智能建筑电气设计中节能理念的融入与实现

洪子峰

摘要：随着大众环保意识逐步强化，更多的人对建筑节能加以重视。智能化建筑也需要秉持“綠色理念”展开建设，以建筑实际为导向完善电气节能及其安全性能，为增强建业的绿色效益奠定基础。就要求电气设计人员通过不断的创新节能技术，有效的降低建筑企业经济的损失，提升能源的节省效率。本文探讨了智能建筑在照明、空调、供配电和可再生能源利用方面的电气节能设计措施，并开发了基于DALI协议的智能照明控制系统达到了显著的节能效果。

关键词：建筑电气;智能;能耗;节能

1智能建筑与建筑电气节能基本概述

智能化相较于传统建筑而言区别甚大，主要区别便是前者融入了计算机、现代智能等诸多技术，并借助上述先进技术来对建筑进行管理，并针对公共安全系统加以优化组合。智能建筑通常与科技进步联系密切，但该类建筑形式在国内起步较晚，当前仍旧是以借助国外技术为主，因此具体应用时仍旧伴有诸多问题。比如系统不够稳定、建筑操作相对复杂等情况，所以建筑企业必须针对智能建筑展开深度研究。

传统建筑业因计算机等技术发展而变化迅速，智能化逐步演变为建筑业主流趋势。对于智能建筑来说电气系统设计极为关键，相较于传统模式下的电气系统，智能建筑可以借助智能系统来监控建筑设备，确保电气设备得到及时调整，还可以对其能耗做到实时监测、评估，并依靠参数调整等来控制电气设备，从而达成节能目标，确保电气系统运行更富稳定性。此外，智能建筑伴有的控制系统可以发挥电气设备在节能方面的优势，从而对电力资源浪费等情况予以规避。综上所述，智能建筑就像是由诸多智能设备构成的智能网络，电气系统则是网络的关键环节。

2智能化建筑电气节能现状分析

对于我国来说，在智能建筑电气节能技术方面仍是不够成熟的，我国现在的节电系统在协调上仍存在大量问题，正是由于协调性较差，因此难以发挥其应有的作用，这也从根本上影响了节能效果，同时在现有的电气设备的基础上，也由于智能化水平没有达到相关的要求，并且控制的制度也不够规范，因此消耗的电能仍是过高的。智能化建筑电气节电优化仍应遵从安全和环保这一基本原则，并且在这一原则的基础上符合当下要求的标准。对于配电系统，也应该考虑到整个建筑的负荷分布来进行选择最优的方案，并且所使用的设备必须达到节能环保的效果，保证设备安全稳定运行的前提下避免设备产生额外的支出。

3智能建筑电气设计中节能理念的应用

3.1照明节能技术

照明设备不仅是建筑最为基础的设备，同时也是用户使用最为频繁的设备设施。所以电气节能也需要从照明设施出发展开节能设计。不论何种区域通常会进行相应照明系统的配置，可以说能够覆盖建筑的绝大多数范围。鉴于照明系统对于电气节能的影响，必须对照明节能加以深层关注。从照明系统出发组织的节能设计需要以保障室内光照为前提，设计者可以借助自然光来满足用户相应的光照需要，针对建筑工程自然光照加以分析、计算，确保照明节能设计契合节能要求。此外，设计者针对室内灯具进行设计时，也需要秉持“环保”、“节能”等理念展开设计，同时也要对光照亮度、光源等进行考量。对照明设备进行选取时，可以以有限考虑应用年限长或者是耗能低的设备。当然，还应考虑使用能耗不高的光源用电附件（如电子变压器），借助天然光源来节约能耗。

3.2空调系统节能技术

空调系统通常占据着电气工程能耗的较大比重，所以电气节能需要着重对空调系统予以优化。从近些年国内在电气工程空调系统层面的设计来看，空调设计通常伴有较多不合理情况，例如设施能耗高导致空调使用很难契合节能目标。所以节能设计需要设计者同施工部门于前期做好沟通，以电气使用、功能需要等要求为导向设计空调系统，并依据空间实际来布局空调。此外，就建筑环境布局来看，还需要以其环境湿度、通风情况等为依据明确空调建设位置。对于设备选取环节来说，则应尽量确保空调型号契合工程实际，从而有效节能电力资源，对能耗过大等情况予以规避。

3.3供配电系统节能技术

对于配电系统层面的节能应用，可以从工程实际出发对电流数值进行计算，从而选取相契合的线缆与供应方式，从而确保电气节能得到高效实现。比如，对电缆进行选取时，相应规格便应在计算电流、电压损耗以后进行选取，可以选取高规格的电缆来降低线路损耗。此外，对配电方案进行具体设计时，还需要确保三相的尽力平衡。传统模式下的低压补偿主要是为“三相共补”形式，但该模式仅与低压网络当中单相负荷不高等情况相适应。但当前随着生产能力等的持续提升，导致单相负荷持续提升，很难确保三相平衡。因此，需要针对配电变压器采取单相无功模式的补偿，该模式虽然在投资方面相较于传统方式来说更大，但却可以借助有效节能来补偿上述花费。

3.4积极利用其它再生资源

对再生资源进行利用也是电气节能的重要环节，现阶段太阳能、风能等是应用较广的能源。所以针对电气工程组织节能设计时，可以将太阳能、风能等设备置于智能建筑当中，替代那些高能耗设备，增强再生能源相应的利用效率。此外，对于智能建筑来说，其室内装饰也可以应用较多的节能产品，建筑外墙也可利用节能材料，从而在达成电气节能目的的同时，强化建筑质量，不断优化用户环境。

4实例分析

本次开发的控制系统主要是对建筑照明进行控制，最终目的是降低照明系统的整体能耗，以此来实现节能的目标。具体的节能控制策略如下：利用传感器对自然光的照度值进行采集，然后与照明系统工作面预设的照度值进行比较，据此得出实际照度，随后将该信息传给智能控制系统，通过对灯具的亮度分析，输出控制指令，对照明灯具的亮度进行调节，进而达到节能的效果。

4.1框架结构设计

（1）输入单元。该单元在整个控制系统中的作用是对输入信号进行转换，使这部分信号变为系统参配信号，以此作为照明控制的主要输入信号。该单元由以下设备组成：遥控器、显示屏、控制面板、传感器等。

（2）系统单元。该单元可在软件支撑下，对控制系统的运行情况进行实时监控，包括：计算机、网络配件、控制单元等。

（3）输出单元。该单元能够通过对负载回路的控制达到照明系统控制的目标，它是系统的执行单元，根据接收到的信号完成相关操作，主要由2个部分组成，开关控制模块和调光模块。

（4）系统软件。这是整个系统的核心部分，本系统开发时，采用功能强大的图形化软件，其能够以图形的方式，对建筑照明系统的回路状态进行实时监控，该软件具有如下功能：数据统计分析、异常状态报警提示、场景切换控制、调光以及定时开关等。系统软件由2个部分组成，人机交互界面和数据库。

4.2调光方式设计

本系统在开发时，基于DALI协议设计数字调光镇流器，并在该镇流器上添加主控器，对数字信息进行收发和存储，并且还能实现较为复雜的控制功能，如场景切换、分组控制等。

4.3节能效果分析

采用DALI智能照明控制系统进行调光后，在灯具全开的情况下，总功率约为91-111W，与手动控制方式相比，可以节能50%-65%左右，1年大概可以节约电费10万元左右，节能效果显著。

结语：综上所述，对于现代建筑而言，走向智能化是建筑的必然趋势，面对智能建筑电气设计中的现有问题，需要相关设计者采取优化措施，秉持“节能理念”展开建设，以建筑实际为导向完善电气节能及其安全性能，为增强建业的绿色效益奠定基础;并且，在节能技术方面不断的创新，积极推进新技术的应用，为强化电气节能效果夯实基础，从而有效提升智能建筑工程相应的社会、经济效益。

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