效节约电梯系统耗能。空调设备监控系统运用变频调速补水泵安装智能软化装置。空调风系统运用HW－BA5515模块自动调控与警报。风机盘管监控系统接入联网型温控器解决了传统温控器无法进行统一管理的缺点，达到节能环保。新风机组监控系统安排HW－BA5515控制器实现自动操作模式。
对于相应的空调、新风、生活给水污水、照明电器、配电电器系统进行了改造。由市政引来2路10KV电源，引入髙压配电室采用市电＋柴油发电机电源＋UPS供电，配电电压380／220Ｖ，采用TN－C－S系统配电，弱电机房采用UPS应急电源，设置为20KW，电能计量在相应回路上设置计量模块，电动机通过模块控制电机的启停运。照明系统，光源更换成LED光源，增加模块控制。空调系统，增加模块，兼具手动自动控制。电梯，在控制箱内增加模块，大量开关，支持多种输入输出形式。
HW－BA5000系统行之后发现：电梯系统节约用电18%。空调系统不仅制冷效果增强，还节省25%的电量，电梯系统节能30%。
结束语：
建筑设备电气自动化的节能技术研究成为新的经济增长点。本文阐述高层建筑的电气设备的节能技术入手，论述建筑设备节能自动化监控系统的规划，并对某办公综合体项目进行节能系统改造，比较节能改造后的的良好效果，论证建筑电气设备自动化的节能技术的技术可行性。以项目为例，通过对配电空调、供水、照明等系统的改造，通过改造后的节能效果，用数据来验证先进的技术效果，为现代髙层建筑节能技术起到引领带头作用。
参考文献：
[1]庄要民.浅谈工业电气自动化应用与节能技术[J].自动化应用,2018(02):152-153.
[2]张斌.煤矿电气自动化节能设计原则分析[J].山东煤炭科技,2017(05):95-96.
[3]王晓磊. 商场空调设备自动化系统节能控制研究[D].天津大学,2016.
论文作者:陈家军
论文发表刊物:《城镇建设》2019年12期
论文发表时间:2019/8/26
标签：节能论文; 系统论文; 建筑设备论文; 电气设备论文; 监控系统论文; 功能论文; 楼宇论文; 《城镇建设》2019年12期论文;