建筑智能化過程中的節能設計研究

徐大明 柳緒偉

摘 要：信息社會化、社會信息化的背景下，建筑行業也逐漸走向智能化的發展道路。智能化建筑是建筑行業與先進理念、先進技術相結合的產物，智能化建筑的發展，不僅可以為人們提供更加溫馨、舒適、高質量的建筑物，還可以更好地滿足當今時代社會經濟迅速發展的同時人們對建筑不斷提高的要求。智能化建筑建設過程中，也要貫徹綠色節能理念，開展節能設計，減少建筑的能源消耗，促進建筑行業的持續健康發展。文章主要對建筑智能化過程中的節能設計進行了分析，以供借鑒。

關鍵詞：建筑；智能化建筑；節能設計

1 引言

傳統粗放型的經濟發展模式，雖然在一定時期內有效促進了經濟的發展，但卻帶來了資源短缺與環境污染問題。因此，節能減排、綠色環保已經成為建筑行業現階段所追求的目標。建筑智能化指的是，對建筑的各要素，包括建筑結構、系統、管理、服務等進行全面優化整合，建設舒適、高效的建筑物[1]。計算機、信息技術與現代通信技術的發展，為建筑智能化發展提供了良好的技術支持。為實現建筑行業的持續發展，應將建筑智能化與節能設計有機結合起來，提高建筑建設質量的同時，減少建筑的能源消耗。

2 建筑智能化過程中的能耗評估

2.1 能耗預測

能耗預測指的是，對相關建筑的能源使用情況進行統計分析，對能耗信息進行評估，并對現有的能源使用方案進行優化調整，全面了解各部門的能源實際使用情況，預測能耗情況，并制定科學合理、切實可能的能源使用計劃方案。

2.2 能耗分析

能耗分析指的是，借助監控設備，對建筑物實際使用過程中的能耗數據進行統計，并根據這些數據，進行綜合性的分析，充分考慮建筑物周圍環境、使用需求及相關數據，建立科學的節能方案。一般來說，建筑項目建成后需要開展能耗分析工作，以逐步優化建筑的節能效果。

2.3 能耗計量

能耗計量指的是，首先，根據能量消耗，對建筑物內的能量使用情況進行計算，為管理部門的能耗管理提供科學的參考依據與有效的指導，其次，通過比較計算數據，分析能耗使用數據，盡量避免建筑投入使用后不必要的能源浪費，并定期將各部門的能耗情況公布出來，以督促各部門對能源進行合理、高效使用，培養節能意識與習慣[2]。

3 建筑智能化過程中的節能設計

3.1 空調通風系統的節能設計

（1）參考GB 50189—2015《公共建筑節能設計標準》中的設計要求，對建筑室內的濕度、風速、溫度等參數進行科學計算與設計。配置獨立新風系統時，根據GB 50189—2015中的要求，對新風量進行科學計算與設計。

（2）空調系統設計時，以負荷需求為根據，控制空調設備的啟停，并實現空調設備容量輸出的自動化調節，以達到節能目標。

（3）辦公區域采用多聯機盤管式末端系統，各個房間的末端可實現獨立控制末端啟停和溫度控制的功能。

（4）大空間辦公區域采用高效多聯空調機組，性能系數IPLV（C）達到6.00以上；小空間辦公區域預留分體空調，分體空調能效比達到二級以上要求。

3.2 冷凍機房的節能設計

冷凍機房節能設計，主要借助現代化技術，對傳統制冷空調系統進行優化，建立節能自控系統，經過試驗發現，其綜合能效得到了顯著提高，且實際運行時間大幅度減少，有效控制了能源消耗量，且冷水機組的運行狀態始終良好，冷凍機房有著理想的綜合性能。冷凍機房主要由中央處理系統、數據采集系統、流量調節系統、聯動控制系統以及遠程監控系統組成。第一，中央處理系統的主要作用是自動運行、智能運算、監測控制，按照一定時間進行自動化刷新，分析相關數據，并以數據分析結果為根據，設計最佳優化程序，確保中央處理系統的運行始終處于最佳狀態；第二，數據采集系統主要是在冷凍機房、風機房、功能區等區域布置大量的傳感器，準確測量各區域的溫度、濕度、流量以及水壓等參數，并將其轉換為測量信號，發送給中央處理系統，再由中央處理系統對這些數據進行分析；第三，流量調節系統主要是根據中央處理系統的指令以及空調負荷變化，自動調節、控制水泵、冷卻水塔等參數，啟停、切換機組；第四，聯動控制系統主要是根據中央處理系統下達的指令，對各項機組設備實施控制，確保其高效運行，并采取手動切換、自動切換的方法，來控制中央空調系統的工作方式；第五，遠程監控系統的主要作用是遠程監測、管理整個節能系統，具有程序維護、故障診斷等功能，可對控制程序進行改造、升級，也可以隨時對中央空調系統的數據進行讀取，從而可以準確判斷系統故障[3]。

3.3 電氣照明系統的節能設計

（1）變電站宜接近用電負荷中心，為減少供電線路的電力損耗，應嚴格控制用電負荷半徑，最好在250米以內。

（2）對變壓器容量進行合理確定，可以選擇D，Yn11接線型式的變壓器，最好使用低噪聲、低損耗的節能干式變壓器。同時，為減少電力線損，還可以采取大干線配電方式，并選擇合理的配電形式，盡量減少配電級數，避免不必要的線損。

（3）無功功率因數的補償，采取分散就地補償、集中補償相結合的方式，配電所低壓處設置集中補償，補償后的功率因數不小于0.9。熒光燈、金鹵燈等氣體放電燈采用就地補償，熒光燈選擇電子鎮流器，功率因數λ≥0.95，金鹵燈等氣體放電燈單燈功率因數λ≥0.95[4]。采取功率因數補償，并應用諧波抑制措施，便可以減少調光設備、變頻設備等電子設備給低壓配電系統帶來的諧波污染，有利于提高電網質量，減少其對上級電網產生的影響，也有利于降低自身電力損耗。

（4）對公共走道、面積較大區域等照明區域采用智能照明控制系統；辦公室、設備房等照明采用指甲開關就地控制；樓梯間照明采用人體感應控制。根據辦公及營業情況、時段進行控制，達到節約電能的目的。

（5）照明功率密度值的色設計，需要根據照明場所的功能要求確定，且必須滿足GB 50034—2013《建筑照明設計標準》中的要求。

（6）選用綠色環保且經國家認證的電氣產品。在滿足國家規范、電力行業標準的前提下，選用高效率的風機、水泵等設備的電機。三相變壓器滿足現行國家標準GB 20052—2013《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》的節能評價值要求。

（7）使用高效光源、高效燈具。一般工作場所、閱覽場所采用細管徑直管熒光燈和緊湊型熒光燈。在公共建筑的公共走道、樓梯間等場所應選用人體感應（或加光控）全亮微亮自動切換LED燈。在無自然光的地下車庫等場所應選用雷達感應全亮微亮自動切換LED燈管；有自然光的，則選用光控雷達感應全亮微亮自動切換LED燈管。

（8）采用建筑設備監控管理系統對給排水系統、空調系統等機電設備進行測量、監控，達到最優運行方式，取得節約電能的效果。

4 結語

綜上所述，建筑智能化是我國建筑行業未來的主要發展方向，建筑智能化發展過程中，也要注重節能目標的實現，堅持綠色建筑設計理念，積極開展節能設計，從空調通風系統、冷凍機房、電氣照明系統等方面入手，減少建筑的能源消耗，并加強對先進技術的應用，確保建筑智能化效果。

參考文獻：

[1] 張愛權.建筑智能化過程中的節能探討[J].智能建筑與智慧城市，2018（11）：59～60.

[2] 叢曉光，張愛彬.智能化建筑電氣的節能優化設計研究[J].城市建設理論研究（電子版），2018（22）：61.

[3] 孫毅.建筑智能化過程中的電氣節能問題分析[J].居舍，2017（25）：44.

[4] 解暉.建筑智能化過程中的節能探討[J].江西建材，2016（2）：39+42.