智能化建筑电气节能优化设计探讨李改红

智能化建筑电气节能优化设计探讨李改红

李改红

河南商丘476000

摘要：在改革开放的新时期，我国的综合国力在快速的发展，社会在不断的进步，城市化进程在不断的完善，人们对建筑各方面的要求也越来越高。在此背景下，智能化建筑应运而生。智能化建筑大大方便了人们的生活，提高了人们的生活品质，故近年来我国的建筑都在逐渐向智能化方向发展。而在智能化建筑的各个系统中，电气系统是最关键的一部分，也是能耗最大的一部分。现代建筑都越来越注重节能环保，所以在智能化建筑电气设计中，也应当要重视节能优化设计，以尽可能地节约建筑能耗，促进可持续发展目标的实现。文章主要针对智能化建筑电气节能优化设计进行了探讨，旨在给相关设计者一定的参考。

关键词：智能化建筑；电气节能；优化设计

引言

随着改革开放的逐步推进，越来越多的人聚集到城市当中，使得城市化发展进程不断加快。在这种形势下，大型建筑的规模日益扩大，尽管推动了建筑业的发展，但同时也导致了各类能源的大量消耗，这其中就包括了建筑当中的电能消耗。而将智能化技术运用在建筑电气节能设计中，能够在很大程度上起到节约能源的作用。基于此，本文针对智能化技术在建筑电气节能设计中的应用展开探讨。

1现代建筑电气系统节能设计的基本原则分析

目前我国在现代建筑电气设计中还存在缺乏对节能设计的认识、节能设计技术尚不成熟的问题，影响了建筑电气系统节能效果的实现。因此设计人员应建立节能设计的新理念，并坚持优化电气系统设备的节能性能、提高建筑电气节能设计的经济性这两个基本的设计原则，通过积极运用先进的设计方法和技术设备来有效减少建筑电气系统的能耗，提高能源的利用率，并对建筑工程项目成本进行合理的控制。

2智能化建筑电气节能优化设计的策略

2.1配电系统的节能优化设计

配电系统作为智能化建筑中的一个重要系统，在其节能优化设计中，应当注意以下六点问题：第一，在配电系统设计中要科学分析及精准计算系统的实际负荷，并根据分析和计算结果来确定合理的变压器容量；第二，在配电系统设计中要合理布置各类配电设备，在保证电气设备互相之间的间隔距离符合安全规则的前提下，尽量缩短两两之间的距离，以降低电能损耗；第三，在配电系统设计中要适当增加自然功率因数及合理确定单相负荷，保证三相负荷平；第四，在对电气设备充电前需先完全放电，以减少电能损失；第五，在配电系统设计中要合理选择变电站位置，科学设计变压器容量，以提高节能水平；第六，要加强谐波治理，通过加装电抗器、滤波器等手段来有效控制谐波，并优选有助于减小谐波的设备，以提高电能质量。

2.2运用智能照明系统的节能优化

我国的智能建筑采用的照明系统是集散型的应用系统，在建筑内部的不同单元的光照调节是互不影响的。不会受到其他因素的影响，主要是运用统一的处理器和信息接口将其和智能建筑的控制系统相互连接。这样就可以轻松实现信息收集和整理，为后续工作的开展奠定基础。智能建筑照明系统是由管理器、相应主干线以及信息接口等构件组成的。对于智能建筑内部的区域信息和数据进行处理，从而给智能建筑的节能技术发展提供新的方向。智能建筑的照明系统包括了每一个区域内的灯光检测和控制的网络体系，能够对于智能建筑内部的不同区域实现差异化控制。子系统之间的信息接口和主系统之间的连接，不仅提升了照明数据的高效传递，还为实现智能建筑节能的任务做好准备工作。

2.3绿色建筑内部系统节能设计

绿色建筑内部系统的节能设计，主要从排水、通风等系统设计出发，减少排水所造成的能源损耗。在进行排水系统设计时，可使用无负压供水系统，在净化水质的过程中时，水能够自然的流出，不施加任何外力进行排水，起到节能降耗的作用。在对通风系统进行优化设计时，使首先应保证建筑室内空气能无阻碍流通。同时在绿色建筑能够实现自然通风换气的基础上，再对通风设计进行优化改进，减少能源损耗。设计人员可使用能源消耗较低、通风性能良好的设备，对通风系统进行设计优化。

2.4提高变压器设备选择的合理性

在进行建筑电气设计时，变压器容量的合理选择是提高建筑电气系统节能效果的重要环节。一般变压器容量小于实际需要，出现过载情况时，电能损耗将明显增加，而且变压器如果长期处于超负荷运行状态下时，也会对电气系统的运行安全造成一定的风险隐患。相反，如果变压器容量明显超出了实际的需要，就会增加供电系统的空载损耗，并影响变压器的使用效率。因此设计人员应充分了解建筑工程的实际负荷情况，并合理确定变压器容量，一般应将变压器的负荷率控制在30%到80%之间为最佳。目前比较常用的节能变压器主要包括箱式变压器、干式变压器、单相配电的D10型变压器、S11型变压器以及非晶合金型的变压器设备等。其中S11型变压器能够将空载损耗减少约10%到25%左右，且其空载电流能够比叠片铁心型降低的50%左右。此外，该类型变压器在运行中所产生的噪音水平也相对较低，减少了周边环境的噪音污染。而D10型变压器由于采用的柱上式的密封结构，可以在负荷中心附近安装，且对维护管理的要求比较低。其负载损耗以及空载损耗均比相同容量条件下的三相变压器小，同时所需要的材料用量也比较少，且造价降低了20%到30%左右。节能效果更为突出的是新型的SBH15型非晶合金节能变压器，其空载损耗与传统的S11型变压器相比，仅为其20~30%左右，可以有效降低损耗，但是存在价格相对较高的问题，需要设计人员结合建筑工程使用者的用点特点来选择变压器的具体类型型号。

2.5应用电气智能化系统

通过在智能化建筑中应用电气智能系统，可以进一步减小建筑能耗，实现节能目的。例如，可以在智能化建筑中安装设备管理系统，然后应用计算机对建筑中的各项电气设备进行统一控制。再如，在建筑的暖通空调系统中，可以安装智能空调控制系统，从而利用PID对暖通空调系统实现自动化控制。另外，还可以在建筑中安装能耗监测系统，以实现对各项电气设备能耗的实时监控，从而及时发现和处理超限额用电问题。

2.6采取抑制谐波方式来提高节能效果

谐波不仅会影响建筑电气系统的正常运行，而且由于其会降低电动机以及用电设备的工作效率，并导致变压器出现局部过热的情况，因此不仅会对设备造成损耗，同时增加线损。电气设计人员可以采取在变压器低压侧设置无源或者有源滤波装置的方式来抑制谐波的产生，也可以采取综合运用不同类型滤波装置的方式来提高抑制效果，从而实现净化电路，减少电气系统运行的安全风险的目的，同时还能够有效减少能源以及对电气设备的损耗，延长电气设备的使用寿命，提高电气设计的节能效果。以照明设备中的荧光灯为例，其负荷类型为非线性类，在设备工作过程中会产生谐波，并影响用电设备以及线性负荷的正常运行。故而设计人员应采取单独为非线性负荷设计配电回路的方式将其分隔开来，从而减少谐波所造成的能耗，并提高电气系统运行的安全性和稳定性。

结语

智能化技术的运用对于建筑电气节能设计有着极其重要的意义，其不但能够使人们的工作和生活更加快捷，而且能大大提高能源的使用率，达到更好的节能效果。因此，相关设计人员一定要不断强化自身的专业技能，在设计过程中，充分利用智能化技术才能在最大限度上实现建筑的节能环保，以此进一步推动我国建筑事业整体的发展步伐。

参考文献

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