智能建筑中的電氣節(jié)能設(shè)計(jì)綜述(1)

牛旭

摘 要：智能建筑是新興概念，其以智能化技術(shù)為支撐，將建筑工程與智能技術(shù)充分結(jié)合，可以滿足當(dāng)代使用者的實(shí)際需求。本文闡述智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則，建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)化措施，包括配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、變壓器選擇、照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電梯優(yōu)化設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：智能建筑; 電氣節(jié)能; 優(yōu)化設(shè)計(jì)

電氣是智能建筑的關(guān)鍵組成部分，其在運(yùn)行中會(huì)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(fā)揮建筑智能化功能的基礎(chǔ)上，降低電氣運(yùn)行能耗，是當(dāng)前建筑企業(yè)需要思考的關(guān)鍵問題。

1 智能建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的基本原則

經(jīng)濟(jì)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(jié)合用戶需求優(yōu)化功能，帶給用戶更加良好的居住體驗(yàn)。電氣設(shè)備是實(shí)現(xiàn)智能化功能的基礎(chǔ)，隨著建筑內(nèi)部電氣數(shù)量的增加，其運(yùn)行能耗也不斷提升，在開展節(jié)能設(shè)計(jì)中，需要秉承經(jīng)濟(jì)性原則，綜合考慮電氣設(shè)備的前期投入、后期維護(hù)費(fèi)用，在發(fā)揮電氣作用的前提下，盡量降低運(yùn)行費(fèi)用，起到節(jié)能環(huán)保的作用。

節(jié)約性原則。在我國政府提出構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)理念后，節(jié)能環(huán)保深入人心，智能建筑在運(yùn)行中需要以能源作為支撐，尤其是電氣設(shè)備，能源更是其發(fā)揮功能的動(dòng)力。在節(jié)能設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員要對電氣能耗進(jìn)行合理控制，減少不必要的能源消耗，進(jìn)而起到降低能耗的目的。例如在照明設(shè)計(jì)中，要充分利用自然光，照明燈具選擇要考慮其節(jié)能性、應(yīng)用清潔能源。

細(xì)節(jié)性原則。當(dāng)前我國對智能建筑的能耗沒有明確標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，電氣在運(yùn)行中存在過度耗能的情況，導(dǎo)致這一問題的主要原因?yàn)樵O(shè)計(jì)細(xì)節(jié)處理不完善。因此，在開展節(jié)能設(shè)計(jì)中，要關(guān)注電氣系統(tǒng)的整體節(jié)能情況，遵循細(xì)節(jié)性原則，對細(xì)節(jié)進(jìn)行科學(xué)處理。例如在照明設(shè)計(jì)中，可對照明燈具的顯色指數(shù)、色溫以及光度進(jìn)行調(diào)整，在確保其照明效果的同時(shí)，降低照明能耗。

應(yīng)用性原則。智能建筑的本質(zhì)是為使用者提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，為其創(chuàng)設(shè)智能化的生活空間，為其生活工作提供便捷，因此，節(jié)能設(shè)計(jì)不能要過于強(qiáng)調(diào)能源節(jié)約，還要秉承應(yīng)用性原則，充分發(fā)揮電氣設(shè)備的作用，在滿足居民正常生活的基礎(chǔ)上，降低設(shè)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(jié)能設(shè)計(jì)優(yōu)化措施

（1）配電系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。智能建筑內(nèi)部電氣設(shè)備的數(shù)量和類型較多，以其為硬件支撐保證建筑的正常運(yùn)行，為居民提供更加優(yōu)質(zhì)的應(yīng)用體驗(yàn)，在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)中，需要綜合思考智能建筑的總荷載和用電等級(jí)，保證配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性，節(jié)約業(yè)主一次性投資，促使智能建筑節(jié)能運(yùn)行。（1）確定配電箱的位置，根據(jù)住宅單體、供電容量以及用電等級(jí)，保證配電箱供配電穩(wěn)定，配電箱要位于用電負(fù)荷附近，可以縮短供電距離，避免在輸送電源中出現(xiàn)損耗，減少電纜材料的應(yīng)用，起到一定的節(jié)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(yuǎn)距離供應(yīng)而產(chǎn)生的能耗，豎井位置要位于用電負(fù)荷中心。（3）對電氣供電管線的分布進(jìn)行合理規(guī)劃，管線長度和質(zhì)量要符合設(shè)計(jì)要求，避免由于管線問題而導(dǎo)致過度能耗。

（2）變壓器選擇。變壓器是智能建筑中的常見設(shè)備，其質(zhì)量與電氣能耗密切相關(guān)，在選擇變壓器設(shè)備中，要注意控制鐵損問題，鐵損主要是指變壓器運(yùn)行中，鐵心會(huì)出現(xiàn)磁滯以及渦流現(xiàn)象，進(jìn)而誘發(fā)過度能耗，因此，在選擇變壓器中，需要兼顧以下幾點(diǎn)：（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(fā)生鐵損情況，降低變壓器運(yùn)行能耗。（2）如果變壓器發(fā)生故障，其能耗也會(huì)相應(yīng)增加，為電氣安全運(yùn)行埋下隱患，變壓器質(zhì)量要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，在安裝之前開展質(zhì)量測試。

（3）在設(shè)計(jì)配電系統(tǒng)中，還要為變壓器擴(kuò)容預(yù)留空間，確保其負(fù)荷處于合理范圍。

（3）照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)。照明在智能建筑能耗占據(jù)比例較大，尤其是公共區(qū)域，由于居民應(yīng)用頻率較高，照明能耗不斷增加，想要降低建筑能耗，發(fā)揮其節(jié)能效果，需要對照明系統(tǒng)開展綜合設(shè)計(jì)。

（1）對于建筑室外公共區(qū)域，要充分利用自然光源，例如對門窗尺寸科學(xué)設(shè)計(jì)、應(yīng)用透光度良好的玻璃材料、規(guī)劃建筑主體的朝向等方式，延長建筑光照時(shí)間，保證公共區(qū)域在白天光照充足，不需要任何照明設(shè)備即可滿足居民的實(shí)際需求。（2）現(xiàn)代居民不僅對智能建筑的功能提出多元化需求，同時(shí)還要求其外觀富有藝術(shù)性和個(gè)性，夜景照明是現(xiàn)代建筑的重要標(biāo)志，在開展夜景照明設(shè)計(jì)中，不僅要重視突出其藝術(shù)效果、文化底蘊(yùn)以及地方風(fēng)俗，還要降低夜景照明能耗，避免發(fā)生光污染問題，在兼顧人文生態(tài)和節(jié)能降耗的基礎(chǔ)上，發(fā)揮夜景照明的藝術(shù)價(jià)值。（3）在建筑室內(nèi)照明設(shè)計(jì)中，要充分發(fā)揮智能建筑的智能化特點(diǎn)，應(yīng)用智能燈具和自動(dòng)控制系統(tǒng)，燈具選擇要考慮其照明效果和節(jié)能性。

（4）電梯優(yōu)化設(shè)計(jì)。電梯是現(xiàn)代建筑的關(guān)鍵電氣設(shè)備，其起到運(yùn)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(xiàn)。但是電梯運(yùn)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(yōu)化設(shè)計(jì)。（1）在選擇電梯設(shè)備中，要綜合考慮其應(yīng)用價(jià)值、型號(hào)以及節(jié)能情況，根據(jù)建筑內(nèi)部人員數(shù)量合理選擇電梯型號(hào)。（2）在機(jī)房設(shè)計(jì)中，可考慮引入小型機(jī)房，其既具有一定的節(jié)能效果，還能夠?yàn)楹笃陔娞菥S護(hù)提供便捷。（3）積極引入新型的電梯節(jié)能技術(shù)，例如應(yīng)用頻繁的無齒輪曳引機(jī)，其具有顯著的節(jié)能效果，可以降低電梯制動(dòng)頻率。同時(shí)，水泵調(diào)速和風(fēng)機(jī)調(diào)速也是新型的電梯節(jié)能技術(shù)，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)智能建筑的實(shí)際需求，合理應(yīng)用各種節(jié)能技術(shù)。

（5）通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。通風(fēng)是智能建筑最為基本的功能，尤其隨著現(xiàn)代居民生活質(zhì)量的提升，對通風(fēng)需求也持續(xù)增加，通風(fēng)設(shè)備作為建筑常用的電氣設(shè)備，要通過合理的設(shè)計(jì)降低其能耗。（1）充分利用自然通風(fēng)，通過對門窗位置的科學(xué)設(shè)計(jì)，利用自然風(fēng)加速室內(nèi)空氣置換速率，綜合考慮當(dāng)?shù)刈匀伙L(fēng)向，擺脫用戶對通風(fēng)設(shè)備的依賴。（2）可采用智能集中通風(fēng)裝置，例如安裝中央通風(fēng)系統(tǒng)，可滿足所有用戶對通風(fēng)的需求，降低通風(fēng)電氣能耗。（3）秉承節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性以及應(yīng)用性原則，在選擇通風(fēng)設(shè)計(jì)中，考慮風(fēng)機(jī)能耗和設(shè)備能耗，盡量采用低能耗通風(fēng)設(shè)備。

（6）應(yīng)用清潔能源。清潔能源開發(fā)利用是智能建筑的未來趨勢，隨著太陽能、風(fēng)能以及地?zé)崮艿饶茉醇夹g(shù)的不斷成熟，其能夠滿足建筑內(nèi)部電氣運(yùn)行的能源需要，符合低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能理念。（1）太陽能技術(shù)，其是目前開發(fā)最為成熟的清潔能源技術(shù)，尤其在建筑工程領(lǐng)域，更是發(fā)揮了關(guān)鍵作用，例如利用太陽能儲(chǔ)存板，可以將太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽瑵M足電氣運(yùn)行的能源需要。（2）地?zé)崮芗夹g(shù)，在智能建筑取暖中，電氣取暖是主要形式，但是也會(huì)增加建筑能耗，而應(yīng)用地?zé)崮芗夹g(shù)，可以充分滿足用戶取暖需求，并且具有自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的功能。（3）風(fēng)能技術(shù)，風(fēng)能提供的能源較少，可應(yīng)用于照明設(shè)備中，風(fēng)能燈具已經(jīng)成為一種新潮流，其以風(fēng)能作為能源來源，可降低建筑照明能耗。

3 結(jié)語

在智能技術(shù)不斷發(fā)展的今天，智能建筑成為行業(yè)新寵，受到人們的歡迎與認(rèn)可，想要發(fā)揮智能建筑的功能優(yōu)勢，則需要電氣作為硬件支撐，設(shè)計(jì)人員在電氣設(shè)計(jì)中，要合理應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，降低電氣運(yùn)行能耗，起到節(jié)約能源的作用。

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