基于智能化建筑電氣節能優化設計分析

摘? 要：隨著我國建筑技術的不斷發展與進步，智能化建筑應運而生。智能化建筑方便了人們生活，改善了人們的居住環境，故近年來我國建筑智能化發展水平不斷提高，在智能化建筑的各個系統中，電氣系統是最關鍵的一部分，也是能耗最大的一部分。本文主要針對智能化建筑電氣優化設計進行探討，旨在給相關設計者提供一定參考。

關鍵詞：智能化建筑;電氣;節能;優化設計

中圖分類號：TU201? 文獻標識碼：A? ? 文章編號：2096-6903（2020）02-0000-00

0前言

建筑的智能化電氣設計，可選用智能聯網型電氣設備，優化設計及配置，使建筑的電氣系統在滿足公眾需求的同時，更實用、更智能、更利于管理。依據我國智能建筑建設發展現狀可知，智能電氣產品技術發展快、新技術新產品層出不窮，但在實際工程設計中缺乏將強電與弱電智能化相關知識進行有效的結合利用，同時在產品選用及系統整體節能評估方面仍有較大改進空間。此外，建筑的智能化電氣設備本身要正常運行也需要耗費一定的電能，故降低智能化電氣設備系統耗能也是一個研究方向[1]。

1智能化建筑電氣節能優化設計目的

1.1防止電能過度損耗

中國正在探索和開發新能源，但尚未實現對新能源的有效利用。發展建筑智能化仍需依靠傳統電力支持，來確保建筑內所有設備和系統的正常運行，最終為公眾營造舒適、環保的生活和工作環境。調查表明，我國建筑能耗占總能耗的比例較高，電能耗費居首位。在這種情況下，要更加重視智能建筑的電氣節能設計，提高智能建筑的電氣節能水平，確保智能建筑的應用在不消耗大量能源的情況下高效運行[2]。

1.2達到節能減排要求

隨著改革開放的不斷深化，我國經濟有了長遠發展，但長期以來對生態環境的掠奪和破壞，引發了環境污染、資源短缺等問題。這種情況下，改善生態環境，確保人與生態環境的友好共存，成了經濟建設必須重視的問題。為此，黨中央和政府大力倡導“節能環保”，制定了一系列政策法規。要求建筑業作為國民經濟的支柱產業，必須因地制宜，注重節能環保，確保達到節能減排的標準要求，并開展電氣節能優化設計。

2智能化建筑電氣節能存在問題分析

2.1照明光源與控制方式不合理

照明系統是智能化建筑各類電器消耗中占比重較大的一項，很多智能化建筑照明度數、照明光源以及控制方式等設計不合理，既影響照明效果，也增加了電能的損耗。比如很多建筑照明系統為24小時無間斷運行，建筑電能消耗增加30.00%以上。

2.2智能化電氣設備質量安全監管存在漏洞

目前，我國電氣節能設備研發水平處于中等水平，部分電氣設備實用性不高，在質量安全與電氣節能設計等方面有待加強。比如在計算電流負荷時經常出現用電數據缺失或不準確的情況，在選擇節能設備變壓器時缺乏科學合理的數據支持，節能設備變壓器選擇缺乏合理性，最終導致變壓器運轉效率降低，影響節能設備的正常運行[3]。

2.3電氣節能設計協調性不足

在進行智能化建筑的電氣節能設計時，沒有進行科學、合理的統籌規劃，增加電氣節能控制漏洞，影響節能系統運行的穩定與運行效率，增加能耗。比如通風設計未能與建筑構造相協調，從而造成建筑內部空調冷量過高的現象，而且通風性差還會影響室內及機械設備的排風散熱，造成冷負荷而增加空調的負荷，加大耗能。

3智能化建筑電氣節能優化設計

3.1優化設計原則

3.1.1節能降耗原則

節能降耗是電氣節能優化設計的核心原則，是智能化建筑電氣節能設計的主要目的，因此在進行優化設計時應該合理選擇節能設備材料、節能方式等以使智能化建筑電能損耗降到最低。

3.1.2 實際原則

在制定電氣節能設計方案時，應先對智能化建筑的規劃布局、內部結構設計等進行實地觀察與分析，綜合考慮娛樂設施、運輸通道、照明需要等建筑功能因素，合理評估建筑耗能情況，從實際出發設計電氣節能的優化方案，在保障人們出行、娛樂等正常生活的基礎上確保電氣節能的安全性、有效性和有序性。

3.1.3 環保原則

在進行節能優化設計時還應充分考慮環境因素，智能化設備材料應以環保節能為主，堅持生態環保、可持續發展的科學理念。

3.2優化照明系統節能設計

智能化建筑用電系統中占比例最高的為照明系統，因此優化照明系統的節能設計十分重要。照明系統的耗能主要與照明時間、照明設備功耗、照明方式、照明設備發光效率、運行照明設備數量、建筑物總面積等因素有關，因此可綜合考慮各相關因素進行照明系統節能的優化設計：

（1）合理選擇照明設備，首選高效的節能光源設備，以低功耗、高發光效率以及長久耐用光源最佳;

（2）合理選取光源配件，包括觸發器、鎮流器、燈管（泡）、燈芯等，應選擇光源配件性能好、耐用、功耗低的照明設備;

（3）改進照明方式，改進照明回路開關設計，合理安排照明時間，可選擇聲感應、光感應等照明控制方式，減少照明浪費現象;

（4）優化建筑物設計，在設計建筑結構時，應考慮采光因素，通過合理選擇門窗開設方位以及采用透光性較好的門窗材料以充分利用自然光，設計照明系統電路時主要選用三相四線方式，促進節能供電的最大化。

3.3優化供電系統節能設計

供電系統電能損耗在智能化建筑電能損耗中占有較大部分，因此需要優化供電系統的節能設計。在設計智能化電氣節能方案時，應對建筑物總體用電情況、供配電設備功率、設備分布情況以及符合用量等供配電相關情況進行了解與分析，對建筑物的整體供配電情況進行合理評估，進而選擇合適的高效節能供配電設備，在保障建筑物供配電正常的前提下使電能損耗最小化。

（1）合理選擇變壓器，變壓器運行過程中的電能損耗在整個供配電電能損耗中占比最大，在可控的成本投入范圍內選擇性能良好、與驅動負載相匹配、具有節能功效的變壓器，合理地分配供配電系統負載，以降低電能損耗。

（2）合理設計變電站變壓器工作方式，變電站的驅動變壓器可采取并聯電路形式，這樣可以根據供配電系統負載變化隨時對變壓器投放使用數量進行調整，將電能損耗降到最低。

（3）合理選擇供配電電路線路導線材質，據研究數據顯示，供配電系統輸入電能中有4.00%為損耗在線路上面，一方面是線路自身因素，如導線材質、導線截面等，另一方面是供配電的方式。選取導線時，首選電阻值較低的鋁、銅材質的導線，一、二類建筑物電量負載較大，在成本允許的情況下應以銅質導線為主，三類建筑電量負載較小，可使用鋁質導線。同時在線路布局設計上，應將導線長度盡量縮短以減小導線截面，盡可能減少彎路線路設計，減小電能耗損。

3.4優化供水

優化供水空調、通風以及電梯設備的電氣節能設計，供水、空調、通風以及電梯等設備的耗電量較大，應加強節能優化設計。

（1）供水設備節能優化：供水系統應選擇節能環保、無負壓作用的設備，在節能的同時還具有凈化水質作用;

（2）空調設備節能優化：空調功率高、耗電量大，應選節能環保型、運行效率高的空調設備，例如水源熱泵式空調，同時根據實際環境條件合理設置工作模式，防止電能損耗過度;

（3）通風節能優化：在進行建筑結構設計時應考慮通風因素，然后根據建筑整體電能資源使用情況、風機設備參數要求與使用環境條件合理選取風機設備。

（4）電梯設備節能優化：應選取節能效果、安全性、質量等方面優良的空調設備，并選取功率與型號相符的電機驅動設備，根據建筑物結構盡量設計小機房安裝[4]。

3.5優化節能材料的選擇

電能為不可再生能源，因此應注意節能材料的選擇，一方面，在設計智能化建筑電氣裝修方案時應選取節約型、環保型的新型材料;另一方面，應充分開發并利用可再生的清潔能源，比如熱能、風能、太陽能等，將其應用在耗能大、功率高的大型設備中，減少設備對電能的過度依賴，節約電能資源。

4結語

綜上所述，智能建筑電氣節能優化設計對于國家提倡的可持續發展戰略具有重要作用和意義，符合節能環保的設計理念，能夠降低建筑能耗，促進社會的可持續發展。因此，現階段對智能建筑節能優化設計中存在的不足進行改進，并嚴格遵循節能優化設計原則，這對于建筑智能化、節約化及環保化發展有著重要的推動意義。

參考文獻

[1]張劍.智能化建筑電氣節能優化設計問題分析[J].房地產導刊，2015（3）：295.

[2]曾小陽.智能化建筑電氣節能優化設計的相關分析[J].科技風，2013（16）：156.

[3]肖峻.智能化建筑電氣節能優化設計[J].科技與企業，2015（11）：107.

[4]許青青.智能化建筑電氣的節能優化設計[J].山西建筑，2014（11）：223-225.

收稿日期：2020-01-03

作者簡介：黃培（1986—），男，山東滕州人，本科，工程師，研究方向：建筑電氣。