智能建筑中的電氣節能設計綜述(1)

牛旭

摘 要：智能建筑是新興概念，其以智能化技術為支撐，將建筑工程與智能技術充分結合，可以滿足當代使用者的實際需求。本文闡述智能建筑電氣節能設計的基本原則，建筑電氣節能設計的優化措施，包括配電系統優化設計、變壓器選擇、照明系統設計、電梯優化設計。

關鍵詞：智能建筑; 電氣節能; 優化設計

電氣是智能建筑的關鍵組成部分，其在運行中會消耗大量能源，建筑工程與能源消耗的矛盾日益突出。在此背景下，如何在發揮建筑智能化功能的基礎上，降低電氣運行能耗，是當前建筑企業需要思考的關鍵問題。

1 智能建筑電氣節能設計的基本原則

經濟性原則。智能建筑與以往的普通建筑存在差異，其具有較高的智能化水平，可以結合用戶需求優化功能，帶給用戶更加良好的居住體驗。電氣設備是實現智能化功能的基礎，隨著建筑內部電氣數量的增加，其運行能耗也不斷提升，在開展節能設計中，需要秉承經濟性原則，綜合考慮電氣設備的前期投入、后期維護費用，在發揮電氣作用的前提下，盡量降低運行費用，起到節能環保的作用。

節約性原則。在我國政府提出構建節約型社會理念后，節能環保深入人心，智能建筑在運行中需要以能源作為支撐，尤其是電氣設備，能源更是其發揮功能的動力。在節能設計中，設計人員要對電氣能耗進行合理控制，減少不必要的能源消耗，進而起到降低能耗的目的。例如在照明設計中，要充分利用自然光，照明燈具選擇要考慮其節能性、應用清潔能源。

細節性原則。當前我國對智能建筑的能耗沒有明確標準和規定，電氣在運行中存在過度耗能的情況，導致這一問題的主要原因為設計細節處理不完善。因此，在開展節能設計中，要關注電氣系統的整體節能情況，遵循細節性原則，對細節進行科學處理。例如在照明設計中，可對照明燈具的顯色指數、色溫以及光度進行調整，在確保其照明效果的同時，降低照明能耗。

應用性原則。智能建筑的本質是為使用者提供優質服務，為其創設智能化的生活空間，為其生活工作提供便捷，因此，節能設計不能要過于強調能源節約，還要秉承應用性原則，充分發揮電氣設備的作用，在滿足居民正常生活的基礎上，降低設備能耗，不能為了追求低能耗而犧牲建筑功能。

2 智能建筑的電氣節能設計優化措施

（1）配電系統優化設計。智能建筑內部電氣設備的數量和類型較多，以其為硬件支撐保證建筑的正常運行，為居民提供更加優質的應用體驗，在設計配電系統中，需要綜合思考智能建筑的總荷載和用電等級，保證配電系統設計的合理性，節約業主一次性投資，促使智能建筑節能運行。（1）確定配電箱的位置，根據住宅單體、供電容量以及用電等級，保證配電箱供配電穩定，配電箱要位于用電負荷附近，可以縮短供電距離，避免在輸送電源中出現損耗，減少電纜材料的應用，起到一定的節能效果。（2）確定豎井位置，盡量縮短電線路長度，可避免電源遠距離供應而產生的能耗，豎井位置要位于用電負荷中心。（3）對電氣供電管線的分布進行合理規劃，管線長度和質量要符合設計要求，避免由于管線問題而導致過度能耗。

（2）變壓器選擇。變壓器是智能建筑中的常見設備，其質量與電氣能耗密切相關，在選擇變壓器設備中，要注意控制鐵損問題，鐵損主要是指變壓器運行中，鐵心會出現磁滯以及渦流現象，進而誘發過度能耗，因此，在選擇變壓器中，需要兼顧以下幾點：（1）選擇新型材料的變壓器，例如非晶體磁性材料變壓器，其能夠避免發生鐵損情況，降低變壓器運行能耗。（2）如果變壓器發生故障，其能耗也會相應增加，為電氣安全運行埋下隱患，變壓器質量要符合設計標準，在安裝之前開展質量測試。

（3）在設計配電系統中，還要為變壓器擴容預留空間，確保其負荷處于合理范圍。

（3）照明系統設計。照明在智能建筑能耗占據比例較大，尤其是公共區域，由于居民應用頻率較高，照明能耗不斷增加，想要降低建筑能耗，發揮其節能效果，需要對照明系統開展綜合設計。

（1）對于建筑室外公共區域，要充分利用自然光源，例如對門窗尺寸科學設計、應用透光度良好的玻璃材料、規劃建筑主體的朝向等方式，延長建筑光照時間，保證公共區域在白天光照充足，不需要任何照明設備即可滿足居民的實際需求。（2）現代居民不僅對智能建筑的功能提出多元化需求，同時還要求其外觀富有藝術性和個性，夜景照明是現代建筑的重要標志，在開展夜景照明設計中，不僅要重視突出其藝術效果、文化底蘊以及地方風俗，還要降低夜景照明能耗，避免發生光污染問題，在兼顧人文生態和節能降耗的基礎上，發揮夜景照明的藝術價值。（3）在建筑室內照明設計中，要充分發揮智能建筑的智能化特點，應用智能燈具和自動控制系統，燈具選擇要考慮其照明效果和節能性。

（4）電梯優化設計。電梯是現代建筑的關鍵電氣設備，其起到運輸人員的作用，尤其在高層建筑中，電梯的作用性和重要性日益顯現。但是電梯運行需要消耗大量的能源，而想要降低其能耗，需要對電梯開展優化設計。（1）在選擇電梯設備中，要綜合考慮其應用價值、型號以及節能情況，根據建筑內部人員數量合理選擇電梯型號。（2）在機房設計中，可考慮引入小型機房，其既具有一定的節能效果，還能夠為后期電梯維護提供便捷。（3）積極引入新型的電梯節能技術，例如應用頻繁的無齒輪曳引機，其具有顯著的節能效果，可以降低電梯制動頻率。同時，水泵調速和風機調速也是新型的電梯節能技術，設計人員要根據智能建筑的實際需求，合理應用各種節能技術。

（5）通風系統優化設計。通風是智能建筑最為基本的功能，尤其隨著現代居民生活質量的提升，對通風需求也持續增加，通風設備作為建筑常用的電氣設備，要通過合理的設計降低其能耗。（1）充分利用自然通風，通過對門窗位置的科學設計，利用自然風加速室內空氣置換速率，綜合考慮當地自然風向，擺脫用戶對通風設備的依賴。（2）可采用智能集中通風裝置，例如安裝中央通風系統，可滿足所有用戶對通風的需求，降低通風電氣能耗。（3）秉承節能性、經濟性以及應用性原則，在選擇通風設計中，考慮風機能耗和設備能耗，盡量采用低能耗通風設備。

（6）應用清潔能源。清潔能源開發利用是智能建筑的未來趨勢，隨著太陽能、風能以及地熱能等能源技術的不斷成熟，其能夠滿足建筑內部電氣運行的能源需要，符合低碳經濟和節能理念。（1）太陽能技術，其是目前開發最為成熟的清潔能源技術，尤其在建筑工程領域，更是發揮了關鍵作用，例如利用太陽能儲存板，可以將太陽能轉變為電能，滿足電氣運行的能源需要。（2）地熱能技術，在智能建筑取暖中，電氣取暖是主要形式，但是也會增加建筑能耗，而應用地熱能技術，可以充分滿足用戶取暖需求，并且具有自動調節室內溫度的功能。（3）風能技術，風能提供的能源較少，可應用于照明設備中，風能燈具已經成為一種新潮流，其以風能作為能源來源，可降低建筑照明能耗。

3 結語

在智能技術不斷發展的今天，智能建筑成為行業新寵，受到人們的歡迎與認可，想要發揮智能建筑的功能優勢，則需要電氣作為硬件支撐，設計人員在電氣設計中，要合理應用節能技術，降低電氣運行能耗，起到節約能源的作用。

參考文獻：

[1]韋輝煌.智能建筑電氣設計中節能理念的融入與實現[J].中國住宅設施，2020（09）：56-57.

[2]張磊.智能建筑電氣設計中節能理念的融入與實現[J].節能，2019，38（01）：12-13.

[3]霍利永.淺論建筑電氣技術在智能建筑中的應用[J].中國住宅設施，2018（04）：151-152.

[4]袁海鋒.淺論建筑電氣技術在智能建筑中的應用[J].信息化建設，2015（05）：33-34.

[5]陸茵.現代智能建筑電氣設計及節能措施分析[J].智能城市，2018，4（15）：31-32.

[6]康積靈.智能化建筑電氣節能優化設計[J].工程技術研究，2017（07）：206-207.

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