现代智能建筑电气设计及节能措施分析

赵帅

摘 要：众所周知，我国生存的地球是非常巨大的，自然资源十分丰富，但不可否认的是，终有一天是会利用完的。为了能够减少自然能源的损耗，人们提出在设计智能建筑时，要让建筑具有节能的效果。当前相关部门已经在建筑建设的规定、标准、实施细则中均规定，现代智能建筑设计必须要采用节能的设计方案，现说明在现代智能建筑设计中，如何让电气设计具有节能的效果。

关键词：智能建筑；电气设计；节能措施

1 引言

在推动国家经济建设的过程中，能源建设一直备受社会各界的广泛关注，国家经济建设以能源建设为基础和核心，同时在全球化趋势不断加剧的今天，为了保障我国在国际社会竞争中获得更多的优势，我国科学界立足于能源危机产生的根源，不断加强能源建设，有效实现能源资源的优化配置和利用，在这样的现实条件之下，建筑电气设计以及节能措施开始实现内容以及形式上的有效转变。

2 我国智能建筑电气节能现状

我国智能建筑电气节能设计发展时间较短，与发达国家相比还存在较大的差距，无论是设计人员的专业水平还是节能设计标准都存在不如意的地方，而且在建筑电气节能设计规范和设计要求方面还存在一些不足之处，这对智能建筑电气节能带来了较大的影响。同时当前部分建筑电气设计人员对于建筑电气节能的重要性缺乏深入的认识，对于一些新理念及新做法在理解上还存在一定的欠缺，建筑电气节能设计现有的标准对于建筑电气节能设计方面的约束还不全面，因此当前要进一步对行业制度和标准进行规范，设计人员在具体设计过程中要注意智能建筑的低能耗设计，以此来更好的推动智能建筑的快速发展。

3 智能建筑电气节能设计的原则

3.1 满足智能建筑对于电气节能的要求

在智能建筑节能设计过程中，对于电气节能需要在满足经济指标要求下进行设计。在建筑照明系统中，要对光度、色温和显色指数进行充分考虑，在保证照明基本要求的基础上，全面提高照明的效果。在建筑空调设计时要遵循实用原则，确保空调使用过程中具有舒适的温度，而且能耗降低。

3.2 减少不必要的能耗

智能建筑中电气设备数量较多，这就要求在电气设计时要对设计思路进行优化，通过简化设计程序，将与建筑功能无关的能耗全部抛弃掉，以此来减少不必的能耗。

3.3 保证建筑电气设计具有较好的经济效益

智能建筑设计具有较强的系统性，在电气设计上要采用综合性设计方法，并把握好电气设备投入使用后的实际效益，避免出现建筑成本增加的情况。

4 现代智能建筑电气设计的节能措施

4.1 科学作好供电规划

可以从优化供电位置、配电系统设计、配电线路设计的方法达到节能的效果：第一，应科学选择供电位置，尽可能挑选靠近负荷中心的变电所，应用这样的方法，可以减少线损。第二，结合功能的需求与节能的需求来合理设计配电系统，为了减少配电系统出现故障带来的损耗，应当让供电系统变配电的级数小于或等于三级；应用单母线分段的方法来设计低压配电系统，应用树干式的方法配电，分户箱为放射式配电的末端，应用这样的方法，当分用户出现了供电问题时，不会影响总配电箱的运作，从而可以控制供电故障的范围。第三，优化供电线路的设计，根据电流密度合理的选择导线截面，避免导线截面不能满足供电的需求或造成能源的浪费。第四，优化供电系统的无功补偿设计，让供电系统在运作时能够减少能源损耗，比如要让低压配电系统具备无功补偿的功能，并且补偿后功率的因素要大于0.9。

4.2 合理设计配电负荷

如果要合理的设计配电负荷，就要做好数据采集、优化配电负荷布局设计这两个方面的工作。

可以从以下几个方面做好数据采集的工作：第一，做好外部环境的数据监测，监测的范围包括不同的时间段内，温度、湿度、CO2浓度等数据。第二，要做好建筑需求的数据监测，它包括建筑本身的照度、色温、显色指数，居住舒适性、特殊工艺的功能需求等；第三，满足建筑功能需求带来的其它拓展功能需求，比如给排水运作、建筑实时监测带来的功能需求等。做好了科学的数据采集工作以后，它们便能成为科学完成配电负荷布局的重要目标参数。

优化配电负荷布局设计可以从科学定计目标参数数值的方法实现。合理设计参数，满足建筑的功能需求，比如要根据建筑功能的需求给定温度、湿度、CO2浓度等目标控制参数，这些参数将成为变压器、制冷采暖设备作业的目标；合理设置照度、色温、显色指数等目标控制参数将成为照明设备作业的目标。

4.3 照明电气的节能设计

4.3.1 光源的选取要恰当合适

（1）应用于室内场所的照明设施，可考虑选取例如U型管节能荧光灯、T5细管等相对小功率的高压钠灯或荧光灯作光源，不推荐使用白炽灯；如果开关灯的频率比较大，则可考虑使用双螺旋白炽灯。

（2）应用于室外场所或相对比较空旷的室内场所的额照明设施，可考虑选取钠灯等此种金卤灯中具有较高显色度且高光比较强的气体放电灯作为照明的光源。

4.3.2 节电开关要选取恰当且使用合理

在进行建筑照明系统的设计时，需时刻保持节能的理念，选择控制开关时也不能例外，尽量在满足使用场合的前提下，考虑引入声控、光敏、温度感应等手段对照明装置进行控制。

4.3.3 光源用电附件要选择合理

在设计建筑电气照明系统的过程中，应注重能耗相对较低、性能比较优异的光源用电附件并对其进行推广和普及。当然在进行设计时，也必须要对考虑到电子镇流器、电子触发器、电子变压器、节能型高功率因数电感镇流器等设备进行综合且充分的考虑，具体可参考GB 50034—-2013《建筑照明设计标准》。

4.4 动力设备系统的节能设计

动力设备系统的损耗在整个智能建筑电气损耗之中也占有较大的比重，因此为了能够从整体上促进智能建筑电气设计水平的整体提升，工作人员需要在前期电气设计方案选择的过程之中明确动力设备系统的节能设计要求，通过提高电动机的工作效率来选择与不同设备相适应的电动机。在选择电动机时，电气设计工作人员首先需要了解智能建筑具体的负荷以及相关的特性，严格按照电机的工作环境以及相关的电气负荷选择工作效率相对比较高的电动机，只有这样才能够尽量避免一些不必要的能源消耗，促进电动机工作效率以及节能水平的整体提升。

其次，积极改进控制方法，促进运行效率的提升。建筑电气中电动机的节能措施能够与整个运行相结合，通过这种形式尽量避免空载运行以及轻载运行；但是电动机在损耗的过程之中，实际的电能与负荷之间呈现着明显的正相关关系，因此如果对智能建筑中的动力设备系统节能设计进行操作以及选择，那么首先需要突破传统的控制方式，以提高电动机的运作效率为立足点和核心，针对负荷变化进行有效的调节，尽量采取变频调速，即使设备出现了荷载下降也可以采取变频的方式对现有的速度进行自动的调节，尽量保证整个运行的速度能够实现与负载之间的有效统一。

5 结语

随着社会向前发展，人们提出了现代智能建筑在使用时要尽可能的节能，相关部门也提出了这样的设计要求。该次说明了现代智能建筑电气设计的节能设计需求及设计措施，应用这样的方法，可以让现代智能建筑在使用时，尽可能的减少能源的损耗。

参考文献：

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[2] 任丹华.关于智能建筑电气节能设计的探究[J].智能建筑与智慧城市，2017（10）.

[3] 劉钊，唐振宇.基于智能化建筑电气节能优化设计分析[J].中国高新技术企业，2017（1）：118～119.