智能化建筑電氣的節能優化設計研究

楊滕 王偉

摘 ?要：隨著我國經濟建設、信息化技術以及建筑工程技術的不斷提高，智能化技術在我國建筑領域得到廣泛應用，智能化建筑行業得到了快速發展。但是在智能化建筑建設過程中，在電氣節能方面仍有不足，造成了資源浪費，嚴重影響了智能化建筑的健康、可持續發展。本文首先對我國智能化建筑電氣節能存在的問題進行分析，然后對智能化建筑電氣節能優化設計提出幾點建議，以便相關設計人員參考應用。

關鍵詞：智能化建筑;電氣;節能;優化設計

中圖分類號：F407 ??文獻標識碼：A ???文章編號：2096-6903（2019）02-0000-00

0引言

隨著經濟技術的發展以及各種資源與能源的不斷開發，我國的資源和能源存儲量逐漸減少，部分資源和能源緊缺，因此節能降耗迫在眉睫。智能化建筑在設計時考慮了電氣節能設計，但是在電氣設計方面仍存在較多不足，在實際建設與應用過程中仍有不少電能浪費現象，因此需要優化智能化建筑的電氣節能設計。

1智能化建筑及其電氣節能概述

1.1智能化建筑概述

所謂的智能化建筑，是基于網絡技術、通訊技術、建筑技術等將信息管理系統、公共安全系統、建筑設備管理系統等集成到一起，建立建筑自動化系統、辦公智能化系統和通訊系統，為人們創造一個舒服、環保、安全、智能的建筑環境。智能化建筑是一種現代化樓宇，借助智能控制系統來管理和控制硬件設備、光電設備等。然而由于國內目前智能化建筑的智能控制系統尚不完善，具體實踐還有待提升，導致國內許多智能化建筑的控制系統不能正常運行，未有效發揮其功能優勢。由此可見，只有堅持完善智能化建筑的控制系統和相關技術，才能推進國內智能建筑電氣節能技術的成熟。

1.2電氣節能優化

不斷發展的智能建筑對建筑控制系統提出越來越高的要求，智能化節能控制系統性能會受到多種客觀因素影響，其中最為直接的就是建筑電氣。現階段我們面對的主要問題，就是如何實現智能建筑電氣能源消耗的進一步減少。在這一過程中，需要得到電氣節能技術的支撐，進而促使智能控制系統性能在原有基礎上得到真正意義上的提高。對于智能化建筑來說，建筑電氣節能是其最為關鍵的內容。電氣節能始終作為基礎存在于建筑電氣工程行業當中，是我國建筑能耗不可缺少的組成部分之一。為促使建筑電氣工程得到進一步發展，我們必須借助必要的措施與手段，實現智能化電氣節能技術的不斷完善與優化。其中主要涉及安全系統、光電系統的正常運轉等，通過有效的管理，促使智能化節能環保操作實現對自身作用與價值的最大限度發揮。

2智能化建筑電氣節能所存問題分析

2.1照明光源與控制方式不合理

照明系統是智能化建筑各類電器消耗中占比重較大的一項，很多智能化建筑照明度數、照明光源以及控制方式等設計不合理，這既影響照明效果，也增加了電能的損耗。比如很多建筑照明系統為24小時無間斷運行，建筑電能消耗增加30.00%以上。

2.2智能化電氣設備質量安全監管存在漏洞

目前，我國電氣節能設備研發水平處于中等水平，部分電氣設備實用性不高，在質量安全與電氣節能設計技術方面有待加強。比如在計算電流負荷時經常出現用電數據缺失或不準確的情況，在選擇節能設備變壓器時缺乏科學合理的數據支持，節能設備變壓器選擇缺乏合理性，最終導致變壓器運轉效率降低的問題，影響節能設備的正常運行。

2.3電氣節能設計協調性不足

在進行智能化建筑的電氣節能設計時，沒有進行科學、合理的統籌規劃，增加電氣節能控制漏洞，影響節能系統運行的穩定與運行效率，增加了能耗。比如通風設計未能與建筑構造相協調，從而造成建筑內部空調冷量過高的現象，而且通風性差還會影響室內及機械設備的排風散熱，造成冷負荷而增加空調的負荷，加大耗能。

3智能化建筑電氣節能優化設計

3.1優化設計原則

3.1.1 節能降耗原則

節能降耗是電氣節能優化設計的核心原則，是智能化建筑電氣節能設計的主要目的，因此在進行優化設計時應該合理選擇節能設備材料、節能方式使智能化建筑電能損耗降到最低。

3.1.2 遵循實際原則

在制定電氣節能設計方案時，應先對智能化建筑的規劃布局、內部結構設計等進行實地考察與分析，綜合考慮娛樂設施、運輸通道、照明需要等建筑功能因素，合理評估建筑耗能情況，從實際出發設計電氣節能的優化方案。在保障人們出行、娛樂等正常生活的基礎上確保電氣節能的安全性、有效性和有序性。

3.1.3 環保原則

在進行節能優化設計時還應充分考慮環境因素，智能化設備材料應以環保節能為主，堅持生態環保、可持續發展的科學理念。

3.2優化照明系統節能設計

智能化建筑用電系統中占比例最高的為照明系統，因此優化照明系統的節能設計十分重要。照明系統的耗能主要與照明時間、照明設備功耗、照明方式、照明設備發光效率、運行照明設備數量、建筑物總面積等因素有關，因此可綜合考慮各相關因素進行照明系統節能的優化設計：（1）設立選擇照明設備，首選高效的節能光源設備，以低功耗、高發光效率以及長久耐用光源最佳;（2）合理選取光源配件，包括觸發器、鎮流器、燈管（泡）、燈芯等，選擇光源配件性能好、耐用、功耗低的照明設備;（3）改進照明方式，改進照明回路開關設計，合理安排照明時間，可選擇聲感應、光感應等照明控制方式，減少照明浪費現象;（4）優化建筑物設計，在設計建筑結構時，應考慮采光因素，通過合理選擇門窗開設方位以及采用透光性較好的門窗材料以充分利用自然光，設計照明系統電路時主要選用三相四線方式，促進節能供電的最大化。

3.3優化供電系統節能設計

供電系統電能損耗也是智能化建筑電能損耗較大的一部分，因此需要優化供電系統的節能設計。在設計智能化電氣節能方案時，應對建筑物總體用電情況、供配電設備功率、設備分布情況以及符合用量等供配電相關情況進行了解與分析，對建筑物的整體供配電情況進行合理評估，進而選擇合適的高效節能供配電設備，在保障建筑物供配電正常的前提下使電能損耗最小化。

（1）合理選擇變壓器，變壓器運行過程中的電能損耗在整個供配電電能損耗中占比重最大，在可控的成本投入范圍內選擇性能良好、與驅動負載相匹配、具有節能功效的變壓器，合理地分配供配電系統負載，以降低電能損耗。

（2）合理設計變電站變壓器工作方式，同個變電站的驅動變壓器可采取并聯電路形式，這樣可以根據供配電系統負載變化隨時對變壓器投放使用數量進行調整，將電能損耗降到最低。

（3）合理選擇供配電電路線路導線材質，據研究數據顯示，供配電系統輸入電能中有4.00%為損耗在線路上面：一方面是線路自身因素，如導線材質、導線截面等，另一方面是供配電方式。選取導線時，首選電阻值較低的鋁、銅材質導線，一、二類建筑物電量負載較大，在成本允許的情況下應以銅質導線為主，三類建筑電量負載較小，可使用鋁質導線。同時在線路布局設計上，應將導線長度盡量縮短以減小導線截面，盡可能減少彎路線路設計，減小電能耗損。

3.4優化供水等設備

優化供水、空調、通風以及電梯設備的電氣節能設計，在智能化建筑中供水、空調、通風以及電梯等設備的耗電量也是比較大的，應加強節能優化。

（1）供水設備節能優化：供水系統應選擇節能環保、無負壓作用的設備，在節能的同時還具有凈化水質作用;

（2）空調設備節能優化：空調功率高、耗電量大，應選節能環保型、選擇運行效率高的空調設備，例如水源熱泵式空調，同時根據實際環境合理設置工作模式，防止電能損耗過度;

（3）通風節能優化：在進行建筑結構設計時應考慮通風因素，然后根據建筑整體電能資源使用情況、風機設備參數要求與使用環境條件合理選取風機設備。

（4）電梯設備節能優化：應選取性能、節能效果、安全性、質量等方面優良的空調設備，并選取功率與型號相符的電機驅動設備，根據建筑物結構盡量設計小機房安裝。

3.5優化節能材料的選擇

電能為不可再生能源，因此應注意節能材料的選擇，一方面，在設計智能化建筑電氣裝修方案時應選取節約型、環保型的新型材料;另一方面，應充分開發并利用可再生的清潔能源，比如熱能、風能、太陽能等，將其應用在耗能大、功率高的大型設備中，減少設備對電能的過度依賴，節約電能資源。

4結語

智能化建筑為建筑行業未來發展的重點，在其發展過程中必須重視電氣節能設計，不斷進行智能化建筑電氣節能優化設計，如照明系統、供配電系統、空調、電梯、通風設備等，并且遵循環保性、經濟效益型、實際性以及節能降耗原則，使智能化建筑電氣的電能損耗最低化，促進我國智能化建筑的發展。

參考文獻

[1]張劍.智能化建筑電氣節能優化設計問題分析[J].房地產導刊，2015（03）：295.

[2]曾小陽.智能化建筑電氣節能優化設計的相關分析[J].科技風，2013（16）：156.

[3]肖峻.智能化建筑電氣節能優化設計[J].科技與企業，2015（11）：107.

[4]許青青.智能化建筑電氣的節能優化設計[J].山西建筑，2014（11）：223-225.

收稿日期：2019-05-20

作者簡介：楊滕（1988—），男，山東濟寧人，本科，工程師，研究方向：電氣工程及自動化。

Research on Energy-saving Optimization Design of Intelligent Building Electrical

YANG Teng， WANG Wei

（Jining Architectural Design and Research Institute， Jining Shandong ?272000）

Abstract： With the development of China's economic construction， information technology and construction engineering technology， intelligent technology has been widely used in China's construction industry， and the intelligent construction industry has developed rapidly. However， in the process of intelligent building construction， there are still some shortcomings in electrical energy conservation， resulting in waste of resources and affecting the healthy and sustainable development of intelligent buildings. This paper first analyzes the problems existing in China's intelligent building electrical energy conservation， and then puts forward some suggestions for the intelligent building electrical energy optimization design.?So that the designers can refer to the application.

Keywords： intelligent building; electrical; energy saving; optimization design