建筑智能化过程中的电气节能研究

摘要：建筑智能化电气节能不仅是现代建筑的发展方向，也是世界建筑设计的发展趋势。在智能建筑的工程设计中电能的节约降耗更是处于举足轻重的位置。本文就主要对建筑智能化过程中的电气节能进行了简要分析。

关键词：建筑工程；智能化；电气节能

中图分类号： TU198 文献标识码： A

引言

在当前建筑中，智能化控制是必然的趋势，这就需要对相关电气设备进行调整，避免智能化带来不必要的浪费。要想对智能建筑电气实现节能，就要对电气控制环节进行节能设计或采用更加节能的能源进行代替，减少能源的浪费。

一、智能化建筑和智能化建筑的电气节能设计概述

1、智能化建筑

智能化建筑指的是利用计算机和现代建筑等先进的技术手段，对包括信息化、公共安全、建筑管理和信息系统等在内的整个系统进行整合，达到最优的效果，为人们提供安全、健康的生活环境。智能化技术的兴起使得我国建筑行业有了新的进展，实现了长足的进展。但是，由于此项技术传入我国时间还不是很长，使得应用时还有许多问题，导致很多智能建筑的控制系统不能正常运作，因此需要我们进行深入的研究分析，这就要求我们应该大力研究电气节能设计，保证智能化建筑的控制的正常运行。

2、智能化建筑的电气节能设计

智能化建筑中的电气节能设计是实现智能化建筑控制系统正常运作的关键技术，有着非同寻常的地位。目前建筑行业中能源消耗最大的是电气耗能，因此我们对智能化建筑中电气节能技术进行优化，降低能耗，更好的实现对建筑的智能化控制。

二、国内智能化建筑的电气节能技术的缺陷

国内智能化建筑的电气节能技术存在一定的缺陷，限制了智能化建筑中智能化控制的实现，也制约了我国建筑业的发展。其缺陷大致包括以下几个方面：第一，照明的光源及照明控制方式的不合理导致电能的浪费，建筑过程中，照明耗电占了能耗的一大部分，不合理的照明光源和照明开关控制方式都可能会导致电能的巨大消耗，不利于建筑智能化控制的实现；第二，建筑的通风设计不合理导致空调制冷耗电过高，导致电能的浪费，有的建筑在设计时没有考虑到通风的因素，不合理的施工和不合理的运作系统，导致建成使用时由于不能通风不畅而必须常年加大空调制冷，使得耗能增加；第三，整个系统运行的不协调，使得智能化建筑的整个控制系统得不到良好的应用，给建筑施工带来困难，造成耗能的增加；第四，建筑设计时，内部排水、采暖通风等系统设计不合理也会在实际应用中造成耗能增加。

三、建筑智能化过程中电气节能设计方法

建筑智能化电气节能设计不仅可以确保建筑内部各系统发挥出优良的功能特性，从而大大减少建筑电气系统的能源消耗，同时还可以进行电气系统优化控制管理，提高建筑智能化综合服务水平和质量。

1、供配电系统节能设计

供配电系统节能设计是楼宇建筑节能的最关键的环节之一，设计人员需通过前期统计分析建筑物内部用电总负荷容量和用电等级后，设计出科学合理而又切实可行的建筑智能化供配电节能系统，不仅可以节省初期投资，提高单位建筑面积的性价比，而且可以回馈住户，使其长期受益。在设计过程中应从以下多个方面进行考虑：

（1）提高供配电系统的功率因数。线路无功功率的损耗的主要取决于功率因数的高低，提高功率因数是减少线路无功功率的损耗有效手段，从而降低供配电系统的损耗，达到节能目的。

在具体工程设计中，需要根据不同情况采取相应的措施：如果条件允许，设计人员应尽可能提高用电设备的功率因数。还可以采用合适的电容器进行无功补偿，通过电容器，线路可以实现提高功率因数，同时达到减少整体无功电流的目的；对于特定的线路，还可以采用分散就地补偿和高低压柜集中补偿等方式。

（2）变压器的有功损耗及优化。变压器作为配电系统的基本设备其损耗大约占总耗量的6%，可以通过减少变压器的有功损耗进行节能，有功损耗主要包含空载损耗和负载损耗。

在选用变压器时最好选择优质节能型变压器，例如SL

9、SC8型变压器。这些变压器采用优质冷轧取向矽钢片，其接缝密合性好，矽钢片的磁畴方向接近一致，可以大幅减少涡流损耗和漏磁损耗。

在选择变压器时，绕组的阻值和变压器的容量均不宜过大，以免供电线路过长而增加线路的损耗。设计人员既要综合考虑初期投资（安装费及变压器、高低压柜的费用）和运行费用，又要在使用期内使变压器预留适当的余量，根据计算及经验可得，平均负载系数β最优取值范围应在75%～85%之间。

变压器的运行方式优化。设计人员应综合投资和年运行费用以及建筑负荷需求，合理分配用电负荷，变压器容量的选择与电力负荷相适应，使其工作在高效低耗区内。另外还应考虑降低变压器的运行环境温度，平衡三相负荷，合理选择变压器的接线方式等因素。

2、照明系统的节能设计

照明系统首先要考虑照明光源的选择，而照明光源又分为以下几个要素：光效、色温、显色指数、光源寿命和价格。由于我国节能政策的实施，一些新的光源也逐渐得到广泛应用，如LED照明等。有些新光源已经部分取代了白炽灯的位置，如紧凑型荧光灯，虽然初期投资略高，但从灯具的寿命和能耗分析，其综合效益比白炽灯要好许多。在工程实际应用中应根据使用场所、照明的数量和质量以及工程的性质来确定光源。

合理选择照明的控制方式对于照明系统的节能同样起到了重要的作用。现有的传统照明控制系统主要包括单灯控制、声音控制、多灯控制和双控开关控制；智能照明控制方式主要有楼宇总线控制、自控系统控制和探测器控制等。如何选择照明的控制方式需要根据实际情况进行分析，要满足方便又节能的效果。

综合分析建筑智能化内外的照明系统，应尽可能地采用先进的节能照明灯具；而对于智能建筑内部的室内照明，还应注意照明光源的实用性及舒适性。对于照明系统的开关控制，可以采取声光控模块以及自动控制系统进行控制，使系统在人员流量变动的情况下，最大程度降低系统的损耗。

3、空调系统的节能设计

对于现代的建筑，空调已经成为不可或缺的电器，根据统计得出建筑耗能的50%左右均是来自空调系统，如何降低空调系统节能，在智能化楼宇电气节能设计中举足轻重。

在进行空调系统施工的初期，强电系统设计师应该与系统工程师紧密合作，合理选择控制模式并对各参数进行优化设置，挖掘系统节电潜能，使系统的接口设计和施工都应做到电气节能，从而使空调系统处于最佳运行状态从而达到智能节能的目的。

例如采用先进的水源热泵空调系统，包含水源热泵机组、地热能交换系统以及建筑物内系统。在冬季的时候，热泵机组从地源吸收热量，向建筑物供暖；而在夏季，室内热量由热泵机组吸收并转移释放到地源中，实现建筑物内部的制冷功能。该系统节能环保而且无污染零排放，但是应用条件需要建筑项目附近有丰富的地表水可供循环使用。与传统的中央空调相比，不仅机组效能显著的提高，并且可以保证机组运行的稳定可靠与低能耗性。

4、加强节能监管措施

各监管部门应严格把关建筑节能审批工作，围绕建设工程的监管流程，从各个环节把关，认真搞好建筑节能的审批工作。

应加强日常监督检查，强化对节能专项验收程序的监督，要求验收不走过场。各责任主体相关负责人员到场，积极发挥监理的作用，严格把好节能材料报审关。

结束语

总之，智能化建筑中电气节能的优化，对于智能化建筑控制系统的运作和整个建筑行业的发展都有很重要的影响，其程序非常复杂，必须要兼顾到整个系统的各个环节，整合所有的影响因素，结合具体情况，对各个环节进行统筹设计，达到节能的目的。