楼宇自控系统与智能照明系统的集成研究

　　摘 要：随着我国经济水平、科学技术水平的快速发展，在设计中应尽量考虑到天然光与人工照明的充分结合，充分利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明，从而达到智能照明电能的目的，这是节约照明耗能的重要方式之一。文章分析楼宇自控与智能照明的有效方法，以提高电力资源的利用效率。

　　1概述

　　随着碳中和目标的提出，建筑智能自控的意义也愈发重要。而另一方面，建筑能耗比例却是在不断的增加。建筑能耗是一个跨学科的研究方向，由多种影响因素组成。各种因素之间存在着复杂的关联性，随着建筑能耗的比例越来越大，合理、有效的建筑能耗预测逐渐受到关注。随着人们对室内生活和活动的满意度不断提高，如何提高建筑使用者的生活质量，室内热环境的智能化也得到了越来越多的关注。在新一代信息技术，特别是物联网技术的发展趋势的影响下，利用智能方法预测并控制建筑能耗得到越来越多的重视。基于云计算、机器学习、人工智能算法等前沿技术与传统建筑控制理论相结合，能够有效降低建筑能耗，从而从源头降低建筑的碳排放。按日程表控制，例如空调、暖气的定时开关按参数控制，事先设定各类设备参数的阈值，当参数达到某种阈值时自动启停设备建筑能耗监控系统和自控系统的联结，需要有个信息的传递和发号施令的角色，即我们所说的算法。以上两种控制模式，即是通过简单的算法实现。对于建筑智能照明设计方面，物联网的兴起和人工智能的火热，另一种按需控制的模式愈发受到关注。通过人工智能算法，可以对大量历史和实时数据进行分析，从而判断或预测出用户的实时需求和设备的最佳运行状态。这种新兴技术，能真正实现能源管理系统的“智能”。根据实现根据实际操作经验，自控潜力可达20-40%不等。绿色照明投入使用了基于物联网技术的室内自动温控系统。该系统的核心是自学型温控器，由于集成了传感器，可以识别各个房间的使用时间和方式，控制阀，网关，云平台处理器及可视化与平台等。该系统主要组成部分包括建筑智能化监控系统，人工智能控制系统及建筑自动化系统。

　　2电气自控设计的优化措施

　　2.1供配电系统自控设计

　　楼宇自控设计的核心部分是供配电系统的设计，能分为两个方面第一个是在建筑设计中添加的自控措施，也就是采用新型建筑材料，导热系数低的墙体保温措施，采用隔热门窗等等；目前主要的就是采用特殊混凝土，隔墙上加设保温措施如EPS保温板、面层保温砂浆等，屋面采用保温材料，采用隔热玻璃，楼板和墙体中预埋管线进行热能交换等。第二个就是使用中的自控措施。

　　2.2电动机自控设计

　　（1）控制负荷

　　设计人员进行电动机自控设计的过程中檩条之间采用 50~80mm厚的玻璃棉或岩棉填充，保温棉采用木条固定，外部用石膏板装饰，瓷瓦通过椽子与保温棉之间形成高的空气夹层，在高温下，夹层会产生热气，利用热空气往上跑的特性，瓦与保温层之间的空气会加速由下往屋脊流动，脊瓦与主瓦之间有空隙，将瓦下的热气不断排出，降低保温层表面的温度，夏秋季打开，南北对流，将闷顶层内的高温空气排出，降低二层室内温度。冬春季节常闭，增加闷顶层的保温，提高二层室内温度。在二层三个卧室的天棚下铺设阻燃聚苯板，面层采用石膏板装饰。面层采用石膏板装饰。一层、二层的采暖房间基本上是分时的，利用天棚聚苯板保温，提高采暖效率。

　　（2）调整参数

　　增强房屋的保温隔热性能降低热桥的影响提高气密性，使用隔热性能更好的窗户。使用带有热量回收的通风系统。高效率的制热设备使用可再生能源这些都是具体的，已经经过证实确实有用的措施。不管是在被动房的建设中还是在既有建筑的改造中，都已经被大量的实例证明可行。

　　2.3变压器自控设计

　　变压器的能源消耗主要推广使用低耗能变压器，改造高耗能变压器，这是自控挖潜、提高经济效益的有效途径。变压器自控改造的具体方法包括：降容、保容、增容和调容的方法。绕组改制法：改高、低压绕组降容法。铁心改制法：调换全部铁心法调换部分柱芯法，增减芯柱直径法，单片重叠铁心法；铁心硅钢片重叠法；铁心硅钢片重新绝缘法。全改绕组、铁心降容法。降低变压器运行过程中造成电器能源损耗。

　　3智能照明设计的优化措施

　　3.1制定科学合理的自控设计方案

　　设计人员在进行智能照明设计过程中，自控的研究非常多，技术措施也很多，有实实在在的，也有华而不实的。电扇是慢慢被抛弃的非常自控的设备，适合在30℃一下环境中使用。有时候看欧美影视剧中经常会发现卧室里就只装着一台风扇。好的设计能将风扇很好地融入房间中，美国有个BigAssFan公司就专门设计各种吊扇的企业，把水雾顺着风扇吹出来的风扇。分体空调，家用分体小空调可以说是最常见空调设备。生活中觉得冷或者热就开启、不需要时关闭、循环加热空气等特性使得它非常自控。和这个相对应的是有企业把住宅整栋设计成集中“恒温恒阳”系统，能耗惊人，舒适度会有很大提高夜间向天空辐射制冷技术。近几年智能家具的概念被炒的很热，家用空调和其他电器现在都可以用手机APP来进行远程控制。如果仅从回家前用手机打开空调，这种“智能”了胜于无。如果换种思路，如果在电力负荷高峰自动把你家里的空调等电器自动关闭，在电力波谷时自动把空调打开，向房间内蓄积冷量，这样的技术能降低电网负荷波动，减少电力波谷时电力浪费，也是一种自控方式。

　　4结语

　　综上所述，楼宇自控与智能照明，建筑能耗占到全社会能源总消耗量的30%左右，且有持续上涨的趋势。建筑电力能耗问题尤为突出，如何“节电能、降电耗”，进行电气自控设计已势在必行，楼宇自控是一项技术性很强，影响因子复杂的工程。所以，电气自控设计应该引起电气设计人员足够的重视，认真的搞好电气工程的设计工作，在建筑电气设计中将节约能源的思想贯彻始终。根据工作、生产、学习和生活对视觉的要求，选择合理的照度标准，同时对要求照度提高的场所尽量采用混合照明方式以突出重点部分。减少电气能源、浪费情况，以提高建筑工程在电气和照明方面的社会效益、经济效益。

　　参考文献：

　　[1]曹礼鹏.基于自控视角的建筑电气设计方式分析[ J ] .自控， 2019，38（1）：16-17.

　　[2]柏云.关于楼宇自控设计及智能照明设计研究[ J ] .城市周刊，2019（38）：38.