解析最新既有公共建筑智慧化改造中的电气现状及发展趋势_GEBT

本文聚焦我国既有公共建筑智慧化改造过程中电气化现状，深入剖析公共建筑能效低、安全隐患多、运维成本高等问题。结合相关工程改造和电气化设计规范，梳理既有公共建筑改造中的电气化问题，并提出安全性与可靠性、智慧化与电气化、适用性与兼容性、经济性与成本效益、绿色低碳与可持续性等改造原则，为实际工程改造与电气化效能提升提供借鉴。同时，对既有公共建筑智慧化改造中涉及的关键电气化技术进行前瞻性预测，为推动我国建筑电气与智能化行业发展提供参考。

一、引言

我国公共建筑的大规模建设始于改革开放后，随着经济的飞速发展，城市化进程加速推进。截至 2022 年，公共建筑总量超 140 亿 m²，占城镇建筑总面积的 18%，其中 2005 年前建成的公共建筑占总量的 70% 以上。如今，城镇化率突破 67%，中国城市发展已从高速扩张转向存量更新阶段。既有建筑改造作为城市更新的核心内容，是破解资源约束、实现 “双碳” 目标的关键抓手，也是提升城市韧性、改善民生福祉的战略选择。近年来，国家层面密集出台政策，从顶层设计到地方实践，逐步构建起覆盖规划、技术、资金、管理的全链条政策体系，推动既有建筑改造迈向系统化、可持续化发展。

自 “十四五” 规划首次将 “实施城市更新行动” 纳入国家战略以来，既有建筑改造的政策力度持续加码。2024 年国务院发布的《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》明确将 “存量建筑节能改造” 列为重点任务。住建部进一步提出 “先体检、后更新，无体检、不更新” 原则，建立城市体检与更新一体化机制，将既有建筑安全隐患、能耗短板、功能缺失等问题纳入优先级改造清单。

政策导向的深化还体现在 “双碳” 目标的深度嵌入。在《2024 中国城乡建设领域碳排放研究报告》中，发布方根据最新的国家宏观统计数据，测算并分析了 2022 年我国建筑与建造、城市市政设施运行的能耗与碳排放。其中，公共建筑建造能耗约占全国建筑建造能耗的 45%，公共建筑的运行能耗约占全国建筑运行总能耗的 38.6%。国务院《2030 年前碳达峰行动方案》明确要求，到 2025 年，公共机构单位建筑面积能耗较 2020 年下降 5%，为既有公共建筑的节能改造提供了明确的政策约束和节能导向。北京、上海等各地已出台地方性法规，并结合区域特点制定差异化细则。我国的城市更新政策已形成了强制约束、经济激励、技术支撑三位一体的政策网络。

随着国家 “双碳” 战略目标的推进和 “好房子” 政策的实施，建筑行业的绿色转型和智慧化发展已成为必然趋势。在此背景下，对既有公共建筑电气系统进行调研、分析、总结和提升是重要环节。既有公共建筑电气系统智慧化改造的策划和实施不仅要满足当前的改造需求，还要适应未来技术的发展和环境的变化，以促进能源的高效利用，减少碳排放，建设一个安全、舒适、时尚、环保、低碳的公共建筑。

二、既有建筑改造工程电气设计相关问题及要点

(一)现状问题

既有公共建筑电气系统建设年代久远，设计标准相对滞后，难以满足现代建筑对电气系统的高要求。部分建筑存在电气设备老化、线路老化、配电容量不足、能耗高等问题。此外，随着信息技术的快速发展，建筑内新增大量智能化设备，对电气系统的供电质量、可靠性、灵活性提出了更高要求，既有电气系统往往难以适应。

(二)设计要点

安全性与可靠性：电气设计应确保电气系统的安全可靠运行，避免电气火灾等安全事故的发生。合理选择电气设备和线路，确保其符合安全标准和规范。同时，要充分考虑电气系统的冗余设计，提高系统的可靠性。

智慧化与电气化：结合智慧建筑的发展趋势，将电气系统与智能化技术深度融合。通过引入物联网、大数据、人工智能等技术，实现电气系统的智能化监控、控制和管理，提高电气系统的运行效率和节能效果。

适用性与兼容性：电气设计应充分考虑既有建筑的实际情况和使用功能，确保电气系统与建筑的其他系统(如给排水、暖通、消防等)的兼容性和协调性。同时，要兼顾未来建筑功能的可能变化，使电气系统具有一定的可扩展性和灵活性。

经济性与成本效益：在满足电气系统性能要求的前提下，应注重电气设计的经济性。合理选择电气设备和材料，优化电气系统的设计方案，降低电气系统的建设和运营成本。同时，要充分考虑电气系统的节能效益，通过节能措施和设备，提高电气系统的成本效益。

绿色低碳与可持续性：电气设计应符合国家的 “双碳” 目标，采用节能环保的电气设备和材料，降低电气系统的能耗和碳排放。同时，要注重电气系统的可持续性，采用可再生能源和分布式能源技术，提高电气系统的能源自给率和环境友好性。

三、既有公共建筑改造关键技术

(一)3D 扫描与 BIM 结合技术

通过扫描仪发射激光获取被测物体表面的三维坐标和空间信息，快速生成高精度的三维点云模型，用于重建建筑内部的机电管线布局。将三维激光扫描技术与 BIM 技术相结合，通过扫描现场实际情况，生成点云数据后导入 BIM 模型。这种方法不仅解决了无图纸的难题，还为后续的改造和运维提供可靠的数据支持。

(二)供配电系统评估与诊断技术

既有建筑改造的供配电系统评估与诊断技术是确保改造项目顺利实施、提升系统可靠性与节能效果和确定改造方案的重要环节。评估与诊断技术通过设备状态监测技术，对既有配电设备健康度、负荷特性及能效进行量化分析。如采用红外热成像仪检测电缆接头温升，利用电能质量分析仪采集谐波畸变率、功率因数等参数，结合算法预测设备剩余寿命，从而识别高损变压器、绝缘老化电缆等隐患。全面评估既有建筑供配电系统的现状，精准诊断潜在问题，为改造提供科学依据。

(三)供配电系统智慧化改造技术

在传统的供配电系统基础上，引入物联网、大数据、人工智能等先进技术，提升供配电系统的运行效率、安全性和节能效果。通过在配电设备上安装传感器和智能终端，实现对设备运行状态的实时监测和远程控制;利用人工智能算法对设备运行数据进行分析，能够提前预测设备故障并发出预警;通过大数据分析技术，对采集到的设备运行数据进行深度挖掘，实现负荷均衡与能效优化;在配电室等关键区域引入智能巡检机器人，实现 24h 不间断巡检自动检测设备状态，识别异常情况，并实时上传数据;智慧化改造还包括对配电室环境的智能化管理，如温湿度控制、水浸报警、有害气体监测等，通过门禁系统、视频监控等技术，提升配电室的安全性。

既有公共建筑智慧化改造是城市可持续发展的关键路径。通过对既有公共建筑电气系统进行调研、分析、总结和提升，可以有效解决公共建筑能效低、安全隐患多、运维成本高等问题。本文提出的改造原则和关键技术，为既有公共建筑电气系统智慧化改造提供了理论依据和技术支持，对推动我国建筑电气与智能化行业发展具有重要的参考价值。

文章来源：GEBT

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