基于智能化建筑電氣節能優化設計的探究

郭馮媛

（江西省環球建筑設計院 江西南昌 330038）

引言

由于我國不斷推進城市化進程，并大力倡導節能環保理念，使得智能化建筑得以推廣，且對智能化建筑電氣節能設計也提出了更高的要求。本文旨在論述智能化建筑電氣節能優化設計策略，以推動智能化建筑的快速發展。

1 智能化建筑電氣節能設計的必要性

目前，雖然風能、太陽能等新型能源已逐漸運用到建筑電氣工程中，但新型能源仍處于投入使用的摸索階段，以致新型能源在其使用性能等方面依然存在很多缺陷，而智能化建筑的主要能耗就是電氣能耗。相關統計證明，建筑耗能在我國的整體能耗中，占據相對較大的比重，而電氣能耗位居首位。因為我國近幾年才時興智能化建筑的相關節能技術，實踐經驗嚴重不足，且仍未有規范的建筑電氣節能設計標準，以致建筑電氣節能在其運行中存在很多不足，耗能量也相對較大。

由于國民經濟不斷發展，農業以及工業的生產規模逐漸擴大，這也在一定程度上增加了能源的耗能量，特別是建筑消耗，一直居于首位，并呈現出逐年遞增的趨勢，使得人們高度重視降低建筑耗能的問題。此外，能源消耗引起的環境污染越來越嚴重，且已嚴重威脅到人們的日常工作及生活。為了改善生活環境，提高人們的生活質量，優化建筑電氣節能變得更加重要。

2 智能化建筑電氣節能設計準則

2.1 節能應優先尊重環境保護

由于能耗會帶來環境污染，使得人們越來越重視環境，節能優化要以環保為核心。建筑節能設計的目的是實現綜合效益及提高能源利用率，有效利用先進技術，選擇安全可靠、節能環保及經濟適用的優化方案。此外，還應選擇合適的節能設備，并嚴控節能成本，以確保在預期成本范圍內，實現最佳節能效果。

2.2 節能應在確保建筑基本功能的情況下開展

智能化建筑是為了給人們提供更好、更完整的生活服務而開發的，所以在節能優化時，必須考慮節能設計是否會影響建筑的正常使用，例如，休閑娛樂設施及運輸通道暢通等節能設計的正常運轉。

2.3 節能應盡量減少能源損耗

優化建筑的節能設計時，應先總結和實現建筑基本功能無關的各種耗能方式，然后再結合建筑的實際情況，選擇合理的節能方式。無用耗能通常包括變壓器損耗及傳輸電纜的線路耗能等，這種耗能量相對較多，且對實現建筑功能沒有任何幫助，是利用建筑能源的一大損失。

2.4 節能應與實際的經濟效益相吻合

投入使用的節能技術應充分考慮其成本，不能為了追求節能、高效而一味加大投資，使得建筑的開發成本不斷增加。所以，電氣設計師在優化節能設計時，應著重考慮設備材料應用及節能方式選擇，以盡量實現成本控制及節能性能優化。

3 智能化建筑電氣節能設計面臨的技術問題

雖然我國關于智能化建筑電氣節能設計的投入很多，但其在實際的使用中仍未達到預期效果，仍然有很多急需解決的問題。比如：①質量安全監督不嚴謹，這是因為電氣工程師實施節能優化的過程中，技術應用方面仍缺少實踐性，以致建筑電氣中的節能技術的實用性較低。②使用設備時，智能化建筑缺少智能化、自動化的電氣設備及其他附加設施使用，且我國仍未有較為成熟的研究，所以實施優化方案時會因為使用設備受限制而不能發揮節能的最佳效果。③我國現階段在總體規劃智能化建筑電氣節能設計時，協調工作缺少綜合性，也沒有科學性的優化方案，以致真正實施節能設計時達不到預期效果，也未實現盡量降低能耗的目標。

4 智能化建筑電氣節能的優化設計策略

4.1 開發利用可再生資源

由于電能是不可再生的資源，那么其使用就有所限制，所以，開發利用熱能、太陽能等新型能源特別重要。建筑的節能設計，應充分考慮其可再生特點，以減少使用耗能大、功率高的設備，并消除對電能的依賴性；此外，智能化建筑電氣的設計裝修過程中，其墻體及裝飾物都可選擇新型環保節約型材料，以降低電能功耗，使其節能效果得以提高。

4.2 優化供配電系統節能設計

制定智能化建筑用電節能設計時，一定要整體把握用電設施的布局分配、負荷容量及功率大小等信息，以此為基礎，選擇恰當、合理的節能供配電設備，保證用電設備正常工作的同時，最大限度地降低能耗的損失。

因為供配電系統的主要損耗是變壓器損耗，那么節能優化設計就可從變壓器著手實施。①要根據變壓器實際的負載情況，將負載在可控的成本范圍內進行合理分配，再選擇符合驅動負載能力的變壓器，以充分發揮變壓器的作用，盡量降低能耗損失；②還應將同一變電站的各變壓器進行并聯，讓其以并聯的方式進行工作，并按照其實際負載及時調整變壓器的投放量；③還可通過降低輸電線路的電能損耗來完成智能化建筑的電氣節能優化設計。相關統計數據顯示，線路的電能損耗在輸入電能中的比重約為4%，導致線路電能損耗的主要原因是線路導線截面及供電方式。節能優化設計的過程中，可選擇諸如鋁、銅材料等電阻率值比較低的導線，若符合經濟節約等相關要求，則可在負載量較大的建筑中選擇銅導線，在負載量較小的建筑中選擇鋁導線；此外，布局線路的過程中，應盡量減少導線長度，且需避免相對較彎的線路。

4.3 優化建筑的供水系統、電梯、空調機通風建設的電氣節能設計

設計建筑電氣時，不能忽略供水系統、電梯、空調及通風的用電量。選擇的電梯，其型號、功率應與其電機驅動相互匹配，并應盡量安裝在小機房內；通風設計，應結合風機等設備的參數，在考慮電能不同的需求量的情況下，選擇性價比相對較高且合適的設備；優化空調系統節能時，應充分考慮其功率高、耗電量大等特點，選擇環保、節能的水源熱泵式空調，因為其污染小且運行效率高，使用空調時，應設定合理的工作模式，以避免過度損耗電能；設計供水系統時，選擇的供水設備應無負壓作用，因為其節能環保并能凈化水質。

4.4 優化建筑照明系統節能設計

照明的用電量在建筑用電中占據的比重最大，所以可通過優化照明系統實現建筑電氣節能。建筑照明設施的用電量與其發光效率、照明方式、照明設備數量、照明時間、建筑總面積及設備功率等緊密相連，所以，優化照明系統：①選擇高效節能的照明設備，特別要選擇耐用、發光效率高及功耗低的光源設備；②選擇諸如觸發器、鎮流器等光源的附加元器件時，應優先考慮性能好、功耗低的設備；③照明時間的分配要合理，并利用聲音、光線等感應控制開關來控制照明回路，以防止照明浪費；此外，設計建筑時，應充分發揮自然光的作用，且門窗及玻璃的透光性要強，設計的照明系統電路也要以三相四線為主，進而最大限度地實現節能供電。

5 結束語

綜上所述，智能化建筑電氣節能設計是我國建筑電氣未來的發展趨勢。因此，智能化建筑電氣節能優化設計時，需綜合考慮各領域之間的關聯性，從環保、經濟等方面出發，設計節能環保并滿足人們生活需求的電氣方案，以體現智能化建筑高性能、低能耗的特點，真正實現經濟節約。