浅析智能建筑的电气节能设计

摘要：经济结构的不断完善，促进了人民群众生活水平的日益提高，在满足基本需求的前提下，人们对居住环境的要求也越来越高，因此，极具现代化特点的智能建筑尤其受到人们的钟爱，特别是年轻人对此情有独钟。本文就针对职能建筑中的电气节能问题进行综合阐述。

关键词：智能建筑；电气节能；设计；应用

中图分类号：TE08文献标识码： A

1. 概述

高耸林立的建筑，彰显了一个现代化时代的来临，也说明了人民群众日常生活水平的档次在不断的提高，在满足基本居住需求之后，人们对居住条件、居住环境的要求就变得越来越高，富有时代感的智能建筑的问世，让年轻人对其趋之若鹜，方便、快捷、简单的操作，让人们的居住变得轻松和惬意。所谓的“智能建筑”指通过将建筑物的结构、系统、服务和管理根据用户的需求进行最优化组合，从而为用户提供一个高效、舒适、便利的人性化建筑环境。智能建筑是集现代科学技术之大成的产物。其技术基础主要由现代建筑技术、现代电脑技术现代通讯技术和现代控制技术所组成。

2. 智能建筑电气节能设计遵循的原则

为了让我国的智能建筑建设和发展更趋于科学化，修订版的国家标准《智能建筑设计标准》GB/T50314-2006）对智能建筑定义为“以建筑物为平台，兼备信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统等，集结构、系统、服务、管理及其优化组合为一体，向人们提供安全、高效、便捷、节能、环保、健康的建筑环境”。这其中一个最为关键的问题就是，智能建筑在使用过程中会大量的与电气设备接触，无论是从资源节能的角度，还是从个体节约的角度，做好智能建筑电气节能的设计，是推广智能建筑建设的首要前提。

2.1 适用性

一般情况下，智能建筑多以高层建筑为主，因为可控制操作面较多，电器使用的基数也较大，做节能设计的效果也十分的明显，对于一般性建筑而言，由于电气使用情况并不大，且有效使用率也不高，如果额外的增加节能设计的话，反倒会在一定程度上增加相应的能耗，最终得不偿失。

2.2 实际可操作性

在智能建筑的电气节能设计环节中，要充分考虑到实际应用的需要再进行相关的设计，不要盲目的把“大而全、小而全”的设计理念一股脑的都充斥进去，这样反倒增加了节能成本，而且，在实际应用中，一旦利用不好，要么出现了“大马拉小车”的情况，要么出现了“小马拉大车”的情况，根本起不到最初的节能作用不说，同样会增加相应的能耗。

3. 电气节能设计技术的合理利用

3.1 照明节能

在智能建筑中，照明系统的能耗在总能耗里占据了相当大的比重，所以，做好智能建筑的节能设计，其首要问题就是解决照明节能问题。

3.1.1 选取符合要求的照度标准。

国家对于各类建筑的照明，都在《建筑照明设计标准》中有明确的规定，智能建筑也要遵循其标准要求，除有明确要求的重点地段和情况下，要采用照度较高的照明设备以外，一般性场所尽量采用混合照明方式即可。

3.1.2 选取符合要求的节能产品

除科学的节能设计能减少能耗以外，节能产品也能通过合理的布局和使用达到节能的效果，在智能建筑电气设计中，要充分考虑节能照明设备的使用，根据不同的方位，最大化的选取合适的节能照明设备。

3.1.3 充分利用外来光源

作为高层建筑，接收和接受日照的时长和强度都比一般普通建筑要长、要多，在进行电气节能设计，尤其是照明设计的时候，要充分考虑这一实际因素，在不同的角度要根据光源的实际强弱程度设计照明器材的安装。对于适合用自然光的区域，要尽量加大采光面的幅面，从而最大化的增加日照给室内带来的感光强度。

3.1.3 声光控设备最大化覆盖

声光控设备在电气设计环节中的技术层面要求并不是很高，主要还是在使用终端的合理安装上，不过，声光控设备的使用对于降低照明能耗所起的作用却是很大的，所以在智能建筑中，应该最大化的在覆盖这种声光控设备，以便于在无人值守环境中把能耗使用降低到最低。

3.2 突破对空调设备的节能设计瓶颈

智能建筑中，在规划空调安装的时候，在电气设计环节中多采用了中央空调作为设备首选，这样可以最大化的根据外部环境因素来适度调节室内温度。这在宏观的层面上的确降低了相对能耗，但是容易被忽视的一个问题就是无人环境下如何让能耗减少为最低，甚至达到0能耗标准。这个问题其实一直困扰着智能建筑电气节能设计工程人员，因为根据数据测算，空调的常规基础能耗几乎要占据到智能建筑总能耗的30%以上，仅次于照明能耗。在这个过程中，有的光伏企业的直流光伏中央空调控制系统可以从总能耗上降低这个问题，简单来讲就是通过光伏和电能的转换，在不增加基础能耗的同时满足智能建筑的空调需求，但是这种方式仅能治标不能治本，不仅在需求紧张的时候不能满足全方位的需要，而且也达不到要求的无人环境0能耗。在这里可以把一些温控和声光控设备相互结合在一起，对所处环境中人体热源温度作为类似于声光控设备的声音控制指标，让其在有人环境下自动开启，无人环境下自动关闭，这样就达到了智能管控的效果了。

3.3 合理布线和设计供配电系统

根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠、操作方便。变配电所应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半径减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，以适应由于季节性造成的负荷变化时能够灵活投切变压器， 实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗｡

配电系统节电有多种途径，一种为采用高科技的瞬流抑制专用快速开关元件的组合，有效过滤电网电路中的瞬流浪涌，保护末端设备不受其影响或损坏；减少由此引起的用电设备能耗的增加，提高设备的运行效率，降低运行成本和设备维护费用,延长设备的使用寿命，具有节电和保护设备的双重功效，另一种为分相智能无功补偿｡

3.4 提高系统的功率因数

3.4.1正确设计和选用变流装置

对直流设备的供电和励磁，应采用硅整流或晶闸管整流装置,取代变流机组､汞弧整流器等直流电源设备｡

3.4.2限制电动机和电焊机的空载运转｡

设计中对空载率大于50%的电动机和电焊机，可安装空载断电装置;对大、中型连续运行的胶带运输系统，可采用空载自停控制装置；对大型非连续运转的异步笼型风机、泵类电动机，宜采用电动调节风量､流量的自动控制方式, 以节省电能｡条件允许时，采用功率因数较高的等容量同步电动机代替异步电动机，在经济合算的前提下，也可采用异步电机同步化运行｡

4. 智能建筑的电气节能设计趋势

智能建筑的电气节能，势必依旧遵循着低能耗为首要衡量标准，但是在设计上日趋科学化和人性化，目前，采用计算机多媒体技术进行统一管控的智能建筑已经完成了实验室的研究阶段，正在部分小区试运行，这种采用多媒体技术的管控平台，充分地利用了网络技术、“云”技术和多层交换技术，能依照建筑物中居住人群的个人需求，量身定做适合自身的环境，这样的话无疑又给原本广义上的恒定控制增加了一道节能设计环节。在这个环境中，基本上已经是做到了能耗相对最低了。

5. 结束语

智能建筑的电气节能设计，从小的范围来讲是在提高科技水平、降低单位个体的能耗，从大的范围来说是在为处在能源消耗缺口严重的我国开辟另一个“开源节流”的渠道，这是趋势，也是发展的必然。

参考文献：

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