智能建筑电气节能优化设计相关分析

智能建筑电气节能优化设计相关分析

余永跃

四川指北针建设咨询有限责任公司四川德阳618000

摘要：在建筑发展过程中，智能化建筑成为发展趋势，人们的节能环保意识也在不断增强，很多人开始关注智能化建筑电气节能优化设计。文章主要对智能建筑电气节能优化设计进行了简要分析，以供参考。

关键词：智能建筑；电气节能；设计

引言

智能建筑的建设，能够对建筑内的电气设备予以优化配置、高效管理，使之切实有效的应用，满足使用者居住或办公等用途需求，如改善室内空气质量、保证室内温度适宜等。从目前我国智能化建筑建设情况来看，虽然有高新技术的支持，但因相关理论还不完善，致使智能化建筑的建设还无法达到预期目标，还需要相关研究人员为此不懈努力。智能化建筑的良好使用，必然要保证各个系统持续运行，这就需要大量的电能做支撑，相应的智能化建筑的电能消耗较大。对此，提出了智能化建筑电气节能，也就是在不影响建筑智能控制的前提下，对非必要环节予以优化设计、对电气的各个环节予以管理，以使智能控制系统与电能系统良好配置，进而实现智能化建筑电气节能。

1智能建筑电气节能设计概述

智能建筑是指以建筑物为平台，基于对各类智能化信息的综合应用，集架构、系统、应用、管理及优化组合为一体，具有感知、传输、记忆、推理、判断和决策的综合智慧能力，形成以人、建筑、环境互为协调的整合体，为人们提供安全、高效、便利及可持续发展功能环境的建筑。基于此概念可以确定的是，智能建筑的建设，能够对建筑内的电气设备予以优化配置、高效管理，使之切实有效的应用，满足使用者居住或办公等用途需求，如改善室内空气质量、保证室内温度适宜等。从目前我国智能化建筑建设情况来看，虽然有高新技术的支持，但因相关理论还不完善，致使智能化建筑的建设还无法达到预期目标，还需要相关研究人员为此不懈努力。智能化建筑的良好使用，必然要保证各个系统持续运行，这就需要大量的电能做支撑，相应的智能化建筑的电能消耗较大。对此，提出了智能化建筑电气节能，也就是在不影响建筑智能控制的前提下，对非必要环节予以优化设计、对电气的各个环节予以管理，以使智能控制系统与电能系统良好配置，进而实现智能化建筑电气节能。

2智能建筑电气节能优化设计措施

2.1遵循科学的设计准则

进行智能化建筑中电气节能优化设计工作需要遵循科学的准则，以便于工作质量与效率的保障，使得这种优化设计工作发挥出应有的价值。具体来讲，首先，充分的对于影响建筑功能的因素进行考虑。比如：电气节能优化设计工作使得智能化建筑的照明正常运行，运输通道保持畅通，建筑内的各种娱乐设施可以正常的运转，使得人们的生活可以完全得到保障。其次，电气节能优化设计工作需要实现应有的经济效益与社会效益。从建筑的本质来讲，实现应有的经济效益与社会效益是其最大的特点，因此，对于电气节能优化设计工作来说，需要遵循这一原则。最后，电气节能优化设计工作需要具有可行性，不要设计出不可能完成的设计目标，这样非常不利于工作质量与水平的提高，更不利于其经济效益与社会效益的实现。

2.2供配电系统节能设计

依据建筑物的使用功能、用电特点与需求，充分考虑容量、负荷性质、系统规模及工程特点等，科学合理的设计供配电系统，确保供配电系统处于最佳运行状态：（1）依据供电负荷容量与分布情况，确保变配电所处于负荷中心，供电距离最短，缩短了低压供电半径，减少线路输电损耗与电压损耗，提高供电质量。一般情况下，要注意保证供配电线路长度≤250m；（2）保证系统简单且可靠，尽量减少配电级数，同一用户的高压配电级数不宜多于两级，最大程度减少电能损耗。当两路进线供电时，确保同时运行两路电源，降低线路损耗；（3）选择合适供电电压。同等条件下，电压越高耗损越低。确定好供电电压等级后，需要全面考虑技术是否经济、是否满足电力公司规定等。当设备总容量超过250KW时或变压器容量＞160kVA，最好选择10kV供电线路。当建筑物较为庞大，需要考虑暖通空调的设施节能工作，对比技术方案后选择合适冷水机组，考虑大容量电动机启动时对变压器的影响；（4）线路损耗能量的降低。确定载流量、电压损失、短路电流热效应等技术指标满足设计要求与规范要求，依据经济电流密度选择校验与导线截面，减少电能损耗与投资，节约金属用量；（5）降低电动机能耗。依据负载特性选择合适的电动机，提升其运行效率与功率因素；在大功率电动机上安装变频调速器，根据实际需求选择合适的功率，避免空载运行；利用软启动器确保电机平稳启动，保证电网电压波动符合要求。

2.3照明节能设计

照明节能设计的前提就是不影响生产与作业视觉，在保证照明质量的基础上最大程度减少照明系统损失的电能，提高电能使用率。一是，依据视觉作业需求，依据相关标准确定合理照明，不一样的场所照明目的与要求存在差别。但考虑到我国实际情况，各地区经济条件差别较大，民族习惯不同，可以制定不同层次的标准，有效利用局部照明。二是，充分利用自然光。阳光本身就是最佳的照明光源，太阳本身不需要额外投资，也不会污染环境。如设计写字楼时充分利用阳光，这样可以舒缓员工情绪，提高工作效率；医院设计中充分利用阳光，可以让患者保持积极乐观的情绪、加快康复。现在有的窗户（使用纳米隔热材料制备光谱选择性隔热窗膜）选择光谱，可以在引入阳光的同时保证舒适度。也可以采用创新技术，如光栅板、光导管等，充分利用阳光。三是，合理选择光源与灯具。使用场合存在差别，在满足照明需求的基础上选取高效光源。充分利用光通量，选择灯具时要选择高效率、高系数及配光合理，优先选择直接照明灯，采用节能型高功率因数电感镇流器。四是，采用照明节能系统。照明控制系统主要由手动控制与自动控制两类构成。前者就是根据使用者需求，控制其所在地方的照明的控制。如建筑楼梯间与走到中，尽量选择自然采光，除应急照明外，最好选择自熄节能开关；每一个开关不宜控制过多光源数量，各房间灯开关数不宜少于两个。但手动控制的最大缺点在于当自然光照不足时打开灯，但自然光线充足后却又忘记关掉灯，有时人走灯仍然亮，浪费大量电能。此时智能化照明控制系统表现出极强的优越性能。

2.4变压器节能设计

变压器是建筑电气设计的重要内容，变压器在运行过程中存在着许多消耗，因此要更好地体现出节能性，工作人员就要加强在变压器设备中的节能设计。首先，针对于变压器在传输过程之中出现的电能消耗，工作人员可以通过选择电阻较小的设备来降低电能消耗，因为变压器在功率传输过程中出现的消耗主要是因为传输过程中的电阻较大，因此工作人员应该选择电阻较小的传输材料，例如铜质材料。其次，变压器设备在运行过程中会出现空载损耗，变压器之所以会出现空载损耗，主要是因为受到了涡流和漏磁的影响，所以为了避免空载损耗的出现，在进行变压器节能设计的时候，设计人员应该选择质量较好的铜片，降低变压器的涡流损失。第三，变压器在运行过程中自身也会出现电能消耗，特别是在高层建筑物当中，其电力供应比较大，通常会通过增加变压器容量来保证建筑物的电力供给，但是变压器在运行过程中也存在自身的电能消耗，如果盲目地增加变压器的容量，将会增大建筑电气的电能损耗。因此，在进行变压器设计的时候，设计人员应该结合建筑电气的使用要求来选择科学规范的变压器，并且结合实际来选择数量恰当的变压器。

结束语

智能建筑的电气设计节能技术应用至关重要，对于提高建筑应用经济效益有着重要作用，同时也有效的控制了工程投资方的施工成本，对于建筑的后期维护与管理提供了一定的帮助。因此在电气设计过程中，需根据建筑用途的不同，来合理的规划建筑电气节能设计方案，从而确保其在后期的应用过程中，建筑电气节能应用方案能够切实为节能减排的工作开展奠定坚实基础。

参考文献

[1]余长江.浅谈建筑电气技术在智能建筑中的作用[J].四川水泥.2016(11)

[2]徐剑彬.高层建筑电气节能技术应用研究[J].中国新技术新产品.2016(20)

[3]郭小青,陈鹏飞.浅析建筑电气设计存在的问题及主要对策[J].工程建设与设计.2017(10)