智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)研究

陳麗芳

（慶陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 慶陽 745000）

由于當(dāng)前城市進(jìn)程的持續(xù)加快，為我國建筑行業(yè)帶來巨大的發(fā)展空間，但是，我國在建筑設(shè)計(jì)上還存在著不夠重視建筑節(jié)能技術(shù)的問題，致使建筑有較大的能耗，這是資源浪費(fèi)的具體表現(xiàn)。而當(dāng)前我國環(huán)保政策中提倡低排放和低能耗，也是我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國當(dāng)前建筑在電氣應(yīng)用中，浪費(fèi)資源情況較為嚴(yán)重。而我國提出建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)后，對(duì)建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的要求更高。建筑節(jié)能與綠色照明作為我國的重點(diǎn)節(jié)能項(xiàng)目，在我國智能建筑的電氣節(jié)能發(fā)展中發(fā)揮著十分巨大的作用。

1 智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的原則

1.1 滿足智能建筑對(duì)于電氣節(jié)能的要求

在設(shè)計(jì)智能建筑節(jié)能方面，電氣節(jié)能要在對(duì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要求進(jìn)行滿足的基礎(chǔ)上展開設(shè)計(jì)。對(duì)于建筑照明系統(tǒng)而言，需要充分考慮顯色指數(shù)、色溫和光度，在確保滿足照明基本要求的前提下，全方位提高照明效果。而設(shè)計(jì)建筑內(nèi)空調(diào)時(shí)要堅(jiān)持實(shí)用原則，使空調(diào)在應(yīng)用時(shí)的溫度更為舒適，并且有較低的能耗。另外，合理規(guī)劃電氣設(shè)施的管線，保證各個(gè)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)均滿足節(jié)能要求。

1.2 減少不必要的能耗

在智能建筑中，有較多的電氣設(shè)備，這就需要在設(shè)計(jì)電氣時(shí)，對(duì)設(shè)計(jì)思路進(jìn)行優(yōu)化，并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)程序，為了降低能耗，拋棄掉和建筑功能不相關(guān)的能耗。例如，在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，最好應(yīng)用自然光，在對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行選擇時(shí)，最好選用環(huán)保節(jié)能、可利用可再生能源的設(shè)備，既可以有效地降低能耗，還能夠切實(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

1.3 確保建筑電氣設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)效益良好

因智能建筑設(shè)計(jì)具有強(qiáng)系統(tǒng)性特點(diǎn)，因此，在對(duì)電氣進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要應(yīng)用綜合性設(shè)計(jì)方法，從而準(zhǔn)確把控好電氣設(shè)備應(yīng)用后的具體效益，防止發(fā)生增加建筑成本的現(xiàn)象。在對(duì)電氣進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí)，要詳細(xì)計(jì)算投入和產(chǎn)出比，從而確保方案的合理、科學(xué)性設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。

2 智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)存在的問題

2.1 照明不合理的光源控制方式

對(duì)于電氣節(jié)能設(shè)計(jì)而言，其中較為重要的一個(gè)部分就是建筑照明，想要最大限度的滿足建筑照明需要，則需要科學(xué)、合理的設(shè)計(jì)建筑照明系統(tǒng)，這就需要在設(shè)計(jì)建筑電氣時(shí)，充分考慮建筑內(nèi)部整體的電能需求。在具體實(shí)踐中，對(duì)于建筑整體能耗而言，占有較大比例的是照明耗電量，一些建筑因不合理的設(shè)計(jì)，導(dǎo)致對(duì)自然光無法進(jìn)行合理利用，另外照明設(shè)計(jì)選擇不合理，會(huì)過高的消耗電能，從而出現(xiàn)能源流失和浪費(fèi)狀況。

2.2 通風(fēng)設(shè)計(jì)缺乏合理

因建筑地塊有不同的位置，因此，在對(duì)電氣節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)地塊狀況進(jìn)行充分考慮。若并未充分考慮所處的地塊實(shí)際狀況，就進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)，那么，會(huì)出現(xiàn)通風(fēng)效果不佳的狀況，這時(shí)，在使用建筑時(shí)，其溫度就需要空調(diào)進(jìn)行調(diào)節(jié)，然而，在很多的商業(yè)樓和辦公樓里，使用功率大的中央空調(diào)，會(huì)使電能的消耗量增大，不符合節(jié)能要求。

2.3 輔助電氣設(shè)置不當(dāng)

想要實(shí)現(xiàn)智能建筑的良好運(yùn)行，則離不開大量電氣設(shè)備的輔助，從而可以有效保證建筑內(nèi)部多種系統(tǒng)的良性運(yùn)行。盡管這些輔助電氣設(shè)備并非主要的設(shè)施，然而，在具體的運(yùn)行中，也需要其和整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行良好的配合，如果這些輔助的電氣設(shè)備出現(xiàn)造型不當(dāng)或不合理設(shè)置，那么會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的電能量，顯然違背了最初的節(jié)能目標(biāo)。

3 智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)分析

3.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

智能建筑供配電節(jié)能研究應(yīng)綜合考慮建筑功能、電氣設(shè)備特點(diǎn)、設(shè)備的具體布局和用電負(fù)荷能力，對(duì)最佳的供配電節(jié)能設(shè)施進(jìn)行合理的確定，確保在低功耗的狀況下，設(shè)備可以正常運(yùn)行。而智能建筑供配電系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，需要從以下幾個(gè)方面入手，結(jié)合具體用電狀況，對(duì)供電電壓合理選擇，通常在對(duì)用電設(shè)備要求滿足的狀況下，損耗率隨著供電電壓的降低而減少；電氣系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，最好化整為零，使得統(tǒng)一電壓等級(jí)下，變電、配電技術(shù)可以位于同一個(gè)狀態(tài)，并且確保級(jí)差在兩級(jí)以下；為了可以將線路上的能源損耗降低，要保證智能建筑供配電布線最大程度地直而短，且變電所需要靠近負(fù)荷中心，電氣豎井需要靠近建筑低壓配電房，這樣，就能夠從整體提升供電系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3.2 空調(diào)、電梯、供水、通風(fēng)系統(tǒng)電氣節(jié)能

智能樓宇空調(diào)系統(tǒng)，適用于先進(jìn)水源熱泵空調(diào)的應(yīng)用，水源熱泵因?qū)Φ叵滤虻叵峦寥罍囟鹊某浞掷?，而持續(xù)保持恒定狀態(tài)，所以，可實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能、無污染零排放，相比于傳統(tǒng)的中央空調(diào)，提升了機(jī)組的效能，也節(jié)省了35%～75%的能源。另外，基于水源熱泵有恒定的水溫，使得機(jī)組運(yùn)行更加可靠穩(wěn)定、低能耗。而電梯系統(tǒng)，需要對(duì)電梯設(shè)備型號(hào)進(jìn)行合理的選擇，常規(guī)電梯可用小機(jī)房電梯代替，其中對(duì)無齒輪曳引機(jī)的應(yīng)用，能夠顯著降低電能消耗，節(jié)能效果十分明顯。而供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可應(yīng)用當(dāng)前節(jié)能環(huán)保效果最好的無負(fù)壓供水設(shè)備，能夠有效凈化水質(zhì)，另外，相比于常規(guī)設(shè)備，無負(fù)壓設(shè)備的能耗更低，達(dá)到節(jié)能環(huán)保目的。同時(shí)，要針對(duì)電力的具體不同需要合理設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)，從而綜合分析風(fēng)機(jī)等設(shè)備配備的要求。進(jìn)而科學(xué)合理的選用節(jié)能環(huán)保且經(jīng)濟(jì)效益佳的產(chǎn)品。

3.3 照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

智能建筑照明系統(tǒng)的節(jié)能性既要體現(xiàn)出燈具數(shù)量的減少，也要有效降低燈具的工作功率，它也反映在巧妙地使用自然光和其他健康的光源，以減少能源消耗。對(duì)于部分室外建筑，可采用高強(qiáng)度透光性的門窗和玻璃，使建筑白天光照時(shí)間延長(zhǎng)，進(jìn)而降低建筑開燈照明概率，這種通過自然光實(shí)施照明的活動(dòng)，可以最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約資源、節(jié)能減排的效果。對(duì)于能長(zhǎng)期暴露在太陽白光下的建筑區(qū)域，可先檢查照明標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)照明，為了滿足不同場(chǎng)所的不同照明需要，燈具的自動(dòng)照明由一個(gè)能自動(dòng)識(shí)別環(huán)境亮度的系統(tǒng)控制。智能建筑夜間照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)咨詢城市景觀規(guī)劃部門。夜間照明應(yīng)體現(xiàn)建筑風(fēng)格的文化特征，并兼具一定的藝術(shù)效果，從而使夜景環(huán)境實(shí)現(xiàn)舒適、優(yōu)美、迷人的現(xiàn)代化效果。另外，還要對(duì)照明系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)的控制，防止產(chǎn)生燈光形成光污染狀況，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)人文生態(tài)環(huán)境和節(jié)能降耗的雙層目標(biāo)。

3.4 清潔能源資源的運(yùn)用

將清潔能源、可再生資源、生態(tài)能源引入到智能建筑的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)中。循環(huán)應(yīng)用資源，才可以真正達(dá)到節(jié)能的目的。一方面對(duì)現(xiàn)有清潔能源進(jìn)行充分的利用，如風(fēng)能、太陽能等，對(duì)于建筑電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，太陽能系統(tǒng)需要考慮并通過使用太陽能進(jìn)行設(shè)計(jì)。使建筑物具有一定的供暖和供熱服務(wù)，從而減少對(duì)傳統(tǒng)能源、燃料等的依賴，達(dá)到真正控制排放、減少污染的目的，這樣，可以從根本上使技能環(huán)保水平得以有效提升。使用風(fēng)能，特別是自然風(fēng)，需要在建筑內(nèi)部進(jìn)行自然通風(fēng)，在公共空間范圍內(nèi)，可在墻上設(shè)置通風(fēng)口，以保證自然風(fēng)的穿透。另外，持續(xù)發(fā)展、推廣新能源，而新能源就是環(huán)保節(jié)能材料，如墻體保溫材料、生態(tài)環(huán)保室內(nèi)裝飾材料等，可再生能源、資源利用可推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展盡快實(shí)現(xiàn)，并使建筑內(nèi)部環(huán)境更加節(jié)能生態(tài)。

3.5 科學(xué)設(shè)置變壓器設(shè)施

設(shè)置變壓器設(shè)施時(shí)，要對(duì)變壓器的功能、功率、型號(hào)、數(shù)量等進(jìn)行設(shè)置。（1）需要科學(xué)設(shè)置變壓器數(shù)量，時(shí)間不同建筑物有不同的供電需求。如在峰值需求時(shí)，供電需求需要多個(gè)變壓器來滿足，在低峰值需求時(shí)，供電只需要一個(gè)或兩個(gè)變壓器，變壓器的數(shù)量設(shè)置不科學(xué)，既不能用太多的變壓器，造成能耗浪費(fèi)，也不能用不足的變壓器，建筑物的供電需求不能充分滿足。（2）因變壓器功率的不同，科學(xué)地制定了變壓器的功率組合方案，也有不同的能源消耗狀況，對(duì)變壓器的功率進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)空載電流百分比數(shù)據(jù)、負(fù)載損耗、空載損耗進(jìn)行充分考慮，從而更好地分析變壓器功率，選擇了能耗低、穩(wěn)定性好的變壓器功率組合方案。（3）變壓器不同節(jié)能效果也有差異。一般，為了實(shí)現(xiàn)更好地節(jié)能效果，要對(duì)新型號(hào)的變壓器進(jìn)行選擇。

3.6 智能建筑保溫體系設(shè)計(jì)的優(yōu)化

想要實(shí)現(xiàn)更好的保溫和隔音效果，可將加氣混凝土砌塊材料用作智能建筑的室內(nèi)填充墻。而外墻的填充，需要對(duì)安全性和氣密性進(jìn)行充分考慮，在屋面建設(shè)中，可應(yīng)用泡沫保溫板來增強(qiáng)門窗的密封性。經(jīng)過大量實(shí)踐，對(duì)建筑內(nèi)的保溫系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)化，建筑就能實(shí)現(xiàn)綜合節(jié)能。

4 結(jié)語

總而言之，當(dāng)前由于科技的飛速發(fā)展，人們生活水平獲得了持續(xù)提升，對(duì)智能建筑的發(fā)展有了更高的要求。而作為一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工程，智能建筑電氣節(jié)能在具體的設(shè)計(jì)中需要對(duì)各方條件進(jìn)行綜合考慮，并針對(duì)智能建筑現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，將建筑系統(tǒng)和節(jié)能設(shè)計(jì)融為一體。只有對(duì)智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行持續(xù)地完善，才能充分推動(dòng)智能建筑發(fā)展向綠色環(huán)保的道路邁進(jìn)，進(jìn)而助力于社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。