对智能建筑节能的几点看法

　　 1 前言

　　在科技飞速发展的现代，新产品更新换代的速度也日益增长。其中有的产品为了自身的提升而忽视了产品本身随着提升而要面临的节能方面的改良。为解决这一类问题，通过采用先进的控制方式对 电气设备进行有效的控制方法应运而生。其中，应用最广泛的是对建筑电气设备的节能控制。例如：通过中控电脑可监视和控制整个建筑的灯光、遮阳及空调设备，同时可以对各区域、各房间的温度进行调控；通过定时则可对定时上下班场所的灯光、空调、 窗帘等进行定时控制等。所有这些措施都可以达到节能的目的，从而降低建筑物的能耗。

　　 2 智能化小区管理体系

　　合理高效的控制方式可以大大的降低电气设备能耗的浪费。现在人们对生活质量的要求越来越高，吃、住、行的服务要求也相应提高。从“住”的方面来看现在的住宅小区的配套设施越来越完善，一个个日益庞大的社区体应运而生。随着社区体的扩张，对社区体内部的管理和协调也刻不容缓。一个有效的管理体系可以大大减轻物业对社区的管理协调压力，对社区各个方面信息的掌控也能非常及时准确。如今的安卓系统的应用范围非常广泛，而且二次开发的成本相对较低。将安卓系统放入社区管理系统中，在安卓平台上实现对小区的管理，从而智能化的管理小区，降低小区管理的成本。

　　可以在小区内设指挥控制终端，终端放在安卓平台上，集成包括有线网卡、传感器、数据通讯接口、网关接口等元器件，并根据各种需求开发各项服务的App应用。并且在网络环境下可以让分布在小区各个地方的智能设备，主动或被动地向服务器发送请求获取最新的版本号与自己的版本号比较，如果有新的版本就可以下载新版本安装。然而由于目前网络上的病毒木马程序纷繁复杂，为防止被这些恶意软件攻击入侵可以采用SOTA技术。所谓SOTA技术就是服务器与终端建立完善的握手机制，采用用户身份认证、SSL加密等手段保证接入安全性，提供了更高级别的安全访问,用户可以根据自身权限登录，确保数据使用安全。终端通过网络可以随时随地接入服务器，大大提高程序的接入和系统更新速度，节约了终端后期的维护成本,减少了软件更新的工作量。

　　现代的住宅每个住户家里都配备了安防设备，如对外门窗根据不同位置安装壁挂红外幕帘等。室内安装壁挂红外探测器用于非法入侵报警，厨房安装可燃气体探测器用于气体泄漏报警，主卧、客厅安装紧急按钮用于紧急报警和求助，住户大门口安装无线 门磁，前端探测器通过无线转发器以无线的方式接入 可视对讲安防室内机内。这些安防设备可以通过智能化的APP系统来实现。联网可以将门磁、红外探测器、声光报警、紧急广播接至智能网关，分输入和输出线路。通过智能网关连接至平板上，通过平板上专门的app应用进行布防和撤防的设置。房主在各个时刻，任何地方都能时刻关注自己家里的情况。每户安防系统和小区的指挥终端联网，当有警报发出时，保安可通过终端查出发出警报的位置方位，更有效更迅速的赶赴现场处理紧急事故。避免了要耗费大量的人力去寻找警报源同时提高了突发事件的解决成功率。室内控制的平板上还可以添加对房间温度的调控、对灯光的调节等app应用，实现更科学更环保的控制方式，从而起到节能的作用。

　　 3 N-1准则对供电输电的降损的影响

　　以上是通过对一个生活小区的智能化管理，对每一户人家的智能监控来实现节能的目的。而从大的方面考虑也可以针对输电、配电、供电领域开展节能降耗活动。城市电网可以通过合理的电网规划来降低线损。N-1准则的配电网络，通过N-1的预控准则来实现对配电线路的连续供电，降低损耗。另一方面可以通过减少线路电阻来减少线损，△P=3I2R•10.

　　其中，电阻在通过电流不变时，线路长度越长电阻越大，而线路电阻与电阻率、导线长度和导线截面积有关。尽可能减少导线长度，在设计中线路应尽量走直线少走弯路，另外低压配电中尽可能不走或少走回头路。变电所应尽可能地靠近负荷中心，减少供电半径。

　　 4 DSP智能电机控制对建筑电气节能的作用

　　在建筑物中，动力系统是重要的系统，无论是家用电器，还是建筑通风等，均会用到动力设备。据统计，我国电机负荷约占总发电量的60%~70%，耗电量大、应用广、使用频繁是动力设备电耗的主要特点，减少动力电能损耗对节能环保有着极其重要的影响。其中最主要的方法是提高电机的效率。传统的方法是加长铁芯，使用较多、较好的硅钢片以降低铁耗；采用较大截面积的铜导线，减少导线电阻与定子电流以降低定子铜耗等。而在科技飞速发展的现代，我们可以尝试通过智能控制来提高电机效率。可以尝试通过电脑的算法来让电机采用合理的尺寸，以实现最优效率。通过电脑对电机速度的调控使系统以更高的效率运行和减少系统机械部件带来的能量损耗。利用密集的数值计算来提高系统的性能。矢量控制算法需要先对转子磁通量的方位进行测量或者预测，然后对一个多相绕组产生的定子通量位置进行优化，在给定的通量结构下产生最大的力矩。对于一台永磁电机而言，定子通量需要隔开90°(电角度)，这是产生力矩的最佳方式。因为所产生的力矩直接与两个通量间夹角的正弦成正比(在AC感应电机中，由于通量磁化分量的缘故，通量间的关系更为复杂，但基本原理是相同的)。要实现经济性的智能控制时，面对的挑战就在于涉及的算法在数学上的复杂性，这是因为大多数微控制器(MCU)不能以实时方式处理如此复杂的计算。然而新一代廉价的数字信号处理器(DSP)控制器提供了智能控制所需的计算能力，以及片上系统(SOC)集成方式和有助于简化电机控制系统设计的软件开发支持。运行智能控制软件的DSP控制器使得应用能够以尺寸更小或效率更高的电机来应对负载的变化，减小成本、空间占用和冷却方面的要求。尺寸更小的电机，其售价也更低，而且由于功率 电子线路需要承受的电流也低，故这部分线路的成本得以缩减。基于DSP控制器的智能控制，具备经济性好的优点，而汽车、工业设备、家用电器、加热、通风和空调(HVAC)系统及多种其它电机应用都将从中获益。单片式DSP控制器解决方案，包括易用的软件，使得制造商能以最小的开发投资实现智能控制功能的嵌入。设备制造商和最终用户可采用合适尺寸的电机，成本更低、功耗更小、可靠性更高。高性能可编程DSP控制器所实现的智能控制技术，将为电机系统的设计者提供开发新一代环境友好“绿色”电机所需的方法。

　　 5 电气节能对雾霾的影响

　　2015年3月初，著名主持人柴静的雾霾调查在全国范围内引起了巨大的反响，治理雾霾已成了当务之急。在电气方面也可以做些力所能及的事来为治理雾霾出一份力。在该调查中显示发电厂的大量使用煤炭发电导致了空气中污染颗粒过多，这就体现了如果我们能合理控制使用电能就能减少对电的需求量从而降低煤炭的使用。合理利用智能来控制电机、管理小区对当下环境的治理将会发挥非常重要的作用。

　　 6 智能建筑电气设计的发展趋势

　　在智能化建筑还没出现之前，电气技术就广泛应用于传统建筑之中，但是并没有像当今智能化建筑一样将所有的电气技术集成，而是使用单一的弱电系统。因此在这基础上提出了智能化建筑的概念，产生了许多智能化的设备和技术。虽然弱电技术开始广泛的应用在智能建筑中，但电气技术却没有发生比较显著的革新，使得传统的电气设计不能应用在实际中，传统的电气设计简单，不能适应于当代的节能理念，有着困难的管理方式，许多缺点都暴露出来。而新型的智能建筑中的调节空气、照明、调控温度都需要电气技术的参与，这就给电气技术的设计带来了困难。随着科技的发展，以太网传输、强弱电技术控制总线等先进的电气技术都已经出现，这也给智能建筑电气提供了先进的理论和实践技术支持，尽管如此，智能建筑电气设计依然存在着缺陷和遗漏，在以后的设计过程中需加以注意和完善。

　　 7 结束语

　　随着建筑智能化技术的不断深入应用，电气技术将科技完美的体现在建筑中，在人们的工作和生活将会占据不可或缺的作用，就像现在人们已经习惯了电灯，没有它我们将无法生活和工作一样，智能化的电气设备应用在建筑中慢慢的融入在每一个人的生活习惯中，我们未来的生活将无法与它们分割开来，科技不断创新，相信未来的建筑会让我们生活更加美好。从而将会对推动智能建筑绿色低碳环保具有重大意义。