智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)探究

劉明

摘要：建筑行業(yè)迅速發(fā)展的大背景下，群眾更加重視建筑行業(yè)的綠色發(fā)展。建筑行業(yè)能源消耗較大，故實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能降耗是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。智能化建筑是當(dāng)下新型的現(xiàn)代化建筑形式，其可為人們提供環(huán)保、舒適的居住場所。智能化建筑以眾多電氣設(shè)備為支持，日常運(yùn)行存在大量電耗，制約建筑經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。故文章提出智能化建筑電氣的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，旨在為建筑節(jié)能工作開展提供一定借鑒參考。

關(guān)鍵詞：智能;建筑;電氣;節(jié)能;設(shè)計(jì)

智能化建筑可對建筑中各項(xiàng)電氣設(shè)備優(yōu)化配置，從而提高電氣設(shè)備實(shí)用性價(jià)值，滿足用戶居住及使用需求[1]。按照現(xiàn)階段智能化建筑建設(shè)發(fā)展?fàn)顩r，我國智能建筑以高新技術(shù)支持建設(shè)，但其理論技術(shù)并不健全，導(dǎo)致智能建筑發(fā)展?fàn)顩r不理想。要確保智能化建筑得到充分應(yīng)用，就必須實(shí)現(xiàn)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，降低設(shè)備能耗，整合并分配資源，以此推動國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展。

1.智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的作用

1.1控制電能損耗

控制電能損耗是建筑電氣節(jié)能優(yōu)化的核心作用。目前，國家積極對新能源探索開發(fā)，但合理利用新能源還有待的深入開發(fā)[2]。為此，需更好完善智能化建筑建設(shè)，以電能為支撐，確保建筑設(shè)備、系統(tǒng)正常運(yùn)行，為住戶給予舒適生活、工作環(huán)境。建筑能耗在國家各類能耗中占比較高，建筑能耗中又以電氣能耗最為突出，做好智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)，可確保建筑應(yīng)用減少大量電能損耗。

1.2實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)

我國早期經(jīng)濟(jì)發(fā)展較片面，經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展以犧牲環(huán)境為代價(jià)，導(dǎo)致資源匱乏問題凸出。在此背景下，要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須兼顧生態(tài)保護(hù)，我黨、政府倡導(dǎo)落實(shí)“節(jié)能環(huán)保”理念。而作為國家支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑業(yè)，其必須依國情開展建設(shè)發(fā)展，重視建筑節(jié)能環(huán)保，在智能化建筑發(fā)展期間，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少電能損耗，確保電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)落實(shí)到實(shí)際中去，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的大目標(biāo)[3]。

2.智能化建筑電氣節(jié)能方面存在的問題

2.1節(jié)能技術(shù)有待完善

當(dāng)下我國建筑電氣節(jié)能技術(shù)發(fā)展迅速，但是和發(fā)達(dá)國家還存在一定差異。我國人口眾多，自然資源消耗量較大，對國家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展造成嚴(yán)重威脅。當(dāng)下，國家高度重視節(jié)能環(huán)保，綠色發(fā)展理念是人們需重視的理念，智能化的建筑電氣節(jié)能技術(shù)更應(yīng)受到重視。應(yīng)在現(xiàn)有技術(shù)成果基礎(chǔ)上，積極研發(fā)新技術(shù)，爭取達(dá)到世界一流技術(shù)水平。

2.2變壓器選擇不合理

變壓器選擇直接關(guān)系到智能化建筑電氣設(shè)計(jì)合理性，若電氣設(shè)計(jì)中未對用電數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，可能會導(dǎo)致所選變壓器容量不能滿足用戶使用需求，最終致使變壓器超負(fù)荷運(yùn)行，損耗大量電能，也徒增安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.3照明設(shè)計(jì)不合理

照明系統(tǒng)是智能化建筑的重要系統(tǒng)之一，但目前市場上的節(jié)能照明燈具琳瑯滿目，但智能化建筑設(shè)計(jì)仍然以傳統(tǒng)電氣照明為主，導(dǎo)致實(shí)際照明效果一般，但是照明系統(tǒng)能耗嚴(yán)重。

2.4通風(fēng)設(shè)計(jì)不合理

通風(fēng)系統(tǒng)也是智能化建筑核心之一，合理的通風(fēng)設(shè)計(jì)可給予用戶舒適居住體驗(yàn)，也減少空調(diào)使用頻率。但實(shí)際情況確實(shí)，部分智能化建筑通行系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，例如，空調(diào)冷量設(shè)計(jì)不符合實(shí)際使用需求，空調(diào)冷耗增加，導(dǎo)致能源消耗凸出。

3.智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

3.1配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

智能化建筑依托計(jì)算機(jī)、通信、自動控制技術(shù)，可對建筑運(yùn)行合理調(diào)節(jié)，為用戶提供舒適居住環(huán)境。運(yùn)行中，智能化建筑對配電系統(tǒng)穩(wěn)定性要求嚴(yán)格，需對配電系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，減少額外能耗。

首先，配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)需估算好負(fù)荷水平，確定變壓器容量、數(shù)量、確保配電系統(tǒng)滿足用電需求，又不至于過多的超出用電需求，導(dǎo)致設(shè)備空轉(zhuǎn)耗能;再者，應(yīng)提高配電系統(tǒng)功率因數(shù)，避免出現(xiàn)配電三相不平衡問題，通過有效的無功補(bǔ)償措施，避免線路出現(xiàn)過多無功損耗;最后，需強(qiáng)化配電系統(tǒng)諧波治理，采用濾波器、電抗器等科學(xué)配置，控制諧波現(xiàn)象，提高電能使用質(zhì)量。

3.2照明系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

考慮到照明系統(tǒng)的能耗也較高，且建筑運(yùn)行中使用照明系統(tǒng)的情況較多，導(dǎo)致運(yùn)行出現(xiàn)較嚴(yán)重的能耗，因此，需優(yōu)化照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)。首先，需選擇合適的鎮(zhèn)流器及電容器，優(yōu)化照明系統(tǒng)運(yùn)行功率;再者，在燈具選擇上，需優(yōu)先選擇節(jié)能燈具，降低燈具運(yùn)行中的能耗，同時(shí)也起到保護(hù)視力作用;最后，為進(jìn)一步降低照明整體能耗，需優(yōu)化建筑空間布局，擴(kuò)大建筑采光，減少照明需求，減少照明使用時(shí)間。

此外，智能化的建筑設(shè)計(jì)，可采取人工智能控制技術(shù)，設(shè)置人體感應(yīng)照明、光線檢測裝置、自動控制照明等，即為居民居住、辦公提供足夠照明支持，也減少人走后的不必要能源浪費(fèi)。

3.3空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

智能化建筑中其空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)也應(yīng)從節(jié)能設(shè)計(jì)方向出發(fā)，對其系統(tǒng)優(yōu)化。傳統(tǒng)建筑中其空調(diào)系統(tǒng)能耗水平突出，主要是傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)對空調(diào)負(fù)荷調(diào)節(jié)不及時(shí)，導(dǎo)致空調(diào)長時(shí)間高能耗運(yùn)行，浪費(fèi)大量不必要能源。

對空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，可通過負(fù)荷監(jiān)測、自動化調(diào)節(jié)等方式對空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行科學(xué)調(diào)節(jié)，同時(shí)也考慮到居住、辦公及節(jié)能需求。設(shè)計(jì)可采用智能環(huán)境溫度及濕度檢測裝置，采集環(huán)境溫度，并設(shè)計(jì)智能調(diào)節(jié)算法，盡可能減少不必要的能耗。

空調(diào)新風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，可調(diào)節(jié)新風(fēng)量，以自然冷源、熱源，調(diào)節(jié)好室內(nèi)溫度，也確保室內(nèi)空氣流通，為人們提供舒適環(huán)境的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)有效的空調(diào)節(jié)能。

3.4用電設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化

智能化建筑中，使用的電氣設(shè)備種類較多，且負(fù)荷水平凸出，相對的，智能化建筑在用電設(shè)備方面的能耗高于傳統(tǒng)建筑。為優(yōu)化該問題，應(yīng)努力降低不同環(huán)節(jié)的用電設(shè)備能耗，以對應(yīng)節(jié)能設(shè)計(jì)方式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化節(jié)能。例如，在樓宇智能化、智能門禁、高清攝像監(jiān)控、消防預(yù)警等系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的運(yùn)行使用會導(dǎo)致不同系統(tǒng)設(shè)備長期持續(xù)運(yùn)行或待機(jī)，產(chǎn)生大量能耗。

故節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)中應(yīng)針對不同設(shè)備的特點(diǎn)，按照設(shè)備負(fù)荷水平預(yù)估，采取節(jié)能材料、設(shè)計(jì)好 節(jié)能控制系統(tǒng)，注重設(shè)備細(xì)節(jié)能耗，總而降低系統(tǒng)整體能耗。

此外，可搭建專門的建筑能耗監(jiān)測系統(tǒng)，對不同用電設(shè)備能耗實(shí)時(shí)檢測，一些能耗較高的設(shè)備，以專門的節(jié)能措施優(yōu)化。

3.5智能化建筑再生能源系統(tǒng)優(yōu)化

智能建筑節(jié)能設(shè)計(jì)過程中不僅要降低用電系統(tǒng)能耗水平，還需積極采用再生能源，減少對不可再生能源的使用消耗。當(dāng)下，太陽能發(fā)電技術(shù)及風(fēng)能發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速，且其在智能化建筑中也有一定應(yīng)用。例如，采用太陽能技術(shù)，可應(yīng)用到居民供水上，以太陽能加熱，減少傳統(tǒng)熱水器能耗，空調(diào)設(shè)計(jì)上，可結(jié)合地源熱技術(shù)，利用自然溫度，滿足室內(nèi)空氣調(diào)整需求，也盡可能采用自然資源、可再生資源代替不可再生能源，各方面節(jié)能優(yōu)化，推動智能化建設(shè)可持續(xù)發(fā)展。

4.結(jié)束語

綜上所述，智能化建筑是當(dāng)下建筑業(yè)發(fā)展的重要特征之一，通過智能化的建筑，其將各個系統(tǒng)優(yōu)化，可滿足用戶個性化居住、辦公需求。而通過對智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)，則可大大減少建筑中各個系統(tǒng)的能耗，提高電能使用效率，也落實(shí)國家“節(jié)能減排”的發(fā)展理念。智能化建筑在設(shè)計(jì)工作中必須由高素質(zhì)的設(shè)計(jì)人員落實(shí)設(shè)計(jì)工作，以科學(xué)的節(jié)能設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)工作，最終實(shí)現(xiàn)理想的智能化建筑節(jié)能損耗效果，為用戶提供舒適居住、辦公環(huán)境的同時(shí)，也推動綠色建筑長遠(yuǎn)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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