淺論智能建筑樓宇電氣節(jié)能設(shè)計(jì)

耿緒彬

（河北誠(chéng)業(yè)建工集團(tuán)有限責(zé)任公司，河北 石家莊 052160）

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與人們對(duì)居住要求的提升，智能建筑樓宇在近年獲得了迅速的發(fā)展。隨著能源的短缺以及人們環(huán)保理念的逐步提升，在樓宇建筑系統(tǒng)的智能化越來越受到人們青睞的同時(shí)，智能建筑樓宇的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)也更受關(guān)注。但在智能建筑樓宇的電氣節(jié)能需求得到關(guān)注與重視時(shí)，由于經(jīng)濟(jì)效益或技術(shù)水平所限，加之設(shè)計(jì)與使用過程中存在的種種不合理現(xiàn)象，使得智能建筑樓宇的電氣節(jié)能效果往往未能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的節(jié)能目標(biāo)，造成了大量電能資源的浪費(fèi)。如何正確地認(rèn)識(shí)智能建筑樓宇電氣節(jié)能需求，并設(shè)計(jì)出合理有效的電氣節(jié)能方案，是當(dāng)前智能建筑樓宇設(shè)計(jì)建設(shè)首先要解決的重要課題。

1 智能建筑樓宇電氣節(jié)能的現(xiàn)狀

隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，城市內(nèi)的建筑樓宇數(shù)量顯著增加，智能建筑樓宇更是成為當(dāng)下建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，其建筑數(shù)量不斷增加。在此背景下，如何有效地提升智能建筑樓宇的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)較好效果的電氣節(jié)能目標(biāo)，成為亟需解決的問題。目前我國(guó)智能建筑樓宇的電氣節(jié)能存在著過度耗能與能耗浪費(fèi)的問題。

（1）空調(diào)系統(tǒng)存在的問題。在當(dāng)前的智能建筑樓宇中，空調(diào)系統(tǒng)是不可或缺的重要配備。其能夠隨時(shí)為人們提供舒適的室內(nèi)居住環(huán)境。作為當(dāng)前智能建筑樓宇中主要的電氣能源消耗設(shè)備，空調(diào)系統(tǒng)所占據(jù)的電氣能源消耗比例相當(dāng)之大。然而目前的空調(diào)系統(tǒng)自動(dòng)化程度還不夠高，在運(yùn)行的過程中缺乏合理有效的管理制度，造成了空調(diào)超負(fù)荷工作或者閑置的兩種極端現(xiàn)象，加之其運(yùn)行效率尚不能滿足智能建筑樓宇的居住性能要求，價(jià)值市面上大部分的空調(diào)在節(jié)能方面的設(shè)計(jì)還未達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，使得空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)消耗能源過多或者使用效率過低等問題，從而在很大程度上制約了智能建筑樓宇電氣節(jié)能的發(fā)展水平。

（2）照明系統(tǒng)存在的問題。照明系統(tǒng)是所有建筑樓宇中不可或缺的系統(tǒng)設(shè)備，其系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接影響到了人們的日常生活。在當(dāng)前智能建筑樓宇中，自動(dòng)感應(yīng)照明設(shè)備、延時(shí)照明設(shè)備等具備節(jié)能環(huán)保功能的照明系統(tǒng)設(shè)備已經(jīng)被廣泛使用，為電氣節(jié)能做出了良好的表率。但同時(shí)也應(yīng)該注意到，在實(shí)際的智能建筑樓宇照明系統(tǒng)中，通常還存在著照明設(shè)備的功率過大、自動(dòng)化控制的程度較弱等現(xiàn)象，從而造成了電氣能源的浪費(fèi)。同時(shí)，由于部分樓宇中照明設(shè)備的變化頻率不穩(wěn)定，使得照明設(shè)備頻繁出現(xiàn)故障，使用壽命大大縮短，導(dǎo)致智能建筑樓宇照明設(shè)備的投資增加，這也在一定程度上影響到了照明設(shè)備電氣節(jié)能的可持續(xù)性。

（3）供配電系統(tǒng)存在的問題。供配電系統(tǒng)是智能建筑樓宇滿足人們工作與生活、保持其他設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本系統(tǒng)。其變壓器容量、運(yùn)行效率、設(shè)計(jì)線路等因素的使用情況或設(shè)計(jì)水平，都會(huì)在很大程度上影響到供配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行，從而影響到其電力資源的能耗。如變壓器的功率過大時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致大量不必要的電氣能源消耗，從而造成能源的浪費(fèi)。

2 智能建筑樓宇電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)原則

（1）電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)能夠滿足智能建筑樓宇的使用功能。滿足智能建筑樓宇的使用功能是電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的首要前提。因此，電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在秉承節(jié)能環(huán)保理念與滿足智能建筑樓宇生活辦公需求的基礎(chǔ)上，對(duì)智能建筑樓宇中需要電氣能源消耗的系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)的分析與合理有效的改造，從而使其能夠?qū)﹄姎饽茉催M(jìn)行合理調(diào)配與充分使用，避免了電氣能源的浪費(fèi)。在改造過程中，切忌以犧牲使用功能來提升節(jié)能環(huán)保的效果，從而造成適得其反的效果。

（2）電氣節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合經(jīng)濟(jì)需求，有效降低成本。電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的目的不僅在于提升對(duì)電氣能源的利用率，降低對(duì)電氣能源的浪費(fèi)，還在于通過科學(xué)合理的手段，在環(huán)保節(jié)約的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備使用壽命的延長(zhǎng)與故障次數(shù)的減少，從而有效提升其經(jīng)濟(jì)效益，降低維修或更換設(shè)備的成本。在進(jìn)行電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)重視對(duì)智能建筑樓宇的合理經(jīng)濟(jì)投資與節(jié)能設(shè)計(jì)，使其符合最佳的經(jīng)濟(jì)性能。

（3）電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)應(yīng)科學(xué)合理，確保良好的節(jié)能效果。電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)具備較高的科學(xué)性，通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水平、合理的針對(duì)性分析來有效提升智能建筑樓宇的電氣節(jié)能效果。在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)結(jié)合智能建筑樓宇的實(shí)際情況來進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)，并通過實(shí)踐、篩選等手段選擇出最為合理的設(shè)計(jì)方案，從而有效提升智能建筑樓宇的電氣節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。

3 智能建筑樓宇電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)方案

（1）空調(diào)系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。首先，在智能建筑樓宇空調(diào)系統(tǒng)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，對(duì)其負(fù)荷進(jìn)行精確合理的統(tǒng)計(jì)與計(jì)算是首要前提。應(yīng)該根據(jù)智能建筑樓宇的實(shí)際情況與節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)需求，對(duì)設(shè)計(jì)前的相對(duì)濕度、相對(duì)溫度、用電功率、飽和度等進(jìn)行精確的計(jì)算，從而制定出最合理的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方案，在滿足高效節(jié)能需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的有效調(diào)度。其次，在選擇空調(diào)系統(tǒng)電氣設(shè)備的容量時(shí)，也應(yīng)當(dāng)為其預(yù)留一定的容量，使得空調(diào)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)容量調(diào)動(dòng)或變化時(shí)能夠有應(yīng)對(duì)的空間，而不會(huì)由于供需不匹配而導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)能耗大幅增加甚至設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。第三，變頻調(diào)速技術(shù)在當(dāng)前的空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)中已經(jīng)使用得較為頻繁，其能夠根據(jù)人們?nèi)粘Ｉ钆c工作的時(shí)間分配，計(jì)算出實(shí)際的符合需求量，從而對(duì)空調(diào)的輸出進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控與分配，在保證最佳溫濕度調(diào)節(jié)效果的前提下實(shí)現(xiàn)良好的電氣節(jié)能要求。此外，電氣節(jié)能設(shè)計(jì)固然是空調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)能耗節(jié)約的基礎(chǔ)保障，但日常運(yùn)行的管理才是決定空調(diào)系統(tǒng)是否能夠按照設(shè)計(jì)需求實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能目標(biāo)的關(guān)鍵所在。在空調(diào)系統(tǒng)的日常運(yùn)行過程中，應(yīng)根據(jù)智能建筑樓宇及其空調(diào)系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)際情況，執(zhí)行科學(xué)合理的運(yùn)行管理方法，通過對(duì)相關(guān)工作人員的定期培訓(xùn)，有效提升空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的管理水平，實(shí)現(xiàn)最佳的電氣節(jié)能效果。

（2）照明系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。在照明系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中，對(duì)自然光的充分有效利用是首選。設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)智能建筑樓宇中的自然采光進(jìn)行分析研究，并與相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)、建筑施工人員等做好溝通對(duì)接工作，通過實(shí)現(xiàn)自然照明與人工照明系統(tǒng)的完美契合，有效減少人工照明系統(tǒng)的使用率，從而降低能源消耗。其次，在進(jìn)行照明系統(tǒng)燈具選擇的過程中，應(yīng)盡量選用新型的具有節(jié)能效果的燈具設(shè)備，并盡量使用聲光控自動(dòng)開關(guān)或者自帶功率補(bǔ)償?shù)臒艟?，從而有效避免能源消耗的浪費(fèi)。只有通過合理的照明系統(tǒng)管理控制方案，才能在滿足人們工作生活基本需求的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣能源的有效節(jié)約。

（3）供配電系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，能夠在實(shí)現(xiàn)人性化服務(wù)的基礎(chǔ)上，有效提升智能建筑樓宇的經(jīng)濟(jì)性。首先，在設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)的過程中，應(yīng)對(duì)建筑樓宇的用電等級(jí)、總負(fù)荷等進(jìn)行精準(zhǔn)的計(jì)算，從而設(shè)置與之相匹配的供配電系統(tǒng)容量，制定出合理可行的供配電方案，從源頭上實(shí)現(xiàn)對(duì)供配電系統(tǒng)的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)。在選擇變電站與配電站的地址時(shí)，應(yīng)盡量將其布置在負(fù)荷中心的位置，從而有效降低在輸送過程中的電能能量損失。同時(shí)選擇合理的主接線方案，從經(jīng)濟(jì)性與可靠性兩方面入手，根據(jù)智能建筑樓宇的實(shí)際情況與用電負(fù)荷等具體需求，來選擇最合適的變壓器容量，制定有效的配電方案，從而有效提高供配電系統(tǒng)的工作效率與運(yùn)行功率，實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣能源的節(jié)約功能。第三，由于智能建筑樓宇往往供電需求極大，因此，通常配有多臺(tái)變壓器。對(duì)于這種供配電系統(tǒng)，在調(diào)度方式上，則應(yīng)該采用多臺(tái)變壓器并列運(yùn)行的方法，通過對(duì)用電負(fù)荷的計(jì)算自動(dòng)調(diào)整相應(yīng)的供配電方案，在確保變壓器實(shí)現(xiàn)最優(yōu)工況的同時(shí)，有效提升供配電系統(tǒng)的調(diào)度靈活性與供電可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

智能建筑樓宇的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)是一項(xiàng)專業(yè)且復(fù)雜的工程，是未來建筑建設(shè)發(fā)展的方向。在電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該充分考慮到智能建筑樓宇自身的實(shí)際情況，在滿足其基本使用功能與人性化服務(wù)的前提下，來實(shí)現(xiàn)對(duì)電氣能源的有效調(diào)配與利用。智能建筑樓宇的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)并不是一個(gè)單一的環(huán)節(jié)，其不僅需要在設(shè)計(jì)前期對(duì)樓宇實(shí)際情況與用戶需求進(jìn)行科學(xué)合理的分析，還需要在運(yùn)行環(huán)節(jié)對(duì)其采取有效的管理，才能實(shí)現(xiàn)最大化的電氣節(jié)能效果。只有實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，滿足企業(yè)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的核心效益，才能有效促進(jìn)智能建筑樓宇電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

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