智能化建筑电气施工技术应用研究

李世方

（北京建工集团山西建设有限公司，山西太原 030000）

1 智能化建筑电气施工技术概述

1.1 我国智能化建筑发展现状

能化建筑是指根据用户的需要，将楼宇的设计、系统、服务和管理，作出最佳的组合，从而创造舒适、有效且用户友好的空间[2]。根据《2013—2017 年中国智能建筑产业发展和投资前景战略分析》，2005 年，我国智力建设市场首次突破2000 亿元人民币，达到创纪录的水平。报告还表明，随着我国建筑业的快速发展，产业链的伴随效应日益增强，数据显示，认为随着智能化建设的发展，智能化电气化行业的市场细分也得到了前所未有的发展[3]。

1.2 智能化建筑电气相关施工技术

1.2.1 建筑电气工程

随着社会劳动生产率和人类住区生活水平的提高，电力需求增加，有利于电力工程的发展。建筑和电气工程包含许多类型的技术，如电子、电气、控制IT。不管如何，其目的和结果是提高工程质量和效率。建筑电工过程可分为4 部分：①安装相应的建筑电气柜、控制设备和电路；②一体化前端操作，严格控制整体光纤光束的施工，实现了相应的电缆线路的规划安装；③安装变压器、其他电力设备等。并对该设备进行调试，保证其正常运行，建成后可正常投入使用，可以解决施工过程中产生的问题；④铺设照明、接地等其他设备线路。因此，员工必须仔细分析工作过程中出现的问题，并找到相应的解决方案。

1.2.2 智能化技术

智能技术是一门新兴的科学技术，也是计算机科学的重要分支。智能技术可以模仿大脑的工作方式，并将这种模式应用于机器设计中，使人类摆脱复杂的工作，用机器代替手工工作。随着现代科技的发展，以及许多新的高科技开始得到充分利用，目前在建设领域，包括智能技术在内，总体上提高了电气工程施工强度以及工作质量和效率。智能手机在日常工作中的应用意味着一套计算机和精密传感器以及GPS 定位技术。考虑到目前市场竞争激烈，智能技术在实际工作中的更广泛应用可以从两个主要领域中发现：一是智能科技可有效改善建筑及电气工程的运作环境，减低工程强度，并整体提高工程的质素和效率，同时，它们可以灵活应对某些活动所带来的安全威胁或危险；其次，智能技术的应用可以提高环境保护和节能，提高机器的自动化水平，提高设备的可靠性，降低设备维护费用，同时实现设备故障诊断。

1.3 建筑电气智能化设计的必要性

由于能源消耗不断增加，能源越来越少，节能已成为当前社会发展的首要任务。建筑能耗占能源消耗的很大比例，建筑电气节能是当前节能的重点内容。虽然电气节能贯穿于整个电气生命周期，但它是每个阶段设计中的节能重点，对整体节能起着决定性的作用。因此，在建筑电气节能方面，必须以设计为出发点，确保资源的科学利用，最大限度地应用当前先进的节能产品，确保良好的节能效果。经济发展与能源是相互促进、相互制约的关系。经济发展需要以能源消耗为基础。只有科学利用和节约能源，才能保证能源的可持续发展，加快经济发展速度。如果对能源的浪费和消耗没有限制，很有可能导致能源枯竭，阻碍应急发展。因此，智能能源已成为我国经济发展的核心问题，加快建筑电气的智能化设计具有重要意义。通过智能技术在建筑电气工程中的应用，可以实现对建筑内现场控制设备的动态监控，包括电力、中央空调、电梯等，从而实现资源的科学配置和设备的科学应用。通过电气智能设备的设计，可以降低能源消耗，缓解目前的电力短缺，不仅可以促进经济发展，而且可以创造良好的经济效益。电气智能必须完全贯穿于电气工程建设的全过程，在施工过程中必须采用有效、科学的设备，以达到节能的目的。它还具有理想的生态效果，不仅可以保护环境，还可以加快科技的发展，可以说是一举两得。

2 智能化建筑电气施工技术应用存在的问题

2.1 智能化程度不高

工程智能技术有了很大的进步.但中国电工的整体智能化水平仍低于发达国家，很多都处于理论水平，在具体应用方面的经验并不十分丰富，如何统一电工智能化理论与实践，也需要深入研究。

2.2 智力的应用领域并不广泛

由于我国电气工程建设目前采用的是智能技术，尚未得到全面发展，只有部分应用范围。例如，在电子和推进设备等领域将实现智能化。在生活的其他领域中，可用性很低，因此我们对智能建筑技术的应用处于早期阶段，引用的领域不够广泛，未来的发展需要完善。

2.3 智力创新不足

任何新技术的发展都需要创新，只有进行创新才能确保发展。我国电工知识分子在这一领域的理论比研究和实践更为完善。然而，智能技术创新的不足可能会导致实践过程中出现一系列问题，在应用智能技术之后，必须注意创新发展。

3 智能化建筑电气施工技术的应用

3.1 在建筑综合体中的应用

随着城市规模的不断扩大，建筑综合体逐渐出现在一线和二线城市，其复合功能特征十分显著。如今，北京、上海、广州和深圳等一线城市中央商务区的大规模崛起就是最有力的证明。再比如，随着青岛、重庆、沈阳、武汉等二线城市的快速崛起，大量休闲商务区已经成为人们休闲、购物、娱乐的主要场所。此外，一些城市行政中心区、经济开发区和工业园区高端住宅区的建筑数量不断增加，也是智能建筑快速发展的一个表现。美国9·11 恐怖事件发生后，全世界都在呼吁加强建筑的反恐和防爆安全。未来，智能化、先进的电气技术将成为大型建筑和综合体不可或缺的支撑技术之一。

3.2 智能建筑在节能中的应用

目前，建筑电气技术的节能应用处于研究前沿，这方面的研究仍在发展和壮大[4]。它是传统产业与现代信息技术融合的产物。中国紧跟时代潮流，节能建筑电气技术重大课题不断攻关。目前，电气技术在建筑行业的节能应用已逐渐显示出其价值。所谓节能建筑电气技术，是指以现代普通住宅和办公建筑为平台，充分考虑自然环保和建筑的双重价值，在注重社会价值的前提下，再考虑建筑的经济价值。由于智能建筑中建筑公共和辅助公共的完美结合为人类提供了更舒适、更安全的空间环境，电气技术在智能建筑中的节能应用是未来电气技术发展的一个重要分支。

3.3 在协调各种弱电设备运行中的应用

在智能建筑兴起之前，电气技术在建筑中起着非常重要的作用，因为建筑的电气设备必须具备安全可靠的电气技术才能有效运行。相对而言，传统建筑电气技术的应用相对独立，系统之间缺乏协调，很多时候都需要大量人工到场操作维修，如图1 所示。当智能建筑不断出现时，大量弱电设备需要协同工作。为了有效解决大量弱电设备同时使用的问题，智能建筑的电气技术也应该同步发展。因此，当今，随着科学技术的进步，智能建筑的比例越来越高，建筑中弱电设备的结构和功能趋于复杂。此外，传统的建筑电气技术在智能建筑中存在着效率低、安全性差等缺点。为了更好地服务于智能建筑，协调各种弱电设备的联合运行，智能电气技术的发展需要进一步深入。

3.4 压力变换科学选择设备

选择顶楼变电压设备类型实现电节能，变电压设备在正常运行模式下，因为磁滞涡流磁芯板现场变电磁力的内线，导致空载损耗，即铁损耗。由于材料物理的飞速发展，非晶磁性节能材料是一种全新的节能材料，大量材料在变压设备的机芯上，从而可以产生特殊的节能变压器。S11、S13 型变压器设备施工中使用较多，是变压设备设计改进后生产的产品，并且在调整板材芯结构之前，可以降低设备芯内的磁阻，大大降低空载电流，提高变压器设备的功率因数，减少了工区配电系统的总电线损耗，提高了系统供电质量，大大减少了损耗这就消除了能源消耗过多的根源。为了使变压设备在正常运行模式下，负载量能处于最佳运行状态，在变压器设备负荷率设计过程中，应考虑其铜消耗量，变压器设备的铜消耗量和负荷系数平方成正比. 例如，在变压器设备负荷温度约为0.49 时，其综合效率最优，线性损耗最低，但并不能降低内部铁的损耗，实际上只是由于负载速度的变化导致变压器设备线路的损耗，不能真正实现节能目标.在负载系数为0.49 的情况下不仅会提高通用系统的变压器设备和各种开关的容量，这会增加投入成本，但设备的操作和维修及保养费用亦会较高，即是说，如果要增加投入，便要增加成本。在设计过程中对上述所有因素进行了总体考虑后，对配电系统最终容量的扩展要求进行了思考，需要提前预留合适的容量，要求还将设备的装载率保持在可接受的水平。在设计时，通常适宜选择80%左右的负载系数。

4 智能化建筑电气施工技术发展趋势

4.1 加快发展步伐和扩大研究

近年来，城市建设的重大课题一直是研究领域的核心，包括电气工程领域。现代智能建筑电工技术的发展呈现出快速的发展和广泛的研究范围[5]。智能办公生活设施不断渗透到我们的生活中，功能性和应用性的建设标准逐步提高。从某种意义上说，智能化建设的发展水平更依赖于信息技术的发展，而有效的IT 建设。取决于建筑电器的发展程度，因此，我国现代建筑电气技术的发展应朝着提高技术水平、更新和加速的方向发展。

4.2 设备更先进、更可靠

24h 连续运行是智能建筑电气设备运行的特点之一，因此，即便没有现代电气工程的支持，智能建筑的电气设备也能可靠、稳定、准确、高效地工作。智能电气设备研发的扩大已成为必要的发展趋势。我国正处于由城市化向城镇化、工业化的快速转变时期。近年来，政府积极转变经济增长模式，重塑经济结构，鼓励发展新型节能住宅和高新技术智能建筑，并建立节能节水的新标准，土地和生产的划分，强调绿色建筑的概念，推进城市建设质量效益的提高，这是我国实现可持续发展的基石。

4.3 环境趋势

绿色生态建筑不同于传统建筑，其设计超越了建筑的物理追求，是对人类生存目标的优化，这是一项大型系统工程，是典型代表的多目标优化。同时，环保楼宇必须采用大量智能系统，以确保有效地落实建筑目标。它汇集了信息、管理、管理和决策等多种技术。通过智能电气技术推广绿色建筑，既节约能源，又有效减少污染，是建筑智能化发展的趋势和目标，也是绿色建筑发展的必要途径。由于我国刚刚开始建设绿色建筑，许多与现代电气技术有关的问题，需要研究和解决。根据国家可持续发展政策，智能建筑电气技术在开发实施过程中不断推进节能环保新标准。

5 结语

总的来说，在现代电工工作中，进一步加快了电控自动化与智能化的全面融合，对提高全方位自动化水平具有重要作用.电气自动化项目在建筑现代化中的中心作用的出现，施工质量将直接影响后续施工的质量控制[6]。因此，在电气工程自动化中引入和实现智能控制较为合理。智能技术的应用不仅提高了工作质量，而且大大提高了工作效率，总体上有利于工作的进步和发展。