現(xiàn)代智能建筑電氣設(shè)計(jì)及節(jié)能措施分析

趙帥

摘 要：眾所周知，我國生存的地球是非常巨大的，自然資源十分豐富，但不可否認(rèn)的是，終有一天是會利用完的。為了能夠減少自然能源的損耗，人們提出在設(shè)計(jì)智能建筑時(shí)，要讓建筑具有節(jié)能的效果。當(dāng)前相關(guān)部門已經(jīng)在建筑建設(shè)的規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施細(xì)則中均規(guī)定，現(xiàn)代智能建筑設(shè)計(jì)必須要采用節(jié)能的設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)說明在現(xiàn)代智能建筑設(shè)計(jì)中，如何讓電氣設(shè)計(jì)具有節(jié)能的效果。

關(guān)鍵詞：智能建筑；電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能措施

1 引言

在推動國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的過程中，能源建設(shè)一直備受社會各界的廣泛關(guān)注，國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)以能源建設(shè)為基礎(chǔ)和核心，同時(shí)在全球化趨勢不斷加劇的今天，為了保障我國在國際社會競爭中獲得更多的優(yōu)勢，我國科學(xué)界立足于能源危機(jī)產(chǎn)生的根源，不斷加強(qiáng)能源建設(shè)，有效實(shí)現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置和利用，在這樣的現(xiàn)實(shí)條件之下，建筑電氣設(shè)計(jì)以及節(jié)能措施開始實(shí)現(xiàn)內(nèi)容以及形式上的有效轉(zhuǎn)變。

2 我國智能建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀

我國智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)發(fā)展時(shí)間較短，與發(fā)達(dá)國家相比還存在較大的差距，無論是設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平還是節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)都存在不如意的地方，而且在建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求方面還存在一些不足之處，這對智能建筑電氣節(jié)能帶來了較大的影響。同時(shí)當(dāng)前部分建筑電氣設(shè)計(jì)人員對于建筑電氣節(jié)能的重要性缺乏深入的認(rèn)識，對于一些新理念及新做法在理解上還存在一定的欠缺，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)對于建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方面的約束還不全面，因此當(dāng)前要進(jìn)一步對行業(yè)制度和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范，設(shè)計(jì)人員在具體設(shè)計(jì)過程中要注意智能建筑的低能耗設(shè)計(jì)，以此來更好的推動智能建筑的快速發(fā)展。

3 智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

3.1 滿足智能建筑對于電氣節(jié)能的要求

在智能建筑節(jié)能設(shè)計(jì)過程中，對于電氣節(jié)能需要在滿足經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求下進(jìn)行設(shè)計(jì)。在建筑照明系統(tǒng)中，要對光度、色溫和顯色指數(shù)進(jìn)行充分考慮，在保證照明基本要求的基礎(chǔ)上，全面提高照明的效果。在建筑空調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循實(shí)用原則，確保空調(diào)使用過程中具有舒適的溫度，而且能耗降低。

3.2 減少不必要的能耗

智能建筑中電氣設(shè)備數(shù)量較多，這就要求在電氣設(shè)計(jì)時(shí)要對設(shè)計(jì)思路進(jìn)行優(yōu)化，通過簡化設(shè)計(jì)程序，將與建筑功能無關(guān)的能耗全部拋棄掉，以此來減少不必的能耗。

3.3 保證建筑電氣設(shè)計(jì)具有較好的經(jīng)濟(jì)效益

智能建筑設(shè)計(jì)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，在電氣設(shè)計(jì)上要采用綜合性設(shè)計(jì)方法，并把握好電氣設(shè)備投入使用后的實(shí)際效益，避免出現(xiàn)建筑成本增加的情況。

4 現(xiàn)代智能建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能措施

4.1 科學(xué)作好供電規(guī)劃

可以從優(yōu)化供電位置、配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、配電線路設(shè)計(jì)的方法達(dá)到節(jié)能的效果：第一，應(yīng)科學(xué)選擇供電位置，盡可能挑選靠近負(fù)荷中心的變電所，應(yīng)用這樣的方法，可以減少線損。第二，結(jié)合功能的需求與節(jié)能的需求來合理設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)，為了減少配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障帶來的損耗，應(yīng)當(dāng)讓供電系統(tǒng)變配電的級數(shù)小于或等于三級；應(yīng)用單母線分段的方法來設(shè)計(jì)低壓配電系統(tǒng)，應(yīng)用樹干式的方法配電，分戶箱為放射式配電的末端，應(yīng)用這樣的方法，當(dāng)分用戶出現(xiàn)了供電問題時(shí)，不會影響總配電箱的運(yùn)作，從而可以控制供電故障的范圍。第三，優(yōu)化供電線路的設(shè)計(jì)，根據(jù)電流密度合理的選擇導(dǎo)線截面，避免導(dǎo)線截面不能滿足供電的需求或造成能源的浪費(fèi)。第四，優(yōu)化供電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，讓供電系統(tǒng)在運(yùn)作時(shí)能夠減少能源損耗，比如要讓低壓配電系統(tǒng)具備無功補(bǔ)償?shù)墓δ埽⑶已a(bǔ)償后功率的因素要大于0.9。

4.2 合理設(shè)計(jì)配電負(fù)荷

如果要合理的設(shè)計(jì)配電負(fù)荷，就要做好數(shù)據(jù)采集、優(yōu)化配電負(fù)荷布局設(shè)計(jì)這兩個(gè)方面的工作。

可以從以下幾個(gè)方面做好數(shù)據(jù)采集的工作：第一，做好外部環(huán)境的數(shù)據(jù)監(jiān)測，監(jiān)測的范圍包括不同的時(shí)間段內(nèi)，溫度、濕度、CO2濃度等數(shù)據(jù)。第二，要做好建筑需求的數(shù)據(jù)監(jiān)測，它包括建筑本身的照度、色溫、顯色指數(shù)，居住舒適性、特殊工藝的功能需求等；第三，滿足建筑功能需求帶來的其它拓展功能需求，比如給排水運(yùn)作、建筑實(shí)時(shí)監(jiān)測帶來的功能需求等。做好了科學(xué)的數(shù)據(jù)采集工作以后，它們便能成為科學(xué)完成配電負(fù)荷布局的重要目標(biāo)參數(shù)。

優(yōu)化配電負(fù)荷布局設(shè)計(jì)可以從科學(xué)定計(jì)目標(biāo)參數(shù)數(shù)值的方法實(shí)現(xiàn)。合理設(shè)計(jì)參數(shù)，滿足建筑的功能需求，比如要根據(jù)建筑功能的需求給定溫度、濕度、CO2濃度等目標(biāo)控制參數(shù)，這些參數(shù)將成為變壓器、制冷采暖設(shè)備作業(yè)的目標(biāo)；合理設(shè)置照度、色溫、顯色指數(shù)等目標(biāo)控制參數(shù)將成為照明設(shè)備作業(yè)的目標(biāo)。

4.3 照明電氣的節(jié)能設(shè)計(jì)

4.3.1 光源的選取要恰當(dāng)合適

（1）應(yīng)用于室內(nèi)場所的照明設(shè)施，可考慮選取例如U型管節(jié)能熒光燈、T5細(xì)管等相對小功率的高壓鈉燈或熒光燈作光源，不推薦使用白熾燈；如果開關(guān)燈的頻率比較大，則可考慮使用雙螺旋白熾燈。

（2）應(yīng)用于室外場所或相對比較空曠的室內(nèi)場所的額照明設(shè)施，可考慮選取鈉燈等此種金鹵燈中具有較高顯色度且高光比較強(qiáng)的氣體放電燈作為照明的光源。

4.3.2 節(jié)電開關(guān)要選取恰當(dāng)且使用合理

在進(jìn)行建筑照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，需時(shí)刻保持節(jié)能的理念，選擇控制開關(guān)時(shí)也不能例外，盡量在滿足使用場合的前提下，考慮引入聲控、光敏、溫度感應(yīng)等手段對照明裝置進(jìn)行控制。

4.3.3 光源用電附件要選擇合理

在設(shè)計(jì)建筑電氣照明系統(tǒng)的過程中，應(yīng)注重能耗相對較低、性能比較優(yōu)異的光源用電附件并對其進(jìn)行推廣和普及。當(dāng)然在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，也必須要對考慮到電子鎮(zhèn)流器、電子觸發(fā)器、電子變壓器、節(jié)能型高功率因數(shù)電感鎮(zhèn)流器等設(shè)備進(jìn)行綜合且充分的考慮，具體可參考GB 50034—-2013《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。

4.4 動力設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

動力設(shè)備系統(tǒng)的損耗在整個(gè)智能建筑電氣損耗之中也占有較大的比重，因此為了能夠從整體上促進(jìn)智能建筑電氣設(shè)計(jì)水平的整體提升，工作人員需要在前期電氣設(shè)計(jì)方案選擇的過程之中明確動力設(shè)備系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)要求，通過提高電動機(jī)的工作效率來選擇與不同設(shè)備相適應(yīng)的電動機(jī)。在選擇電動機(jī)時(shí)，電氣設(shè)計(jì)工作人員首先需要了解智能建筑具體的負(fù)荷以及相關(guān)的特性，嚴(yán)格按照電機(jī)的工作環(huán)境以及相關(guān)的電氣負(fù)荷選擇工作效率相對比較高的電動機(jī)，只有這樣才能夠盡量避免一些不必要的能源消耗，促進(jìn)電動機(jī)工作效率以及節(jié)能水平的整體提升。

其次，積極改進(jìn)控制方法，促進(jìn)運(yùn)行效率的提升。建筑電氣中電動機(jī)的節(jié)能措施能夠與整個(gè)運(yùn)行相結(jié)合，通過這種形式盡量避免空載運(yùn)行以及輕載運(yùn)行；但是電動機(jī)在損耗的過程之中，實(shí)際的電能與負(fù)荷之間呈現(xiàn)著明顯的正相關(guān)關(guān)系，因此如果對智能建筑中的動力設(shè)備系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行操作以及選擇，那么首先需要突破傳統(tǒng)的控制方式，以提高電動機(jī)的運(yùn)作效率為立足點(diǎn)和核心，針對負(fù)荷變化進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，盡量采取變頻調(diào)速，即使設(shè)備出現(xiàn)了荷載下降也可以采取變頻的方式對現(xiàn)有的速度進(jìn)行自動的調(diào)節(jié)，盡量保證整個(gè)運(yùn)行的速度能夠?qū)崿F(xiàn)與負(fù)載之間的有效統(tǒng)一。

5 結(jié)語

隨著社會向前發(fā)展，人們提出了現(xiàn)代智能建筑在使用時(shí)要盡可能的節(jié)能，相關(guān)部門也提出了這樣的設(shè)計(jì)要求。該次說明了現(xiàn)代智能建筑電氣設(shè)計(jì)的節(jié)能設(shè)計(jì)需求及設(shè)計(jì)措施，應(yīng)用這樣的方法，可以讓現(xiàn)代智能建筑在使用時(shí)，盡可能的減少能源的損耗。

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