建筑智能化過程中的電器節(jié)能問題分析

閆黎明

【摘? 要】建筑節(jié)能就是降低建筑物的能源消耗，降低能源損失，增加能源的利用率，建筑能耗中建筑使用能耗占接近9成。建筑使用能耗主要含有供暖、送風(fēng)、制冷空調(diào)、電氣照明、燃?xì)狻⒓矣秒娖鳌崴峁┑取Ｎ恼聦ζ錅p少建筑使用能耗也提出了相關(guān)措施，供參考。

【關(guān)鍵詞】智能化;建筑 電氣節(jié)能

1.我國電器節(jié)能概述

節(jié)能問題一直是我國發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)長遠(yuǎn)戰(zhàn)略方針，因此節(jié)約電能就成為每位電氣從業(yè)人員必須認(rèn)真考慮的問題。

在我國建筑智能化設(shè)計(jì)中現(xiàn)存的電氣設(shè)施能耗占比中占主要地位主要是空調(diào)系統(tǒng)的能耗設(shè)計(jì)，公共建筑空調(diào)系統(tǒng)的能耗至少占建筑總能耗的50%以上，系統(tǒng)節(jié)能潛力是巨大的，優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)是節(jié)能的前提，系統(tǒng)的自動控制則是節(jié)能成敗的關(guān)鍵。目前，空調(diào)系統(tǒng)的自動控制基本上采用建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)，簡稱BAS或BA系統(tǒng)。BA系統(tǒng)是智能建筑的特征之一，也是建筑節(jié)能的有效途徑之一，節(jié)能效率達(dá)10%～30%。其中系統(tǒng)接口設(shè)計(jì)BA系統(tǒng)工程師應(yīng)與空凋系統(tǒng)、強(qiáng)電系統(tǒng)工程師密切配合，以優(yōu)化系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)，主要包括檢測參數(shù)與傳感器的選擇，風(fēng)、水、蒸汽閥門管徑的計(jì)算，電動調(diào)節(jié)節(jié)閥的流量特性選擇，電力與照明配電柜（箱）的一次、二次接線原理圖設(shè)計(jì)，此外還有與獨(dú)立運(yùn)行控制系統(tǒng)的通信接口設(shè)計(jì)。節(jié)能控制優(yōu)化設(shè)計(jì)措施BA系統(tǒng)控制方案的優(yōu)化應(yīng)將節(jié)約能耗和提高控制水平放在首位，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)進(jìn)行最佳匹配，使整體效能最佳。

2.常見的節(jié)能策略

從常見程度上講，首先，暖通空調(diào)系統(tǒng)的自動控制應(yīng)考慮下列策略：（1）機(jī)電設(shè)備啟停優(yōu)化控制;（2）變風(fēng)量、變流量系統(tǒng)最優(yōu)控制;（3）冬夏季部分負(fù)荷時(shí)水泵分設(shè)控制。與冰蓄冷相結(jié)合的低溫送風(fēng)系統(tǒng)控制;（5）參數(shù)設(shè)定節(jié)能控制，包括溫度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、焓值控制、利用室內(nèi)二氧化碳濃度控制新風(fēng)量等。

其次，電動機(jī)及風(fēng)機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)在各類公共建筑中，風(fēng)機(jī)、泵類設(shè)備應(yīng)用范圍非常廣泛，但據(jù)有關(guān)資料顯示，其電能消耗和諸如閥門、擋板相關(guān)設(shè)備的節(jié)流損失費(fèi)用占到維護(hù)成本的7%以上，是筆不小的費(fèi)用開支。所以對這類設(shè)備的節(jié)能降耗顯得很有必要，除了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)來提高這類設(shè)備的效率外，還有一個(gè)方式就是改進(jìn)其調(diào)速方式從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。在設(shè)計(jì)中常采用的是變頻調(diào)速、調(diào)壓調(diào)速、電磁調(diào)速、變極對數(shù)調(diào)速、串級調(diào)速（或轉(zhuǎn)子串電阻）、無換向器電動機(jī)調(diào)速等。

再次，照明節(jié)能設(shè)計(jì)及控制對于高大的公共空間可以采用智能照明控制系統(tǒng)，然而由于投資或具體使用的問題等原因，有相當(dāng)多的房間照明仍然是采取就地控制的方式。針對照明能源的利用，如何做到既滿足工作、生活的照度標(biāo)準(zhǔn)要求，又達(dá)到節(jié)約能源的目的，這是我們在進(jìn)行照明設(shè)計(jì)時(shí)必須認(rèn)真考慮的問題。照明設(shè)計(jì)，首先離不開對被照明空間的了解，確定采用何種照明方式。一旦確定了照明方式，則應(yīng)考慮照明的種類，概括起來主要從四方面進(jìn)行。照明光源的選擇主要考慮以下幾個(gè)要素：光效、色溫、顯色指數(shù)、光源壽命和價(jià)格。這是在照明設(shè)計(jì)中做到切合實(shí)際應(yīng)用很重要的要素。在民用建筑中，主要應(yīng)用的光源有白熾燈、熒光燈、HID燈，根據(jù)技術(shù)的發(fā)展，還有一些新的光源也逐漸得到應(yīng)用，例如光纖照明、LED等。

3.智能化節(jié)能具體措施

建筑能耗在我國能源消耗方面占重要比重，加強(qiáng)建筑智能化與節(jié)能設(shè)計(jì)，能夠有效減少建筑方面的能源消耗問題，確保我國節(jié)能減排工作的順利開展，提高建筑的綜合應(yīng)用效果，對于社會可持續(xù)發(fā)展具有非常積極的促進(jìn)作用。建筑智能化設(shè)計(jì)分析建筑智能化設(shè)計(jì)，能夠有效實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能與環(huán)保目標(biāo)，是現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的重要研究方向。建筑智能化從建筑環(huán)境的多角度出發(fā)，通過對空調(diào)、給排水、照明以及電梯等環(huán)節(jié)進(jìn)行合理的優(yōu)化和改進(jìn)，從而對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)控和評估，滿足相關(guān)工作需求的同時(shí)，有效地提升設(shè)備的綜合使用效率，減少設(shè)備使用過程中的能源消耗問題，起到保護(hù)環(huán)境，減少環(huán)境污染的目的，實(shí)現(xiàn)良好的高效、低耗、污物等建筑環(huán)境，保證人類活動同自然生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

照明系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)。照明系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面：一是通過對建筑監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行合理優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對區(qū)域照明系統(tǒng)的有效控制，對照明設(shè)備進(jìn)行定時(shí)的通斷，對照明設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理，從而保證有效控制照明系統(tǒng)的高效應(yīng)用;二是通過對感應(yīng)設(shè)備的改良和應(yīng)用，做到對照明系統(tǒng)照度控制以及通關(guān)的控制，保證資源的有效利用。照明系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)，是現(xiàn)代建筑施工過程中尤為重視的一點(diǎn)，可以在最大限度上節(jié)約能源，降低建筑能源消耗。空調(diào)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)。空調(diào)系統(tǒng)智能化設(shè)備，能夠有效提升空調(diào)機(jī)組的工作效率，減少共條機(jī)組臺數(shù)，并可以根據(jù)相關(guān)感應(yīng)設(shè)備，對室內(nèi)二氧化碳濃度進(jìn)行有效的監(jiān)控、對室內(nèi)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，通過數(shù)據(jù)反饋進(jìn)行空調(diào)運(yùn)行效率的智能化控制，從而有效提高空調(diào)機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量，避免能源消耗，優(yōu)化室內(nèi)環(huán)境，真正解決空調(diào)系統(tǒng)的能源消耗問題。

空調(diào)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑智能化發(fā)展的重要研究方向，在設(shè)計(jì)過程中，需要對硬件和軟件進(jìn)行綜合的計(jì)量和分析，并加強(qiáng)對技術(shù)的優(yōu)化和引進(jìn)工作，保證室內(nèi)環(huán)境和室內(nèi)問題條件的基礎(chǔ)上，做到對能源消耗的降低，并有效建立評價(jià)體系，建立良好的量化指標(biāo)，使空調(diào)系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)真正起到良好作用。給排水系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)。給排水系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)主要包括對水泵的故障報(bào)警、對水泵的狀態(tài)檢測以及對水箱的自動監(jiān)控，使給排水系統(tǒng)能夠針對不同的工作環(huán)境和工作狀態(tài)進(jìn)行自動調(diào)整，以滿足用戶的相關(guān)需求，并降低水資源的浪費(fèi)問題。同時(shí)，給排水系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)也逐漸涉及到對雨水收集和利用的方面，通過良好的雨水收集系統(tǒng)，加強(qiáng)對雨水的有效利用，如園林綠化、建筑清潔以及部分生活用水的補(bǔ)充，提高雨水的綜合利用效率，達(dá)到節(jié)約能源的有效目的。建筑系統(tǒng)綜合智能化設(shè)計(jì)。建筑系統(tǒng)綜合智能化設(shè)計(jì)，就是充分的利用BMS集成系統(tǒng)，對建筑工程系統(tǒng)進(jìn)行開放式的設(shè)計(jì)，通過對子系統(tǒng)接口的有效設(shè)計(jì)，有效的解決建筑系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化，使建筑系統(tǒng)保持良好的互操作性，并實(shí)現(xiàn)建筑工程系統(tǒng)的局域網(wǎng)管理，提高建筑工程智能化系統(tǒng)操作性的簡單化和效率化。

4.智能化節(jié)能取得的成效

智能建筑對智能控制提出了較高要求，而智能控制的根本取決于智能化建筑電氣如何實(shí)現(xiàn)高效智能化節(jié)能，也即取決于如何通過電氣節(jié)能技術(shù)的革新來降低智能化建筑的電氣耗能。如何實(shí)現(xiàn)智能樓宇電氣的智能化節(jié)能是當(dāng)下全球范圍內(nèi)建筑電氣工程行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)所在。如何對樓宇的供配電體系、安全控制體系進(jìn)行智能化的、自動化的環(huán)保節(jié)能優(yōu)化是智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的核心問題所在。這也是未來建筑電氣節(jié)能技術(shù)的攻關(guān)方向。

智能化建筑電氣工程行業(yè)在新型能源應(yīng)用與問題雖然建筑物的電氣節(jié)能優(yōu)化技術(shù)方面取得了一定的突破，但智能化建筑電氣節(jié)能技術(shù)仍存在許多問題。從當(dāng)下看，在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，新型能源主要是太陽能、熱能、風(fēng)能等，而在建筑能耗的組成中，電能消耗還是占了較大的部分。基于太陽能和風(fēng)能的新型發(fā)電技術(shù)已在我國眾多行業(yè)和領(lǐng)域中滲透應(yīng)用，尤其在我國智能樓宇的電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方面使用最為廣泛，并取得了很好的環(huán)保效益。

創(chuàng)新是我國智能建筑電氣節(jié)能技術(shù)的支柱，而益智能建筑電氣節(jié)能技術(shù)也成為我國建筑電氣工程行業(yè)技術(shù)要突破的重中之重。電氣節(jié)能問題與相關(guān)措施使智能建筑物能夠幫助減少能源消耗，在諸如費(fèi)用開支、生活舒適、商務(wù)活動和人身安全等方面得到最大利益的回報(bào)，還自然一個(gè)綠水青山。

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