基于智能化建筑電氣節能優化設計分析

劉釗　唐振宇

摘要：智能化建筑電氣節能優化設計關系著智能建筑的節能水平和安全性能，因此對其進行研究有重要的現實意義。文章首先闡述了智能化建筑及智能化建筑電氣設計的概況，然后對智能化建筑電氣節能優化設計存在的問題進行了分析總結，在此基礎上提出了提高智能化建筑電氣節能優化設計水平的方法及建議。

關鍵詞：智能化建筑；電氣設計；電氣節能；優化設計；節能水平；安全性能 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU855 文章編號：1009-2374（2017）01-0118-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.057

隨著我國經濟社會的快速發展及城市化進程的不斷加快，我國各行各業都取得了長足的發展，尤其是建筑業，一直保持著高速發展的良好態勢。智能化建筑是建筑業未來的主要發展方向，隨著人們節能環保意識的不斷提高，越來越多的人開始關注智能化建筑電氣節能優化設計問題。在智能化建筑電氣設計中，落實節能環保理念，提高建筑的節能水平及安全性能，將有利于推動建筑業的良性發展。

1 智能化建筑的概述

智能化建筑與傳統建筑相比有很大的區別，主要是融入了現代智能技術及計算機技術，通過利用這些先進的技術手段來進行建筑管理，并對公共安全系統進行優化組合。智能化建筑的發展與科技進步密切相關，這種建筑形式在我國發展時間不長，但發展速度很快，在現階段，仍然是以學習借鑒國外先進技術為主，在具體應用過程中還存在一些問題，比如系統運行不穩定、操作復雜等，因此我們有必要對智能化建筑的一些技術及管理問題進行深入研究，尤其是在電氣節能優化設計方面，對保障智能化建筑的安全穩定運行非常有益。

2 智能化建筑電氣的概述

計算機技術及智能化技術的快速發展，從根本上改變了傳統建筑業的發展模式，智能化建筑開始逐漸取代傳統建筑，成為建筑業的主要發展方向，并對我們的生活產生深刻影響。在智能化建筑中，電氣系統的優化設計非常關鍵。區別于傳統建筑業的電氣系統，智能化建筑中能夠利用智能系統來對建筑設備進行監控，對各種電氣設備的運行狀態進行調整，對電氣系統的能耗進行在線監測與評估，通過調整系列參數來對電氣設備進行控制，以實現節能效果，并保障電氣系統運行安全穩定。智能化建筑的智能控制系統能最大程度地發揮出電氣設備的節能功效，從而避免資源浪費，保障建筑安全。簡單而言，智能化建筑類似于是由各種智能設備構建而成的一個智能網絡，智能化建筑的電氣系統是整個網絡的重要組成部分，通過利用智能化技術及計算機技術來實現對電氣系統進行在線監測與控制，以此來保障建筑安全，并實現節能環保的目的。

3 智能化建筑電氣的節能現狀

我國智能化建筑經過近些年的發展雖然取得了很大的進步，但在節能優化設計方面仍然存在不少問題，主要表現在變壓器選擇不當、照明光源選擇不當、電氣監控設備運行不合理、通風系統設計存在缺陷、輔助設施安裝不到位及缺乏全面的質量安全監督等方面，這些問題對智能化建筑的安全穩定運行產生了很大影響，造成建筑電氣設計難以達到預期設計目標，在一定程度上阻礙了智能化建筑的發展。

變壓器選擇不當的根本原因是在對智能化建筑進行電氣設計時沒有準確計算用電負荷或是用電數據統計不完全，導致變壓器選擇過大，造成變壓器的運行效率低下。照明光源選擇不當主要是由于照明制度設計不規范造成的，這將會導致能源浪費。目前，在一些大型公共建筑中，電氣監控設備通常都是24小時不間斷運行，相比普通建筑，這類智能化建筑的用電量會超出30%，造成電力資源浪費。大型智能化公共建筑存在的問題是比較多的，一些單位出于自身利益的考慮，在這類建筑中沒有安裝在線檢測及監控設備，導致智能化系統功能不完善，影響了建筑電氣的節能效果。通風系統設計存在缺陷主要表現為在一些智能化建筑中，由于設計不合理導致空調冷量超出標準，一些中央空調的運行制度不合理，智能通風不暢，空調冷耗量過大等。輔助設施安裝不到位主要體現在供暖通風系統以及給排水系統方面，相關統計數據表明，如果供暖系統設備及給排水系統設備運行方式設計不合理，將會導致能耗大幅度增加，嚴重影響節能效果。在質量監督方面，由于當前我國智能化建筑還處在初級發展階段，缺乏完善的質量監督制度，也缺乏有針對性的監督措施，再加上設計人員的綜合素質有待提高，因此，這也在一定程度上影響了智能化建筑電氣節能優化設計的水平。由此可知，對智能化建筑電氣進行節能優化設計是很有必要的，其目的就是為了提高電能使用效率，避免資源浪費，保障建筑運行安全。

4 智能化建筑電氣節能優化設計的原則

對智能化建筑電氣系統進行節能優化設計的目的就是為了減少建筑電氣設備的能源消耗，在實現節能環保目的的同時，為人們提供良好的生活和工作環境，滿足人們的日常需求。建筑電氣設計人員應從建筑電氣設備布局、用電負荷核算、建筑電氣設備特點等方面進行綜合考慮，通過研究制定出科學合理的優化節能方案，保障電氣設備安全可靠運行，并實現節能環保的目的。因此，從整體上來說，智能化建筑電氣節能優化設計應遵循以下原則：首先，要保障建筑安全，保障人們能夠正常使用建筑并能夠得到良好的服務；其次，設計人員在設計過程中，要充分考慮節能運行的成本，通過選擇合理的節能方式及選擇恰當的設備及材料，來進行成本控制；最后，智能化建筑的運行系統應充分考慮各種節能因素，盡最大可能地降低能源消耗，通過選擇合理的節能手段，來實現節能環保目的，提高能源使用效率。

5 智能化建筑電氣節能優化設計方法分析

5.1 優化供電系統

供電系統是智能化建筑電氣系統的關鍵，在進行電氣節能優化設計時首先就要考慮對供電系統進行優化設計。對智能建筑供電系統進行優化設計主要考慮兩個因素：一是各種用電設備如何進行布局；二是各種用電設備都有什么樣的特點。具體而言，設計人員應根據實際情況，從供配電布線、用電電壓、用電設備功率、負荷容量及用電設備布局等方面進行綜合考慮。首先，是要選擇最為合適的供配電節能設備，從源頭上減少能源消耗；其次，由于在供電系統中變壓器的電能損耗較大，設計人員應重點考慮變壓器負載問題，應在盡量降低成本的情況下，選擇與驅動負載能力相互匹配的變壓器，合理分配變壓器的負載，以此來減少電能消耗。設計人員在對供電系統進行優化設計的過程中，必須要考慮到滿足用戶的日常用電需求，保障供電系統穩定運行，在此基礎上選擇能源消耗最少的節能設備以及最為合適的變壓器，盡最大可能地降低能源消耗，實現節能目的。

5.2 對供水、空調以及通風電氣進行優化

除了供電系統以外，智能化建筑的通風系統、供水系統以及空調系統都是設計人員重點考慮的能夠降低能耗的地方，建筑設計人員在進行電氣節能優化設計時，應根據實際需求，合理選擇風機、水泵及空調等各種用電設備。通風系統在智能化建筑中是非重要的，而風機通常都是大功率的耗能設備，設計人員應根據實際需要，選擇經濟實用的風機，這樣就不僅保障了智能化建筑中有良好的空氣環境，又能實現節能目標。供水系統在智能化建筑中的重要性是不言而喻的，設計人員應選擇那些既節能環保又能夠凈化水質的設備，這樣不僅可以滿足用戶的用水需求，還能夠實現節能目的，通常情況下應選擇無壓供水裝置?？照{系統是智能化建筑中電能消耗量較大的系統，設計人員在選擇空調設備時要充分考慮各種因素，盡量選擇那些節能環保、零排放的空調，在現階段，一般情況都選擇水源熱泵空調，這種空調相比其他空調更為節能。

5.3 優化照明系統

在智能化建筑中，照明系統的能耗很大，而照明系統是具有最大節能優化空間的系統。由于燈具的型號和種類非常多，設計人員應根據實際需求，在控制運行成本的情況下，選擇那些能夠節約電量的智能化燈具，選擇能夠減少能源浪費的聲控開關。另外，在設計智能化建筑的過程中，工程設計人員應充分考慮采光情況，盡可能地多利用自然光，這樣不僅可以提高建筑物室內的自然照明程度，提高自然光的利用效率，還能夠減少能源消耗。

5.4 充分利用其他再生資源

考慮利用再生資源是進行建筑電氣節能優化設計的一個重要方面。目前，能夠利用的再生資源主要為太陽能和風能，因此，在進行電氣節能優化設計時，應在建筑物中增加能夠利用太陽能和風能的設備，減少那些能耗較高的用電設備，提高再生資源的利用效率。智能建筑的室內裝宜采用各種節能產品，而建筑物的外墻也應多采用節能材料，這樣不僅實現了節能環保的目的，也能夠提高建筑物的質量，為用戶提供更好的生活及工作環境。

5.5 提升工程系統的控制水平

除了優化供電系統、供水系統、通風系統、空調系統、照明系統以及充分利用可再生資源外，智能建筑電氣節能優化設計的另外一個方面就是要提高建筑工程系統的控制水平。智能化建筑設的智能控制能力是體現其設計水平的一個重要標志，通過利用工程系統來對空氣溫度、濕度、風力、風速等進行自動調節，不僅能為用戶提供舒適、方便的生活環境，還能夠實現節能的目的。除此之外，通過利用工程控制系統，對各種用電設備進行監控，并對其運行參數進行調節，使各種用電設備都維持在最優的運行狀態，這樣不僅能夠保障用電設備安全穩定運行，也能夠最大程度地降低能源損耗。智能化建筑電氣的節能優化設計是非常復雜的，涉及到很多方面的內容，設計人員應充分考慮各種因素，通過深入研究，來制定最為合理的設計方案，不斷提高工程系統的控制水平，最終實現節能環保的目的。

6 結語

當前，我國正大力建設兩型社會，隨著人們節能環保理念的不斷提升，人們對建筑電氣節能優化設計必將會更加關注。智能化建筑是建筑業未來的主要發展方向，因為智能化建筑融入了現代科技，能為人們提供更加舒適、更加方便的生活環境和工作環境。對智能建筑電氣進行節能優化設計是一項非常重要的工作，不僅能夠提高智能化建筑的設計水平，也能夠提高能源使用效率，實現節能環保的目標。智能化建筑電氣設計人員應不斷提高自身的節能環保意識，在工作過程中落實節能環保理念，在為人們設計出舒適便利的建筑的同時，推動我國建筑業健康可持續發展。

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作者簡介：劉釗（1985-），男，河北石家莊人，中機國際工程設計研究院工程師，碩士，研究方向：電氣設計；唐振宇（1987-），男（土家族），湖南長沙人，中機國際工程設計研究院工程師，研究方向：電氣設計。

（責任編輯：王 波）