建筑電氣智能化及節能設計

郭帥

（山西工程科技職業大學 山西省晉中市 030619）

在現代化科學技術高速發展以及社會經濟所產生的推動作用下，建筑電氣的智能化轉變已經成為了目前建筑的主要發展方向，而為了進一步降低建筑所產生的能源消耗，就必須要促進建筑電氣智能化與節能設計理念之間的有效融合，通過這種方式，不僅能夠穩步提高建筑的具體功能性，還可以大幅度降低建筑所產生的資源損耗，其對于提高社會效益以及經濟效益方面，都起到了至關重要的作用。因此，這就需要涉及的工作人員盡量站在建筑項目的角度上，并遵循基本的可持續發展理念，明確電氣智能化設計的關鍵所在，從而建立起一種更加完善的智能化建筑體系，在最大程度上發揮出智能化建筑自身的優勢以及作用。

1 目前建筑電氣智能化節能設計中存在的問題

1.1 安裝技術的應用問題

在建筑行業發展規模不斷提升的背景下 其對于節能減排方面的認知程度也在隨之提升，這不僅在潛移默化之間為建筑行業帶來了更加優異的社會效益以及經濟效益，也提高了整體市場競爭力。然而，站在實際情況的角度上來看，目前智能化建筑電氣設計的實際過程中，其內部仍舊存在著一些較為顯著的問題，導致各類智能化技術的應用效果往往不盡如人意，而引發這種問題出現的主要原因為技術人員自身綜合能力較低，目前現有的工作人員，其大多數并不具備較為專業的管理經驗以及實踐基礎，這就使得節能效果很難得到有效提升，同時，建筑單位也并沒有定期對工作人員展開技能培訓，沒有意識到工作人員的專業水平以及綜合素質所產生的嚴重影響，導致工作人員在后續的實際工作過程當中，缺乏基本的實踐能力，甚至無法使用那些電氣設備，這樣不僅會 降低電氣設備的使用效率以及使用質量，也無法有效提高電氣節能效果[1]。

1.2 監控設備的安裝問題

在當前的社會環境中，智能化建筑內部所展開的電氣節能設計，其仍舊存在著一些嚴重問題，其中相對較為突出的就在于監控設備的安裝問題，而引發這類問題出現的原因相對較多，大多數建筑設計人員在進行節能設計的過程中，并沒有深入考慮到監控設備自身的安全性，導致實際安裝過程當中出現了各種各樣的問題，而監控設備安裝工作有著較大的工作量，必須要進行科學合理的設置過后，才能夠提升設備安裝的科學性與合理性，然而，在實際工作階段中，由于缺乏規范性，使得監控設備的安裝出現了各種問題，嚴重情況下還會威脅到工作人員的生命財產安全[3]。

2 建筑電氣智能化以及節能設計的具體措施

2.1 空調系統的智能化設計

如圖1所示，空調系統的智能化設計相對較為復雜，在整體空調系統的設計過程中融入智能化設計理念，其中主要涉及到的控制邏輯就在于通過CO2傳感器，使其能夠更好的與回風閥與新風閥之間進行聯動，以此來提升室內的空氣質量。同時，還應當根據室內溫度傳感器當中所檢測到的溫度，并將其與上位機的設定值之間進行更加科學合理的比較，以此為基礎來對冷熱水閥的具體開度進行聯動調整，確保室內溫度可以始終保持在一定的溫度水平內。而在過濾網的兩端部位，同樣需要安裝好必要的壓差開關，一旦其中的灰塵累積到一定程度并堵塞過濾網時，上位機就會自動報警，提示需要更換濾網或是進行清洗，并且還要在冷水盤管與熱水盤管部位安裝防凍開關，避免冷熱水盤出現凍壞等不良問題。而在空調的運行數據信息方面，同樣需要采用智能化的控制措施，在確保空調機組運行質量與運行效率不受影響的前提下，確保空調的能源消耗能夠逐步降低，在優化室內主要環境的同時，確保智能化系統能夠有效發揮出自身所具備的應用優勢。通常情況下，一些大樓內部的中央空調系統，其占據了整體能源消耗的50%左右，而在安裝智能化的樓宇自控系統過后，就能夠節約25%的能源消耗，人力資源也能夠節約50%，如果其中產生了故障，也能夠在第一時間找尋出故障的具體發生位置，并在上位機內部產生相應的警報信息。除此之外，對空調系統展開的智能化設計，其同時也是智能化建筑研究發展的具體方向，在實際設計過程中，必須要明確各類硬件設施與軟件設施的實際應用情況，在其中科學合理的引入一些先進的設計理念，并將 節約具體的能源消耗作為主要目標，進一步構建起更加完善的評價體系，保證智能化系統可以有效發揮出自身作用。

圖1：智能照明系統

2.2 照明系統的智能化設計

在整體建筑結構當中，照明系統屬于其中的重要組成部分，而在對內部照明系統展開智能化設計的過程中，應當重點在以下幾方面內容入手：首先，應當對原本的照明監控系統進行優化處理，并對照明系統展開實時的控制監督，并采用分區控制、分時控制以及分回路控制等多種方式，降低在照明資源方面所產生的損耗，確保各類資源的使用率能夠實現最大化提升。舉例說明，如圖1所示，通過智能照明系統，就可以根據建筑的主要作息時間以及是否有人員經過來設置好照明系統的具體通斷時間，或是通過智能照明系統以及樓宇自控系統來實現對于照明系統的穩定控制；其次，應當積極引入全新的感應照明設施，比如，可以在建筑內部各個位置布置好必要的感應設備，在有人經過時就能夠自動開啟相應的照明燈具，無人經過則會恢復至關閉狀態，這樣就能夠在根本上提高照明燈具的使用效率，大幅度降低電能資源產生的損耗。

2.3 安保系統的智能化設計

在各個建筑當中，安保系統能夠為群眾建立起一種更加安全穩定的建筑環境，而安保系統大多數情況下都是由電子巡視、視頻監控以及報警系統等多種現代化設備所構成，其作為整體建筑管理當中的關鍵組成部分，對其展開必要的智能化設計，已經成為了各大行業重點關注的內容，這就需要設計人員在建筑的角度上出發，以此來提升安保系統設計的合理性以及完整性，降低其整體操作難度，對整體建筑的安全性以及穩定性起到保護作用。同時，設計人員也要加大智能化設計的應用力度，保證其能夠有效融入至安保系統內部的每一個設計細節當中，從而設計出品質更高的智能化樓宇安保系統。而對于那些規模較大的樓宇建筑來說，其更是對安保系統的設計方面提出了較高需求，必須要根據不同建筑物內部區域的實際情況來設計出對應的監控中心，以此來對建筑展開綜合監控，不僅需要確保每一個監控系統都能夠安全穩定的運轉，還要確保能夠展開統一化的控制管理，有效連接各個監控子系統，形成一種功能更加全面的自動化防范體系，另外，還要引入完善的安全技術防控體系作為主要支撐，確保安全系統的運轉能夠逐步向著智能化的方向轉變[2]。

2.4 供配電系統的節能設計

如圖2所示，在整體智能化建筑當中，供配電系統主要就是為其內部電氣系統提供能源動力的系統，通過對于供配電系統的優化設計，不僅能夠更好的解決電力資源，避免其中產生能源浪費等不良問題，還能夠穩步提高電力資源的使用效率，在最大程度上實現建筑電氣節能優化的主要設計目標。

圖2：供配電系統

（1）必須要進一步明確智能化建筑內部電氣系統中各類用電設備的基本功率與負載，通過詳細調查的方式了解其用電需求量，以此為基礎來選擇與之對應的節能型供配電系統，并依據客觀的負載大小來選擇對應的變壓器，做好必要的負載調節與調控工作，同時，還應當在控制好成本消耗的基礎上，實現對于負載的科學分配，所選用的變壓器也要保證其能夠與驅動負載的基本能力保持一致；

（2）要通過導線來對電能損耗加以控制，盡量采取那些電阻率較低的導線來配置對應的供電系統，以此來穩步提高對于線損的控制力度，還可以適當的提升導線界面，通過這種方式來降低電能傳輸階段中的線損率，并優化基本的線路假設，在控制好導線長度的同時，減少那些不必要的迂回線路，進一步降低傳輸過程中電能的損耗；

（3）還應當安裝一些智能化的計量設備，智能化建筑當中的電氣系統，其所具備的主要特診干就在于智能化，這就需要設計出施佩玉電力系統的專屬智能化計量設備，在用戶用電量超表示自動切斷電路，并發出對應的提醒，降低電能所產生的浪費情況[5]。

2.5 清潔能源資源的運用

智能化建筑電氣的節能設計同樣需要清潔、生態、可再生能源的利用，正所謂清潔能源的引進與利用，資源的循環化使用才能從真正意義上達到節能目標。一方面要充分利用現有的清潔能源，例如: 太陽能、風能等，建筑電氣系統設計中要將太陽能系統納入重點考慮對象，通過設計一個太陽能系統，充分利用太陽能來為建筑提供必要的供熱、供暖服務，減少對傳統燃料、傳統能源等的依賴，這樣才能真正控制排放、減少污染，從根源上提高節能環保水平。風能的利用則主要指的是要充分利用自然風，建筑內部空間需要自然風通道，公共空間范圍內可以在墻壁設置風口，確保自然風的滲入。除此之外，還應當加大各類新能源的推廣力度以及應用力度，而這部分新能源，其主要就是指那些具備著節能性以及環保性特征的全新能源材料，比如綠色環保的室內裝修材料、墻體保溫材料等，其不僅能夠滿足智能化建筑節能設計的基本需求，還可以大幅度降低各類資源的消耗。因此，這就需要積極開發那些全新的新資源以及新能源，進一步構建出一種更加節能的建筑內部環境。

3 結論

綜上所述，在當前的發展進程中，建筑電氣的智能化以及節能優化已經成為了建筑行業的主要發展方向。因此，各大建筑企業必須要做到與時俱進，將智能化的專業技術以及發展理念有效引入到現代化的建筑工程當中，通過智能化技術的高效應用，確保其能夠與節能措施之間有效結合在一起，充分發揮出智能化設計以及節能化設計的實際作用，這樣不僅能夠為群眾營造出一種更加優質的建筑環境，還可以大幅度降低能源消耗，減少對周邊環境所產生的影響。