智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀及節(jié)能設計研究

黃文欣

摘要：隨著國民經(jīng)濟的進一步發(fā)展，城市化建設發(fā)展步伐也在不停加速，智能建筑樓宇作為人們學習生活的主要起居場所，已成為城市樓宇建筑自動化發(fā)展的必然方向。因此本文介紹了智能樓宇建筑電氣節(jié)能的設計原則及現(xiàn)狀，同時提出了智能樓宇建筑電氣節(jié)能設計的方法

關鍵詞：智能樓宇；建筑；電氣節(jié)能；節(jié)能設計；

1智能樓宇建筑電氣節(jié)能的設計原則

1.1功能性原則

電氣節(jié)能的本質應是在滿足建筑物的使用功能以及人們日常生活的前提下進行的節(jié)能，即滿足照明的亮度、舒適衛(wèi)生、運輸通暢等要求。

1.2經(jīng)濟性原則

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

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，在設計不合理導致的空調機組耗能加劇等。針對這些問題，首先應找出那些無功能源消耗產(chǎn)生的原因，進而考慮相應的設計措施使其能耗降低。

2智能化建筑電氣節(jié)能技術的現(xiàn)狀

從我國當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、風能等是我國建筑電氣工程行業(yè)主要開發(fā)并應用于智能化建筑電氣節(jié)能技術中的幾種新型能源。目前，依托于太陽能和風能的新型發(fā)電技術日益成熟，這兩種電氣技術已在我國眾多行業(yè)和領域中使用，尤其在我國智能樓宇的電氣節(jié)能優(yōu)化設計方面使用較廣，并取得了較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟利益。雖然我國智能化建筑電氣工程行業(yè)在新型能源應用于建筑物的電氣節(jié)能優(yōu)化技術方面取得了一定的突破，但是我國智能化建筑電氣節(jié)能技術的優(yōu)化設計仍然面臨許多問題。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，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)能技術進行合理分析和綜合把握，導致在其具體的設計、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)無法正常運行。自動化、智能化電氣設備是智能化建筑電氣節(jié)能控制系統(tǒng)能否正常運行的決定性因素。如果智能化建筑物缺少基本的自動化、智能化設備，即使擁有最為先進的智能樓宇電氣節(jié)能技術，也無法獲得降低能耗的預期效果。而我國在相應的自動化、智能化電氣設備研究、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)能設計的方法

3.1供配電系統(tǒng)節(jié)能設計

供電和配電系統(tǒng)設計是建筑節(jié)能最關鍵的環(huán)節(jié)之一，設計人員通過對建筑用電全負荷能力的初步統(tǒng)計分析和電力消費水平、設計科學合理、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)能設計

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，從而實現(xiàn)少開燈，以達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，可按建筑物照明設計中的照度標準檢測現(xiàn)場照度情況，并配備相應的燈光控制系統(tǒng)實現(xiàn)燈具照明的自動調節(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計，電氣設計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)建筑的總體風格，表現(xiàn)出其應有的文化底蘊和藝術效果；還應將照明與美學、藝術等相互結合起來，營造出一個優(yōu)美、優(yōu)雅、舒適的建筑物夜景環(huán)境。在照明設計時，還應注意照明系統(tǒng)控制，避免光對周圍環(huán)境的污染，即在達到節(jié)能降耗目的的同時，注意對人文與生態(tài)環(huán)境等的保護。

3.3空調系統(tǒng)的節(jié)能設計

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

3.4建筑電氣電梯拖拽系統(tǒng)節(jié)能設計

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必備條件，它的好壞直接決定著整個單元建筑群中的客流運輸效率和電梯系統(tǒng)能耗大小。基于PLC與觸摸屏相結合的樓宇電梯群智能監(jiān)控系統(tǒng)充分結合PLC、變頻器、以及觸摸屏等先進電氣元件的變頻調速節(jié)能優(yōu)點，并利用GTDesigner2設計軟件，合理的設計出基于GT1595觸摸屏的人性化互通界面，大大簡化了傳統(tǒng)的控制盤柜復雜的二次接線，極大的減少了運行操作人員的工作量，使運行人員能夠及時了解各電梯的運行工況，并可以通過主界面對電梯的某些參數(shù)進行設置，防止事故的發(fā)生。利用PLC、變頻器、觸摸屏等控制元件相結合組成的樓宇電梯群控制系統(tǒng)，具有開發(fā)周期短、設備簡單清晰、運行安全可靠性、管理維護方便、節(jié)能降耗等優(yōu)點，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)濟運行設計應用。

總結：

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)能設計的世界性發(fā)展趨勢。在智能化建筑的工程設計中對電能的節(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)進行優(yōu)化的同時，加強智能化建筑電氣的質量安全監(jiān)控的完善和技術革新，從而在整體上實現(xiàn)智能化建筑電氣節(jié)能環(huán)保效益和經(jīng)濟效益的最大化。

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