研究智能化建筑电气节能工程设计的相关问题

研究智能化建筑电气节能工程设计的相关问题

江海荣

（云南海容信息技术有限公司  云南 昆明 650000）

摘要：智能技术的研发，直接反映在各种智能设备的制造上，不仅提升了行业的工作效率，还为行业内部节省了大量的人力和物力。特别是对于建筑行业来说，要想在新时代中站在经济的最前沿，就必须掌握先进的智能建筑技术，并且要有更加完善的智能建筑电气节能装置，这样才能在建设项目的过程中，为建设项目节约用电，节约用钱。

关键词：建筑工程；智能化；电气节能设计

智能建筑是建筑业发展的主要方向，与传统建筑相比，它融合了许多先进的技术与工艺，这就给智能建筑的电气工程设计与施工带来了更多的需求。但是，在节能和环境保护的大背景下，我们应该认识到建筑电气节能工程的重要意义，为人们提供方便和高效率的服务。目前，智能建筑还存在着许多缺陷，要将智能建筑技术积极地引进到智能建筑中，并配置电气节能设备，这样既能保证建筑的各种功能的正常使用，又能降低建筑的电能损失，降低建筑的建设成本，为社会发展创造出一种现代化的建筑项目。

1.智能化建筑电气节能工程设计中的问题分析

1.1技术难点

智能化建筑电气节能工程设计需要综合运用多学科知识，主要表现在以下几点：①电气工程方面：智能化建筑电气节能工程设计需要掌握电力系统的基本理论和知识，如电路分析、电机控制等，同时需要了解与电力相关的实际问题，例如低电压配电、照明设计等。设计师还需要对电能质量、供电稳定性等方面有深刻的认识。②控制工程方面：智能化建筑电气节能工程设计需要掌握控制系统的基本理论和知识，如控制原理、PID控制等，考虑到系统的复杂性，还需要深入了解多变量控制、模型预测控制等先进的控制方法。同时，设计师需要具备对建筑内部设施的控制和管理的能力。③计算机科学方面：智能化建筑电气节能工程设计需要掌握计算机科学的基本理论和知识，如数据结构、算法分析等，同时需要了解人工智能、机器学习、数据挖掘等相关技术，以便处理大规模的实时数据，并进行数据分析和预测。④建筑工程方面：智能化建筑电气节能工程设计需要对建筑结构、建筑设备、暖通空调等方面有一定的了解，以便在保证舒适度的前提下，实现节能的效果。⑤经济学方面：智能化建筑电气节能工程设计需要对经济学的基本理论和知识有深刻的认识，考虑到节能设计所需要的成本，需要设计师具备市场分析、成本核算、投资回收期等经济学知识，以便制定出高效的节能策略和方案。因此，智能化建筑电气节能工程设计需要设计师具备多学科的知识和技能，这不仅需要具备丰富的理论知识，还需要在实践中积累不同领域的经验和操作技巧，才能实现优化的效果。

1.2设计复杂性

智能化建筑电气节能工程设计需要综合考虑多个因素，包括建筑内部设施和设备、环境因素、人口密度和活动强度等。这些因素的变量较多，它们之间的相互作用也比较复杂，导致了设计过程较为复杂。具体来说，以下是智能化建筑电气节能工程设计中设计复杂性的几个方面：①建筑内部设施和设备的联动与优化：设计师需要考虑到建筑内部多种设施和设备的联动，例如空调、照明、电梯等，需要实现它们之间的协作和优化以达到节能、舒适度和安全性的要求。此外，不同的建筑类型也有不同的节能需求，设计师需要针对具体建筑进行个性化的设计。②环境因素的影响：智能化建筑电气节能工程设计需要考虑到环境因素的影响，如气温、湿度、风速等，需要通过传感器等设备收集相关数据并进行分析处理。设计师需要将这些数据纳入到系统中，实现精准控制和智能化管理。③人口密度和活动强度的变化：设计师需要考虑到人口密度和活动强度的变化对建筑内部设施和设备的影响，例如会议厅、教室、办公室等不同场所需要的能源管理策略也不同。设计师需要通过人流统计、活动监测等手段获取相关数据，并进行精细分析和优化调整。④基于多算法的智能化决策：智能化建筑电气节能工程设计需要基于多算法进行智能化决策，例如机器学习、数据挖掘等。设计师需要对多种算法和其应用场景有深刻的认识，以便对实时数据进行快速分析和预测。

1.3成本与效益平衡

智能化建筑电气节能工程设计需要投入大量的资金，包括设备、人力资源和技术支持，但设计带来的经济效益需要进行全面的评估与衡量，如何在投入和产出之间平衡是一个重要的问题。设计师需要制定一套完整的经济评估指标，并在设计方案中充分考虑节能策略的收益和成本，同时注重长期效益和与使用者的合作，最终达到投入和产出的平衡。

2.智能化建筑电气节能工程设计问题的解决措施

2.1开展技术研究

加强多学科交流合作，共同研究智能化建筑电气节能工程设计的技术难点，提高设计师的综合素质和创新能力。具体可以从以下几个方面入手：①搭建跨学科的协作平台：智能化建筑电气节能工程设计需要涉及多个学科领域，包括电气工程、建筑学、能源管理等。因此，建立跨学科的协作平台是必要的。平台可以提供知识分享、技术交流、经验总结等功能，促进不同领域的专家之间的交流和合作

[1]。②推动产学研合作：产业界、学术界和政府部门的合作是智能化建筑电气节能工程设计的关键。产业界需要提出实际需求和挑战，学术界则需要开展前沿技术研究和解决难题，政府部门则需要提供政策支持和监管。三方合作可以使研究成果更加贴近实际应用，同时也有助于识别并解决产业界的实际需求。

2.2提高设计效率

借助先进的软件和工具，利用自动化和优化算法，提高设计效率和准确性。例如①采用自动化计算工具：在建筑电气节能工程设计中，设计师需要进行大量的计算和分析，包括热负荷计算、能源分析等。采用自动化计算工具可以使这些计算自动化，减少人为错误和节省时间。例如，采用能源模拟软件进行能源分析，可以大幅度减少繁琐的计算过程[2]。③应用优化算法：优化算法可以帮助设计师在多种参数之间找到最佳解决方案。例如，采用遗传算法和粒子群算法等优化算法，可以优化建筑电气节能工程设计的方案和布局。这将有助于提高设计效率和准确性，同时压缩成本。

2.3将成本与效益相结合

为了保证节能效果的同时，也需要进行成本与效益的平衡考虑，具体实现可以从以下几个方面进行：①确定经济评估指标：设计师需要制定一套完整、可行的经济评估指标体系，对投入和收益进行全面的衡量。其中包括投资回收期、内部收益率、净现值等关键指标，以便对节能方案的效益和成本进行科学的评估[3]。②优化节能策略：在设计方案的过程中，设计师需要综合考虑不同节能策略之间的收益和成本，根据实际条件选择最适合的节能方案。这需要充分了解每种节能策略的成本结构和收益前景，并进行多方面比较分析，最大程度地压缩成本，提升收益。③考虑长期效益：智能化建筑电气节能工程设计需要注重长期效益，这意味着设计者需要考虑未来多年的投资回报和效益预估，而不是仅仅关注短期的节约成本。此外，设计师还需要考虑未来技术和设备的升级换代，以便采用更加先进、节能和经济的新技术。

3.结束语

总结来说，智能建筑的电气节能工程设计涉及到的领域很多，涉及到的学科也很多，因此，要想达到各个系统之间的协调、节能和高效率，就必须提高设计者对电气节能设计的认识。在掌握智能化建筑的整体布局的前提下，对电气系统进行多角度的优化，使建筑物在各项功能正常使用的同时，降低整体能耗。

参考文献：

[1]卢明辉,黎亚东,刁琼.智能化节能建筑电气系统设计优化研究.安全与环境工程,2021,28(4):95-100.

[2]李建华,赵晨光,刘鹏程.智慧建筑电气节能技术研究综述.电力科技进展,2020,44(7):1-9.

[3]王民,赵兴玉,刘安明.智能化建筑电气节能管理系统设计研究.电子测量技术,2019,42(6):78-82.