智能樓宇建筑電氣節能現狀及節能設計方案研究

賀繼勝

（廣東省重工建筑設計院有限公司）

智能樓宇建筑電氣節能水平很大程度決定了建筑耗能量，在降低建筑工程運行成本和實現可持續發展目標中應用電氣節能技術具有非常重要的意義和價值。建筑企業應當認真分析建筑電氣設計中存在的問題，通過有效的節能設計方案提升建筑整體的節能水平。本文將分析智能樓宇建筑電氣節能現狀，并在此基礎上對相應的設計措施進行探討。

1 智能樓宇建筑電氣節能現狀

①智能樓宇建筑電氣節能現狀。當前我國各類工程師對智能樓宇建筑內部系統還沒有形成全面了解，制定節能措施和方案僅限于部分節能產品的選型安裝或實施存在已久的節能方案，真正的統籌規劃還遠遠沒有實現，不合理的選擇照明光源和控制方式會大大增加照明系統的能耗。②監管和施工問題。為了實現對建筑節能的有效管理，國家逐步出臺了相應的節能標準、法規、政策，但是地方發展不平衡現象卻仍然存在。實際當中產生這一現象的原因包括設計單位變更部分設計后，建筑節能設計沒有重新進行備案。其次建設單位為了達到節約項目資金的目的，在沒有得到設計單位許可的情況下改變施工材料。再次施工設計圖紙要求沒有在施工活動中得到滿足[1]。

2 智能樓宇建筑電氣節能設計措施

2.1 供配電系統節能設計

智能樓宇建筑節能的關鍵環節之一就是供配電系統節能設計，通過對建筑物內容用電總負荷和用電等級進行前期統計分析，進行智能樓宇供配電節能系統的科學設計，這樣不僅能夠達到節省初期投資的目的，還能夠推動建筑面積性價比的提升，是回饋住戶的重要手段和途徑，住戶能夠長期從中獲得利益。在進行設計時應當對以下方面進行考慮：

（1）提升供配電系統的功率因數。功率因數的高低很大程度決定了無功功率的損耗，因此可以通過提升功率因素以減少線路無功功率的損耗，進而降低供配電系統的損耗在具體工程設計中應當對不同情況進行區分考慮，并采取相應的措施。在條件允許的情況下，設計人員應當將用電設備功率因素盡量提升。同時可以通過使用電容器對線路實行無功補償，提升線路的功率因素，降低系統的無功電流。在特定線路中，還可采用高低壓柜集中補償和分散就地補償的方式進行無功補償。

（2）變壓器有功損耗及優化。變壓器是配電系統中的重要基本設備，總能量的6%被變壓器消耗，所以在降低能耗的過程中應當采取有效措施降低變壓器的能耗，實際當中空載損耗和負載損耗構成了變壓器的有功損耗。在選擇變壓器的過程中，應當充分考慮節能變壓器的性能，包括SC8、SL9 等型號變壓器，主要應用優質冷軋取向矽鋼片，具有接接縫密合性好的特點，并且矽鋼片的具有一致的磁疇方向，這樣渦流損耗和漏磁損耗就能夠降至最低。同時，還應當注意繞組的阻值和變壓器的容量應當控制在合理水平，這樣就能夠避免在供電線路過載情況下線路產生的損耗。設計人員應當對初期投資和運行費用進行綜合考慮，并保證變壓器在預留一定余量的情況下運行。最后，還應當優化變壓器的運行方式。設計人員應當對建筑負荷需求和年運行費用進行綜合考慮，同時保證電負荷的合理分配，并且選擇和電力負荷相適應的變壓器容量，保證其在低耗區域內工作。另外，還應采取有效措施降低變壓器的運行環境溫度，并對三相負荷進行平整、對變壓器的接線方式進行合理選擇[2]。

2.2 照明系統的節能設計

在進行照明系統節能設計時應當合理選擇照明光源，具體選擇的過程中應當考慮價格、壽命、顯色指數、色溫、光效等要素。在我國節能政策實施的過程中，已經廣泛的運用了一些新的光源，包括LED 照明燈等等，甚至白熾燈已經被一些新的光源取代，包括緊湊型熒光燈，雖然使用它作為光源具有初期投資略高的問題，但該類燈具的使用壽命和能耗更加優越。實際當中確定建筑工程光源時應當綜合考慮工程性質、照明數量、使用場所等因素[3]。

選擇照明控制方式也是照明系統節能的主要環節，傳統的照明控制系統包括雙控開關質控、多燈控制、聲音控制、單燈控制等。而智能照明控制方式則由探測器控制、自控系統控制、樓宇總線控制構成。實際當中應當根據實際情況進行照明控制方式的選擇，但是應當滿足方便節能的原則。通過對智能樓宇內外照明系統的綜合分析，應當盡量將先進的節能照明燈具作為首選。如果是建筑內部室內照明，還應當對照明光源的舒適性和實用性進行綜合考慮。在照明系統開關的選擇上，應當考慮自動控制系統和聲光控模塊，這樣就能夠在具有較大人員流動的情況下，有效控制系統損耗[4]。

2.3 空調系統的節能設計

在現代建筑中除照明設備外，使用最為普遍的電器就是空調，根據相關統計發現實際當中空調系統耗能約占整體耗能的一半左右，所以智能樓宇電氣化節能設計中的重要課題就是空調系統節能[5]。

開展進行空調系統施工時強電系統設計師應當強化與暖通系統工程師的交流和溝通，對控制模式進行合理選擇并優化設置各參數，通過系統節能潛能的挖掘，確保接口設計和施工的節能水平，使得空調系統在最佳運行狀態的節能。例如可以選用先進的按熱泵空調系統，該系統由建筑物內系統、地熱能交換系統、水源熱泵機組等構成。在外界溫度較低的情況下，熱泵機組能夠吸取地源熱量，建筑物基于此實現供暖。當外界溫度較高時，熱泵機組將室內熱量導向地源當中，這樣建筑內部的制冷功能就實現了。該系統還具有無污染和零排放的特點，但是需要建筑項目附近有豐富的可供使用地表水才能夠使用。相對于傳統空調，這種系統不僅能夠大量節約能源，還具有較高的可靠性和低耗能性的特點[6]。

3 結語

通過以上內容可知，智能樓宇電氣設計節能水平對于降低建筑運行成本、推動社會可持續發展具有非常重要的意義。建筑工程企業應當對電氣系統節能設計進行深入的研究，并且及時有效的解決設計方案中存在的問題，進而有效推動建筑工程電氣節能水平的提升。本文分析了智能樓宇電器系統節能設計中存在的問題和相應的解決方案，但仍具有一定局限性希望行業人員能夠重視，提升建筑電氣系統的節能水平，實現建筑工程建設的可持續發展。

[1]呂楚勇.高層建筑電氣節能設計的現狀及方法探討[J].建筑工程技術與設計，2015（12）：1873.

[2]趙亞建.智能樓宇建筑電氣節能現狀及節能設計研究[J].華章，2012（22）：278.

[3]謝艷君，封曙昊，張素勇，等.淺析電氣節能設計的優勢體現及落實[J].建筑工程技術與設計，2015（21）：1851.

[4]周長涓.淺談建筑電氣節能設計及照明節能設計的探討[J].中國新技術新產品，2013（4）：182.

[5]丁瑋.建筑夜景照明電氣節能設計方法研究[J].天津大學學報，2011（3）：35～36.

[6]林毅宏.智能樓宇建筑電氣節能現狀及節能設計研究[J].自動化與儀器儀表，2011（3）：135～136.