智能建筑电气节能设计与应用探究

罗文

【摘要】在智能建筑电气节能领域，可采用的节能技术手段非常的多，本文主要对智能建筑电气节能设计基本要求和原则进行分析，并在此基础上从供配电系统节能设计、智能照明系统设计另个方面，谈一下自己的观点和认识。

【关键词】智能建筑；电气节能技术；优化设计；研究

随着社会经济的快速发展和建筑行业的不断进步，智能建筑将成为未来国内建筑行业的主流发展之势。其中，智能建筑中的节能设计在电气系统中起到了至关重要的角色，它关系着整个建筑内部电气系统的可靠性与经济性，因此应当加强重视。

一、智能建筑电气节能设计过程中需坚持的基本原则

1.节能设计应当立足实际，满足建筑正常应用要求

智能建筑电气节能设计过程中，通过对电气能源应用系统的科学改造，改变传统的浪费电气能源现象，以此来有效适应现代智能建筑节能环保理念，这对于促进建筑行业的快速发展意义重大。智能建筑电气节能设计，应当立足实际、保证智能建筑的正常使用；实践中，一定要坚决杜绝因盲目追求节能效果而不顾实际状况的情况，这样会妨碍智能建筑的正常运行，甚至会因脱离实际而造成严重的后果，违背了智能建筑电气节能设计初衷。

2.节能设计讲究经济性

智能建筑电气节能设计，应当注意经济性要求，确保智能建筑节能、经济，更加适应现代智能建筑的应用要求。智能建筑电气节能设计实践中，不能因盲目追求节能效果，而导致资金投入过高；同时，也不能随意的进行降低成本或者偷工减料，以免影响智能建筑的性能指标。

3.节能设计需确保质量

智能建筑节能设计过程中，应当不断提高设计方案的科学性、合理性，对智能建筑有大致的认识和了解，全面分析各设备和系统的节能可能性，并且对电气节能设计前后的经济状况对比分析，采用合理设计方案；一方面要节约电气能源，另一方面要做到设计的科学合理，确保智能建筑电气节能设计的质量。

二、智能建筑电气节能设计思路

智能建筑电气节能设计过程中，既要保证建筑内部系统能够有效发挥功能作用，又要减少建筑电气系统的能耗，并且对建筑电气系统进行优化管控，以此来有效提高智能建筑的综合服务水平。

1.智能建筑供配电系统的节能设计

第一，应当提高功率因数。供配电线路的无功功率损耗，主要决定于功率因数， 通过提高功率因数可以有效减少线路的无功功率损耗，起到有效的节能目的。在具体设计过程中，应当根据具体情况采取针对性的措施。在条件允许的情况下，设计人员应当有效提高用电设备的自然功率因数、采用合理的无功补偿装置实施无功补偿、设计合理的配电线路等措施来有效提高功率因数，从而整体上减小无功电流。特定线路，建议采用分散就地补偿、高低压柜集中补偿等方法。

第二，变压器有功损耗及其优化设计。对于变压器而言，其作为配电系统的主要设备，损耗量非常较大。在设计过程中，可减少变压器的有功及无功损耗，来实现节能之目的。在优选变压器时，以优质节能变压器为宜。比如，SL9、SC8两种类型的变压器比较先进，其采用的是优质冷轧取向矽钢片，接缝非常的密实，可有效减少涡流、漏磁损耗。变压器选择过程中，绕组阻值以及变压器容量等，均不能过大，以防供电线路过长而造成线路损耗增加。

2.智能建筑照明系统的节能设计

从智能建筑电气照明系统的组成来看，在有效满足照明质量的基础上，优选节能效率较高的照明设备。同时，采用的高能效光源在应用寿命长的基础上，可确保高光效照明。对照明供电系统进行优化设计，是有效提高照明系统节能效果的有效途径。以下将以某智能建筑（火车站）为例，就如何进行站内照明节能设计，提出几点看法。

（1）工况概述

某火车站为大型客运中心，春运等节日期间会有大量的人员聚集，该站站房总建筑面积达到了28800平方米，其中主体建筑共三层，宽度为56米，层高分别5.7米、8.3米和14.7米。该建筑主体结构又可分为三段，其中高架平台以下、两端采用的是钢筋混凝土结构，中间部分采用的是钢结构。一层是出站厅和售票厅等用房；二层是集散厅以及各种候车厅和客运办公用房等；三层是站台候车厅、贵宾候车室以及办公用房等，同时还要局部夹层通信和信号机房。

（2）照明设备优化

该火车站站内节能照明设计过程中，主要以建筑照明设计标准（GB50034-2013）为依据，设计方案应当满足国家规定的照明节能标准。该火车站节能照明灯具选择时，应当注意配合建筑装修施工作业，优选绿色节能照明灯具，

确保高效、服役期长、美观和防眩光。火车站的主体空间所用灯具及光源，比如双头金卤灯、三基色直管荧光灯以及大功率短弧双端金卤灯和单端陶瓷金卤灯等，都具较好的节能效果。火车站站内高度超过6米的室内场所，采用的都是金属卤化物灯；高度低于6米的场所，安装的都是三基色T5型直管荧光灯或者紧凑型荧光灯，而且均配用谐波含量相对较低的电子镇流器。

（3）结合多种方式实现配光节能目的

针对火车站站内高大空间，采用多种照明方式相结合的模式，可以有效提高配光效果。可在进站通廊以及出站厅位置，采用普通的照明，與重点照明结合起来应用；相同区域内，高低不同的空间采用的照明方式也不尽相同，既要保证视觉需要，又要有效避免单一照度方式或者大功率照明设备的应用。

（4）站内照明节能系统控制与节能效果

候车厅、出站厅以及售票厅等公共空间，采用的是智能照明管控技术手段，根据具体需求、各时段以及自然光环境条件，进行多场景模式设计；同时，还将自然采光、人工照明有机地结合在一起，总系统由客运总控室进行集中管控。该火车站基于上述照明节能技术的应用，可以有效减少总站运维费用。以当地的日照条件、铁道部门的要求为基础，在站内设太阳能光伏发电系统。在屋顶平面上，安装438平方的太阳能光伏发电设施，峰值发电量可达39.2kW，同时采用并网技术手段接入站房配电系统，可有效满足普通照明用电要求。在具体设计过程中，还预留出光伏发电系统以及站房低压配电系统连接的空间和条件，这样可以对未来太阳能光伏发电系统的应用范围扩大、空间改进，准备条件。火车站站内，采用的是光伏发电系统，可以有效满足站房除应急照明系统的普通照明场所供电需求，减少有价电能的损耗。同时，还可采用分布式灯光控制系统，把普通的照明进行智能化改造，以实现对车站多层次、全方位智能化照明管控。对于智能灯光控制系统而言，对电网采用过电压抑制、软启动以及软关断技术，可以有效延长灯具的服役期限、减少运维费用开支。综上所述，通过节能设计，该火车站的节能效果非常显著。

三、结语

电气节能设计是智能建筑的一部分，也是发展的必然要求。在未来发展过程中，应当不断优化和创新电气节能设计理念和技术，只有这样才能有效提高智能建筑电气设计质量，才能实现建筑行业的可持续发展。

参考文献

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