王兆海
濟南市規(guī)劃設(shè)計研究院  山東濟南  250101

       摘要：建筑行業(yè)是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要內(nèi)容，又是能量消耗較大的行業(yè)，積極利用節(jié)能技術(shù)和節(jié)能措施可推動建筑行業(yè)健康發(fā)展。但是在建筑節(jié)能發(fā)展中也存在一些不可忽視的問題，本文將從智能建筑的角度著手，探討智能化建筑電氣節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計。 
       關(guān)鍵詞： 智能建筑;電氣設(shè)計;節(jié)能環(huán)保 
       1 智能建筑電氣節(jié)能概述 
       智能化建筑指的是以現(xiàn)金的現(xiàn)代化技術(shù)為基礎(chǔ)，致力于打造節(jié)能環(huán)保、舒適健康建筑環(huán)境的建筑，建筑節(jié)能技術(shù)是智能化設(shè)計中的重點。在當前資源節(jié)約型社會，電氣技能技術(shù)是智能化建筑低能耗的技術(shù)保障。智能化建筑的實現(xiàn)需要以實現(xiàn)高效節(jié)能的智能化電氣為基礎(chǔ)，電氣能耗是建筑能耗的重要組成，也是設(shè)計者重點改進的目標。為此，智能化電氣行業(yè)應(yīng)該重點做好智能化建筑節(jié)能方案的優(yōu)化和創(chuàng)新，在優(yōu)化方案時重點是考慮建筑控制系和供配電系統(tǒng)的設(shè)計，從而加強對智能化建筑的控制管理。 
       2 我國智能化建筑電氣節(jié)能的現(xiàn)狀 
       近幾年來隨著太陽能、風能等新能源被應(yīng)用到智能化建筑的電氣設(shè)計中，有助于降低能源消耗，在理論研究和實踐上推動了智能化建筑的電氣節(jié)能設(shè)計。但是由于智能化建筑體系相關(guān)理論并不完善，加上智能化建筑電氣建設(shè)依然是能耗最大的項目，因此目前為止智能化建筑的優(yōu)勢沒有得到充分發(fā)揮。在未來智能化建筑電氣節(jié)能設(shè)計優(yōu)化時首先必須考慮能源的消耗量，能源節(jié)約和建筑的智能化是優(yōu)化國內(nèi)智能化建筑電氣節(jié)能的關(guān)鍵。 
       3建筑電氣節(jié)能設(shè)計的必要性 
       我國目前是一個處于社會主義初級階段的發(fā)展中國家，各項事業(yè)還處于建設(shè)階段，對比其他發(fā)達國家的事業(yè)建設(shè)來說，我國的很多建設(shè)工程呈現(xiàn)出電氣資源消耗量大，電氣資源使用效率低的狀況，這一現(xiàn)狀嚴重影響著我國各項事業(yè)建設(shè)的進程，因此，在建筑工程中實行電氣節(jié)能措施是十分必要的。
       4.建筑電氣節(jié)能設(shè)計的設(shè)計宗旨、原則 
       在看到建筑行業(yè)高速發(fā)展帶來的嚴重的電氣能源消耗狀況后，有關(guān)的工程建筑設(shè)計人員開始思考建筑設(shè)計工作的新模式，即以減少工程電氣能源消耗，降低建筑工程施工成本，促進能源的合理使用為宗旨的電氣節(jié)能設(shè)計新模式。在此模式下，工程建筑設(shè)計人員需要本著性能最優(yōu)化原則、效益最大化原則和技術(shù)先進性原則來進行建筑電氣節(jié)能設(shè)計工作。項目工程的建筑電氣節(jié)能設(shè)計首先需要兼顧到的就是節(jié)能設(shè)計的實用性和適用性。適用性要求是針對電氣節(jié)能設(shè)計方案與現(xiàn)有的建筑條件、建筑環(huán)境相互匹配而做出的要求，在進行電氣節(jié)能措施的方案設(shè)計工作中，必須考慮到的是自身的設(shè)計是否能在建筑結(jié)構(gòu)中使用，是否匹配于建筑的現(xiàn)有電壓電流狀況。建筑的電氣節(jié)能設(shè)計實用性要求就是保證在適用建筑物各項條件限制下，將設(shè)計的安全性能穩(wěn)定到最高狀態(tài)，做到建筑電氣節(jié)能設(shè)計在不影響人們對于各項電氣設(shè)備的使用需求下，提高建筑內(nèi)電氣設(shè)備的節(jié)能性能并保證安全性。在將建筑電氣節(jié)能設(shè)計的適用性和實用性要求全部實現(xiàn)之后，各項建筑電氣節(jié)能設(shè)計其實也就遵從了性能最優(yōu)化原則，既降低了建筑電氣設(shè)備的電氣消耗，又不會與建筑的自身條件產(chǎn)生沖突，同時做到了滿足使用者的舒適感需求。
       4.1性能最優(yōu)化原則。項目工程的建筑電氣節(jié)能設(shè)計首先需要兼顧到的就是節(jié)能設(shè)計的實用性和適用性。適用性要求是針對電氣節(jié)能設(shè)計方案與現(xiàn)有的建筑條件、建筑環(huán)境相互匹配而做出的要求，在進行電氣節(jié)能措施的方案設(shè)計工作中，必須考慮到的是自身的設(shè)計是否能在建筑結(jié)構(gòu)中使用，是否匹配于建筑的現(xiàn)有電壓電流狀況。建筑的電氣節(jié)能設(shè)計實用性要求就是保證在適用建筑物各項條件限制下，將設(shè)計的安全性能穩(wěn)定到最高狀態(tài)，做到建筑電氣節(jié)能設(shè)計在不影響人們對于各項電氣設(shè)備的使用需求下，提高建筑內(nèi)電氣設(shè)備的節(jié)能性能并保證安全性。在將建筑電氣節(jié)能設(shè)計的適用性和實用性要求全部實現(xiàn)之后，各項建筑電氣節(jié)能設(shè)計其實也就遵從了性能最優(yōu)化原則，既降低了建筑電氣設(shè)備的電氣消耗，又不會與建筑的自身條件產(chǎn)生沖突，同時做到了滿足使用者的舒適感需求。
       4.2從實際出發(fā)原則。制定建筑電氣節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計時需要根據(jù)建筑內(nèi)部系統(tǒng)以及相關(guān)的事項進行實際考察，全面了解建筑的相關(guān)事項，保證無論是電氣節(jié)能的設(shè)計方案、行使方法等都能夠從實際情況出發(fā)，根據(jù)具體情況制定科學合理的節(jié)能措施并開展節(jié)能工作，確保節(jié)能效果與預(yù)期相符合。
       4.3節(jié)約性原則。在進行設(shè)計的時候，要將經(jīng)濟效益放在第一位，最大限度減少能源消耗，不能因為節(jié)能增加投入，包括其他一些費用。經(jīng)常會遇到這樣的情況，剩余材料一般都是直接丟棄，造成了資源的嚴重浪費，用最低投資來獲取最大的經(jīng)濟效益，不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)。例如為了達到節(jié)能目的，會在市場上購買價格較高的設(shè)備，增加了成本投入，這種做法不符合節(jié)約性原則。所以節(jié)約要從各方面入手去做，這樣才能減少不利因素影響，有利于提升整體經(jīng)濟效益。節(jié)能技術(shù)還處于發(fā)展之中，在解決問題中可以總結(jié)出豐富經(jīng)驗，對今后工作開展能夠起到正確指導(dǎo)的作用。
       4.4經(jīng)濟效益原則。通常運用智能化的建筑都是一些建筑規(guī)模大的建筑，并且之所謂智能化必定是具有高科技的系統(tǒng)，無論是通過計算機進行控制的系統(tǒng)還是通訊系統(tǒng)都是智能化的主要體現(xiàn)。但是，這種智能化必定需要較大的投資。因此，在智能化建筑中運行電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計的技術(shù)，需要注意所能帶來的經(jīng)濟效益，避免過度追求節(jié)能而增加了成本。
       5 智能化建筑電氣節(jié)能的優(yōu)化設(shè)計 
       5.1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計 
       在制定智能化建筑節(jié)能優(yōu)化方案時應(yīng)從總體上把握建筑中用電設(shè)施的功率大小、布局分配和負荷容量等信息，在此基礎(chǔ)上選擇合適的供配電節(jié)能設(shè)備。在供配電系統(tǒng)中損耗電能最大的主要是變壓器的電能損耗，所以必須做好變壓器的節(jié)能優(yōu)化，可根據(jù)變壓器的負載情況合理分配變壓器的負載，選擇變壓器時要注意和驅(qū)動負載能力匹配。在同一個變電站的變壓器可實現(xiàn)并聯(lián)工作，根據(jù)自身的負載隨時調(diào)整使用量。 
       5.2 電梯、通風和供水系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化設(shè)計 
       電梯系統(tǒng)的設(shè)計主要是選擇合適規(guī)格、數(shù)量的電梯，盡量減少機房的電梯數(shù)量從而減少電能的消耗。此外可實現(xiàn)電梯和消防報警系統(tǒng)的聯(lián)動，將電梯接入電腦監(jiān)控，既能保證電梯的高效運行，又能及時掌握電梯的運行情況，及時處理電梯故障，在發(fā)生事故時可及時采取措施。在設(shè)計通風系統(tǒng)時候應(yīng)以電力需求為標準，考慮設(shè)備配置選擇高效益的產(chǎn)品。在設(shè)計供水系統(tǒng)時有限選擇無負壓供水設(shè)備，同時達到節(jié)能環(huán)保和凈化水質(zhì)的效果。 
       5.3 利用再生資源 
       建筑電氣節(jié)能設(shè)計時應(yīng)該積極利用如太陽能、風能等可再生資源，可有效減少高耗能設(shè)備的應(yīng)用，還能減少非節(jié)能設(shè)備的應(yīng)用。另外，在進行智能化建筑電氣施工時還應(yīng)該積極使用光電幕墻，積極采用新型的節(jié)能保溫材料以達到節(jié)能環(huán)保的效果。 
       5.4 照明系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化 
       我國不同地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展差異較大，建筑設(shè)計風格差異巨大。在智能建筑照明系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)確定合理的標準，可根據(jù)照明要求檔次選擇照明的標準值。在設(shè)計建筑照明系統(tǒng)時必須嚴格遵守國家電氣照明設(shè)計相關(guān)的標準，在深入研究的基礎(chǔ)上確定合理的設(shè)計方案，同時根據(jù)建筑房屋實際情況設(shè)置照明類型。比如建筑房屋的墻面和地面采用淺色建筑材料，可利用太陽光能提高建筑室內(nèi)的照度;建筑空調(diào)房內(nèi)采用照明和空調(diào)組合系統(tǒng)，在滿足照明需求的基礎(chǔ)上可采用多光源的方式滿足特殊高照度要求;對生產(chǎn)車間和教室選擇一般照明系統(tǒng)，在同一建筑空間內(nèi)如果要求不同的照度和色光，則可根據(jù)實際要求進行分區(qū)設(shè)置。 
       5.5 水源熱泵空調(diào)技術(shù) 
       在智能化建筑系統(tǒng)中內(nèi)部的空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)了節(jié)能化發(fā)展，目前主要應(yīng)用的節(jié)能技術(shù)是水源熱泵空調(diào)技術(shù)。該技術(shù)具有節(jié)能高效、綠色環(huán)保的優(yōu)勢，利用地下水和土壤在一定范圍和時間內(nèi)可保持其溫度的穩(wěn)定，使水源熱泵中的水溫一直處于穩(wěn)定狀態(tài)，給空調(diào)機組運行提供了一個安全穩(wěn)定且低能耗的環(huán)境，提高了空調(diào)機組的效能。 
       5.6 合理選擇變壓器 
       變壓器在運行時其內(nèi)部會出現(xiàn)磁滯和渦流的現(xiàn)象，從而出現(xiàn)空載損耗。目前非晶態(tài)磁性節(jié)能材料作為新型節(jié)能材料被廣泛用作變壓器鐵心材料。為從源頭實現(xiàn)節(jié)能降耗，可提高變壓器的功率因數(shù)，降低供配電系統(tǒng)的綜合線損，從而改善系統(tǒng)供電質(zhì)量，降低能源消耗。在設(shè)計時應(yīng)該充分考慮變壓器銅耗和負載率的平方成正。 
       5.7 普及智能化建筑知識，規(guī)范設(shè)計，加強監(jiān)管 
       在現(xiàn)階段以及未來，建筑領(lǐng)域中有關(guān)自動化管理、水平垂直電梯、自動消防報警、辦公自動化、信息高速公路、自動監(jiān)測和智能儀器等知識和技術(shù)將得到普及，智能化建筑設(shè)計時要更加注重其服務(wù)功能、適應(yīng)性、高效便捷性以及舒適性和可靠性等方面的優(yōu)化設(shè)計。在智能化建筑設(shè)計時要求設(shè)計和建設(shè)單位嚴格按照設(shè)計規(guī)范進行，從設(shè)備和人員方面保證設(shè)計施工的安全性，尤其在人員密集和設(shè)備價格高昂的智能化建筑設(shè)計中。最后必須加強對建筑電氣質(zhì)量的安全監(jiān)控，做好對監(jiān)控設(shè)備的優(yōu)化工作，這也是保障智能化建筑電氣節(jié)能系統(tǒng)高效運行的基礎(chǔ)。一方面可通過網(wǎng)絡(luò)運行平臺做好電氣節(jié)能供電體系的優(yōu)化，也可借助人工智能識別體系進行優(yōu)化。另一方面做好報警系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等安全防范體系的優(yōu)化控制工作。同時，各監(jiān)管部門應(yīng)該做好對建筑節(jié)能審批工作的監(jiān)督，從各個環(huán)節(jié)把關(guān)，加強日常監(jiān)督檢查，強化節(jié)能專項驗收程序的監(jiān)督。各負責人必須到現(xiàn)場發(fā)揮指導(dǎo)和監(jiān)督的作用。 
       結(jié)束語 
       綜上所述，智能化建筑電氣節(jié)能優(yōu)化設(shè)計作為未來建筑電氣節(jié)能技術(shù)重要發(fā)展方向，是一項復(fù)雜的系統(tǒng)性工作。在設(shè)計時要遵循一定的原則，同時做好對照明系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)等綜合研究，以最小的能耗改善建筑智能化節(jié)能環(huán)境。 
       參考文獻 
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