摘要：本文通过自主研发建筑电气全自动节能控制装置及建筑电气化节能检测与控制系统这一专利，介绍了该系统的特征和结构，检测与控制的要点，以及智能化建筑的发展态势，对智能化建筑进行应用分析，并总结在广东清远地区部分智能化建筑中实际应用取得的一些经验，为推广应用建筑电气化节能检测与控制系统提供参考。
关键词：现代建筑电气设计；自动节能；智能化；应用
1现代建筑电气化应用节能检测与控制系统的结构和技术特征
1.1 建筑电气化节能检测与控制系统的结构
建筑电气化节能检测与控制系统，其结构为全自动空调通风系统、冷却水交换器系统、门禁智能化控制系统、动力节能检测与控制模块、线路节能检测与控制模块、节能型电器检测与控制模块、智能照明检测与控制系统、电路保护系统、中心服务器、RFID电子标签、物联网网络系统和大数据网络。
暖通系统是通风系统和空调系统的组合。通风系统由吸送排风机、管道、风道部件、降噪器等组成。而暖通系统由空调冷热源、暖通处理机、气流输送管道输送与分配，以及空调对室内温度、湿度、空气流速度及清洁度的自动控制和调节等组成。就建筑电气化节能检测与控制系统而言，空调通风系统主要有空调和新风机组等设备的风机状态、空气的温湿度、CO2浓度监测及空调和新风机组设备的启停、新风比焓值和风量的变速控制系统。
冷却水用热交换器系统包括冷水机组或热交换器、阀门、水泵、冷却塔风机组设备的状态、供回水的温度、压差及流量监测与控制设备。冷却水热交换器主要用于电厂闭式循环冷却水的冷却。电厂闭式循环冷却水通过热交换器经开放式水冷却后再向闭式冷却系统的各电厂设备提供冷却水。
动力节能检测与控制模块，由动力节能检测、动力节能控制两个部分组成。
动力节能检测就是利用常见电机、泵的恒速运行阀门节流控制，通过采用计算机建模预测或预报交流电机、泵的变速控制的某些状态的未来发展趋势。动力节能控制则是通过计算机系统实现对交流电机、泵的变速控制替代常见电机、泵的恒速运行阀门节流的控制。其模块采用人工识别、智能控制、节能简行的模式。
线路节能检测与控制模块，由线路节能检测、线路节能控制两个部分组成。同理也是采用人工识别、智能控制、节能简行的模式。
线路节能检测与控制模块包括自动调节与网络式控制两大模块。
智能照明检测与控制系统包含自动监测与控制元件和灯具控制系统，实现自动开启、自动调节光照度、调节控制输出功率大小使得光线柔和、均匀，监测元件根据监测到的人流高峰低谷、阴晴变化或者气氛进行明暗调节。
电路保护系统包括过流保护、智能断路器、智能电动机保护器、智能接触器，以及与智能型网络和智能型监控器的集成。
1.2 建筑电气化节能检测与控制系统的技术特征
1、空调通风系统：包括空调和新风机组等设备的风机状态、空气的温湿度、二氧化碳（CO2）浓度监测系统和空调和新风机组设备的启停、变新风比焓值控制系统和变风量时的变速控制系统。
2、冷却水及热交换器系统：包括冷水机组或热交换器、门阀、水泵、冷却塔风机设备的状态、供回水的温度、压差及流量监测与控制设备。
3、门窗智能化控制系统：包括单片机、控制模块、气动控制器、CPU和网络通信模块。
4、动力节能检测与控制模块和线路节能检测与控制模块采用人工识别、智能控制节能简行的模式。
5、节能型电器控制模块：包括自动调节与网络式控制两大模块。
6、智能照明检测与控制模块系统：包含自动监测与控制元件和灯具控制系统。应用这一模块系统，可实现照明的自动开启、光照度的自动调节，还可以调节控制输出功率的大小使得光线柔和、均匀。控制元件可根据监测到的人流高峰低谷、阴晴变化，或者气氛进行明暗调节。
7、电路保护系统：的过流保护包括过流保护（OC）、过压保护（OV）、过温保护（OT）、过温过流保护（TER）、过流过压保护（OCOV）的一种或者多种组合，以及智能断路器、智能电动机保护器、智能接触器，及其与智能型网络和智能型监控器的集成。
8、中心服务器：包含电源设备、网络通讯设备、显示屏、声音输出模块、输入输出模块、内部存贮设备和PCI、USB接口。
9、RFID电子标签：包括RFID闭读器和RFID电子标签。
10、物联网网络系统：包括RFID电子标签、局域网无线通讯网络模块和局域网无线装置、动力节能检测与控制模块、线路节能检测与控制模块、节能型电器控制模块、智能照明检测与控制模块系统、电路保护系统中每个系统或者模块包含的RFID电子标签、局域网无线通讯网络模块，以及各个系统或者模块通过局域网无线通讯网络模块，或者通过物联网网络与服务器通讯，或是服务器通过移动互联网网络与外界进行通讯。
11、移动互联网网络：包括WIFI收发装置、GPRS收发装置、3G收发装置、4G收发装置、蓝牙收发装置的一种、两种或者多种组合。
2 智能化建筑的发展态势及应用分析
2.1 智能化建筑的概念及特点
智能化建筑是指“将建筑、通信、计算机网络和监控等各方面的先进技术相互融合、集成为最优化的整体，具有工程投资合理、设备高度自控、信息管理科学、服务优质高效、使用灵活方便和环境安全舒适等特点，能够适应信息化社会发展需要的现代化新型建筑。
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其特点主要有以下几个：
（1）具有一定的工程建设规模；
（2）具有重要的性质或特殊地位；
（3）应用系统配套齐全和技术功能要求较高；
（4）总体结构复杂和配合协作较多。
2.2 智能化建筑的发展态势
智能化建筑起始于二十世纪八十年代末、九十年代初，至今仅有几十年的时间，美国已有上万座智能化建筑，日本新建的大型建筑中有近60%属于智能型建筑。在我国，从上个世纪九十年代起智能化建筑如雨后春笋般涌现，北京、上海、广州、深圳等大中城市已建和在建的高层楼宇都采用了建筑智能化系统，而且智能化建筑的比例也在逐步提高，人们已经清醒地认识到开始享受智能化建筑带来的高效、舒适、便利、安全及智能。如今，国内在建的智能化建筑高层住宅楼宇已转向诸如会展中心、图书馆、博物馆和档案馆等文化建筑，商务办公、行政办公、金融办公等办公建筑，以及体育场馆的体育建筑和综合性医院与专科医院等医院建筑的大型公共建筑。据相关数据预测，二十一世纪二十年代起我国的智能化建筑将达到世界的一半以上，智能化建筑的兴起，也将加快建筑智能化系统的推广应用，同时还加速了建筑电气智能化的发展。
2.3 智能化建筑的应用分析
高层楼宇，会展中心、图书馆、博物馆和档案馆等文化建筑，商务办公、行政办公、金融办公等办公建筑，以及体育场馆的体育建筑和综合性医院与专科医院等医院建筑的大型公共建筑自控和智能建筑管理，离不开建筑的智能化，创建智慧城市，必须通过对建筑的智能化改造方可实现智慧城市的建筑高效运转和节能环保。而智能化建筑存在各种设备、系统、和人员等管理对象，则需要借助建筑电气化节能检测与控制系统中的物联网技术来实现设备和系统信息的互联互通及远程共享。如何采用高科技的手段促使建筑节能降耗、降低或减小污染，这是智能化建筑永恒的话题。智能化建筑是一个动态的、发展的系统，开放式系统的智能化建筑只有不断地吸收新技术、新方法，更新旧设备，淘汰落后的技术和方法，才能促使整个建筑智能化系统设施运行得更好。
2.4 智能建筑、建筑智能化系统的含义及其它们之间的关系
2.4.1 智能建筑的含义
智能建筑（intelligent building）的含义是：“以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架 构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推 理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的 整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。”[2]
2.4.2 建筑智能化系统的含义
建筑智能化系统就是“利用现代通信技术、信息技术、计算机网络技术、监控技术等，通过对建筑和建筑设备的自动检测与优化控制、信息资源管理，实现对建筑物的智能控制与管理，以满足用户对建筑物的监控、管理和信息共享的需求，从而使智能建筑具有安全、舒适、高效和环保的特点，达到投资合理、适应信息社会需要的目标。”[3]
2.4.3 智能建筑和建筑智能化系统的关系
严格来说，智能建筑是建筑物的一种，因其安装有建筑智能化系统，能提供安全、高效、舒适、便利快捷的综合服务环境，且投资合理，因此被称为智能建筑。建筑智能化系统是安装在智能建筑中，并由多个子系统组成，而又利用现代技术实现的、完整的服务管理系统。但在许多情况下，并没有严格区分智能建筑和建筑智能化系统的概念。常常用智能建筑替代建筑智能化系统。
3 建筑电气化节能检测与控制系统在智能化建筑的实际应用
在高层住宅楼宇，及会展中心、图书馆、博物馆和档案馆等文化建筑，商务办公、行政办公、金融办公等办公建筑，以及体育场馆的体育建筑和综合性医院与专科医院等医院建筑的大型公共建筑自控和智能建筑管理中，楼宇和大型公共建筑的安全防护监控、出入口控制（门禁）、入侵报警、紧急呼救、公共照明控制、停车场（库）监测与控制等等，均属于智能建筑范畴。
总而言之，在高层住宅楼宇和会展中心、图书馆、博物馆和档案馆等文化建筑，商务办公、行政办公、金融办公等办公建筑，以及体育场馆的体育建筑和综合性医院、专科医院等医院建筑的大型公共建筑自控和管理中，推广应用建筑电气节能检测与控制系统，并通过计算机系统实现对高层住宅楼宇和大型公共建筑的安全防护监控、出入口控制（门禁）、入侵报警、紧急呼救、公共照明控制、停车场（库）监测与控制，而又在相对恶劣的环境下坚持连续的稳定工作，实时发出故障报告，及时提醒检测与控制系统的维护人员予以排查故障，或适时维护相关设备，不仅可以降低维护管理和故障排查成本，还可以维系建筑智能化系统的正常运行。
主要参考文献
[1]、360百科 智能化建筑 住宅建筑电气设计规范
[2]、住房和城乡建设部 《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2015）《住宅建筑电气设计规范》（JGJ 242-2011）《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-2008）[M]中国计划出版社2015
[3]、中国专利网实用新型专利《建筑电气全自动节能控制装置 ZL 2017 2 1612172.X》
[4]、中国专利网发明专利《一种建筑电气化节能检测与控制系统 201711211714.7》
专利发明人：黄杰、李卫锋、黄峥琳
建筑电气全自动节能控制装置 ZL 2017 2 1612172.X
第一作者简介：黄杰（1985－），男，汉族，湖南永州市人，建筑电气安装工程师，毕业于湖南信息工程学校机电一体化专业及西安交通大学函授电气工程及其自动化专业，现供职于广东建筑艺术设计院有限公司清远分公司，受聘 中天科技（清远）有限公司高级研发顾问，主要从事建筑电气设计、安装研究与技术管理工作。
第二作者简介：黄峥琳（1983－），女，汉族，广东连州市人，建筑施工工程师，毕业于湖南信息工程学校建筑工程专业及南昌大学行政管理学专业，现供职于广东建筑艺术设计院有限公司清远分公司，受聘 中天科技（清远）有限公司高级研发顾问，主要从事设计校对、技术管理。
论文作者:黄杰,黄峥琳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/10
标签：建筑论文; 节能论文; 系统论文; 控制系统论文; 模块论文; 热交换器论文; 清远论文; 《建筑学研究前沿》2019年7期论文;