智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀及節(jié)能設(shè)計(jì)研究

黃文欣

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，城市化建設(shè)發(fā)展步伐也在不停加速，智能建筑樓宇作為人們學(xué)習(xí)生活的主要起居場所，已成為城市樓宇建筑自動(dòng)化發(fā)展的必然方向。因此本文介紹了智能樓宇建筑電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)原則及現(xiàn)狀，同時(shí)提出了智能樓宇建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的方法

關(guān)鍵詞：智能樓宇；建筑；電氣節(jié)能；節(jié)能設(shè)計(jì)；

1智能樓宇建筑電氣節(jié)能的設(shè)計(jì)原則

1.1功能性原則

電氣節(jié)能的本質(zhì)應(yīng)是在滿足建筑物的使用功能以及人們?nèi)粘Ｉ畹那疤嵯逻M(jìn)行的節(jié)能，即滿足照明的亮度、舒適衛(wèi)生、運(yùn)輸通暢等要求。

1.2經(jīng)濟(jì)性原則

節(jié)能應(yīng)根據(jù)國情考慮實(shí)際的經(jīng)濟(jì)效益，不能一味地追求節(jié)能而過高地增加投資，增加運(yùn)行費(fèi)用。這樣不但起不到倡導(dǎo)節(jié)能的目的，反而讓大家對節(jié)能產(chǎn)生懷疑。正確的做法應(yīng)該是增加部分的投資，能在幾年甚至更短的時(shí)間內(nèi)通過節(jié)能減少的運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行回收并長期受益。

1.3必要性原則

真正的節(jié)能，就是節(jié)省那些無需損耗的能量，比如無人情況下光源的損耗，在設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致的空調(diào)機(jī)組耗能加劇等。針對這些問題，首先應(yīng)找出那些無功能源消耗產(chǎn)生的原因，進(jìn)而考慮相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施使其能耗降低。

2智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

從我國當(dāng)前建筑能耗的組成部分來看，電能消耗是最主要的部分。太陽能、熱能、風(fēng)能等是我國建筑電氣工程行業(yè)主要開發(fā)并應(yīng)用于智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)中的幾種新型能源。目前，依托于太陽能和風(fēng)能的新型發(fā)電技術(shù)日益成熟，這兩種電氣技術(shù)已在我國眾多行業(yè)和領(lǐng)域中使用，尤其在我國智能樓宇的電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方面使用較廣，并取得了較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)利益。雖然我國智能化建筑電氣工程行業(yè)在新型能源應(yīng)用于建筑物的電氣節(jié)能優(yōu)化技術(shù)方面取得了一定的突破，但是我國智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)仍然面臨許多問題。例如，在具體開展針對智能樓宇的電氣節(jié)能系統(tǒng)優(yōu)化控制工作時(shí)，某些建筑電氣工程師未能全面有效地對現(xiàn)有建筑電氣節(jié)能技術(shù)進(jìn)行合理分析和綜合把握，導(dǎo)致在其具體的設(shè)計(jì)、安裝環(huán)節(jié)受阻，使得某些智能樓宇的電氣節(jié)能系統(tǒng)無法正常運(yùn)行。自動(dòng)化、智能化電氣設(shè)備是智能化建筑電氣節(jié)能控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的決定性因素。如果智能化建筑物缺少基本的自動(dòng)化、智能化設(shè)備，即使擁有最為先進(jìn)的智能樓宇電氣節(jié)能技術(shù)，也無法獲得降低能耗的預(yù)期效果。而我國在相應(yīng)的自動(dòng)化、智能化電氣設(shè)備研究、開發(fā)和生產(chǎn)上還處于比較落后的地位。

3智能樓宇建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的方法

3.1供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

供電和配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一，設(shè)計(jì)人員通過對建筑用電全負(fù)荷能力的初步統(tǒng)計(jì)分析和電力消費(fèi)水平、設(shè)計(jì)科學(xué)合理、可行的智能大廈節(jié)能系統(tǒng)、供電和配電系統(tǒng)，不僅可以節(jié)省初始投資，提高單位建筑面積的比例，而且還可以回饋家庭，使其長期受益。

3.2照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

智能樓宇節(jié)約照明用電不能單靠減少照明燈具的數(shù)量或降低功率來片面實(shí)現(xiàn)，而是要充分利用自然光等光源。在靠近室外部分的建筑面積，可以采用透光率較好的玻璃門窗等來增加建筑物白天照度，從而實(shí)現(xiàn)少開燈，以達(dá)到充分利用自然光源節(jié)約電能資源的目的。凡是可以利用自然光的這部分建筑面積照明，可按建筑物照明設(shè)計(jì)中的照度標(biāo)準(zhǔn)檢測現(xiàn)場照度情況，并配備相應(yīng)的燈光控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)燈具照明的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以滿足不同照明區(qū)域功能需求。對于建筑物夜景照明的設(shè)計(jì)，電氣設(shè)計(jì)人員要與城市景觀規(guī)劃人員相互溝通，不僅要在燈光烘托效果下體現(xiàn)建筑的總體風(fēng)格，表現(xiàn)出其應(yīng)有的文化底蘊(yùn)和藝術(shù)效果；還應(yīng)將照明與美學(xué)、藝術(shù)等相互結(jié)合起來，營造出一個(gè)優(yōu)美、優(yōu)雅、舒適的建筑物夜景環(huán)境。在照明設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)注意照明系統(tǒng)控制，避免光對周圍環(huán)境的污染，即在達(dá)到節(jié)能降耗目的的同時(shí)，注意對人文與生態(tài)環(huán)境等的保護(hù)。

3.3空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

對于現(xiàn)代建筑，空調(diào)已成為不可缺少的電氣設(shè)備。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建筑能耗約50%是空調(diào)系統(tǒng)，如何減少空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能，在智能大廈電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中起著重要作用。在空調(diào)系統(tǒng)建設(shè)前期，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)與系統(tǒng)工程師緊密合作，選擇控制方式和優(yōu)化參數(shù)設(shè)置，挖掘系統(tǒng)節(jié)能潛力，節(jié)能降耗，保證機(jī)組的穩(wěn)定和低能耗操作。在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)施工的初期，強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)師應(yīng)該與系統(tǒng)工程師緊密合作，合理選擇控制模式并對各參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，挖掘系統(tǒng)節(jié)電潛能，使系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)和施工都應(yīng)做到電氣節(jié)能，從而使空調(diào)系統(tǒng)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)從而達(dá)到智能節(jié)能的目的。例如采用先進(jìn)的水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，包含水源熱泵機(jī)組、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)以及建筑物內(nèi)系統(tǒng)。在冬季的時(shí)候，熱泵機(jī)組從地源吸收熱量，向建筑物供暖；而在夏季，室內(nèi)熱量由熱泵機(jī)組吸收并轉(zhuǎn)移釋放到地源中，實(shí)現(xiàn)建筑物內(nèi)部的制冷功能。該系統(tǒng)節(jié)能環(huán)保而且無污染零排放，但是應(yīng)用條件需要建筑項(xiàng)目附近有豐富的地表水可供循環(huán)使用。與傳統(tǒng)的中央空調(diào)相比，不僅機(jī)組效能顯著的提高，并且可以保證機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定可靠與低能耗性。

3.4建筑電氣電梯拖拽系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

樓宇電梯群控系統(tǒng)是現(xiàn)代智能樓宇中必不可少的重要系統(tǒng)之一，也是樓宇建筑物業(yè)管理水平提高的一個(gè)必備條件，它的好壞直接決定著整個(gè)單元建筑群中的客流運(yùn)輸效率和電梯系統(tǒng)能耗大小。基于PLC與觸摸屏相結(jié)合的樓宇電梯群智能監(jiān)控系統(tǒng)充分結(jié)合PLC、變頻器、以及觸摸屏等先進(jìn)電氣元件的變頻調(diào)速節(jié)能優(yōu)點(diǎn)，并利用GTDesigner2設(shè)計(jì)軟件，合理的設(shè)計(jì)出基于GT1595觸摸屏的人性化互通界面，大大簡化了傳統(tǒng)的控制盤柜復(fù)雜的二次接線，極大的減少了運(yùn)行操作人員的工作量，使運(yùn)行人員能夠及時(shí)了解各電梯的運(yùn)行工況，并可以通過主界面對電梯的某些參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，防止事故的發(fā)生。利用PLC、變頻器、觸摸屏等控制元件相結(jié)合組成的樓宇電梯群控制系統(tǒng)，具有開發(fā)周期短、設(shè)備簡單清晰、運(yùn)行安全可靠性、管理維護(hù)方便、節(jié)能降耗等優(yōu)點(diǎn)，特別適合高層樓宇建筑電梯群智能控制系統(tǒng)的節(jié)能降耗高效經(jīng)濟(jì)運(yùn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用。

總結(jié)：

智能化不僅是建筑工程未來的發(fā)展方向，也是建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的世界性發(fā)展趨勢。在智能化建筑的工程設(shè)計(jì)中對電能的節(jié)約降耗是重中之重。我們在對智能化建筑的智能控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的同時(shí)，加強(qiáng)智能化建筑電氣的質(zhì)量安全監(jiān)控的完善和技術(shù)革新，從而在整體上實(shí)現(xiàn)智能化建筑電氣節(jié)能環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

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