李 文 雁

(太原理工大学建筑设计研究院，山西 太原 030024)

智能建筑电气节能设计分析

李 文 雁

(太原理工大学建筑设计研究院，山西 太原 030024)

通过介绍我国国内建筑电气的节能状况，分析了智能建筑电气节能设计中的常见问题，并从供配电系统、照明系统、通风系统等方面，对智能建筑电气节能的设计进行了研究，从而促进我国建筑节能，推动绿色环保节能活动。

智能建筑，电气，节能设计

随着改革开放的到来，我国经过几十年的高速发展，城市规模大大地增加了，对于建筑行业的这些方面都有了全新的发展，关于绿色节能思想渗透进入建筑电气行业的想法又给建筑事业新的发展机遇，在很大程度上推动了城市化进程，因为我国对建筑量的需求在不断上升中，人们也渐渐有了环保的意识，在建筑电气方面的设计理念也有了比较大的改变。传统的建筑想法对于节能环保上重视不够，导致在这方面出现了很多能源、资源的浪费，在很大程度上对我国建筑电气节能行业的进步有着消极的影响。近些年我国的制度不断地在完善过程中，对于建筑中电气的节能设备有了一定的标准和规范，不断提出建设一个节约型、环保型的社会。

1 我国智能建筑电气的节能概述

1.1了解我国国内建筑电气的节能状况

近年我国对于智能建筑电气节能方面展开了深刻的研究过程，但是在具体的方案实施设计和各种步骤设计分析的还不够完善，很多没有对我国现在的建筑内部结构结合节能本质来进行准确分析。比如对于节能的产品选择和安装方面还存在着一定的不足，对于节能方案的实施也有不足的地方。在节能建筑方面，相关的自动化设备都存在着一定的不足，对于节能方面数据的及时控制系统还没有实现，所以在很多节能建筑完成后，不能够宏观控制和协调相关的节能系统进行运行，从而不能保证预期的节能效果。如果在智能建筑电气中，使用了相关的设备和协调系统，可以降低建筑耗能的30%～50%，但是如果不能完善相关的监控和维护节能系统，就不能及时调控能耗节能系统，调节管理节能消耗也就不能持续稳定地工作。

1.2智能建筑电气节能设计的常见问题

在我国的智能建筑中，一般出现的常见问题是通风部分和建筑设计部分不够合理，使建筑中空调的冷量不符合正常水平。比如在有中央空调的办公大楼中，如果通风或者器械排气发生堵塞或者阻碍的情况、设备选择类型、制度不合理，让室内和室外不能及时畅通地通风，就会形成一定的冷负荷，加大中央空调的耗电量。对于照明方面来说，很多智能建筑的控制方式不太合理容易导致照明系统的能耗变高，特别是照明的耗电一般会占据建筑能耗的很大部分，如果照明设施不合理了，将会导致能源的极大浪费。除了空调和照明系统以外，智能建筑电气中还有其他辅助设施，比如采暖、给水、排水等系统，如果这些系统的运行方式不恰当也会造成能源消耗的过度。

对于智能建筑电气节能的设计中，需要遵循一定的原则：1)建筑要满足电气节能的指标，获得最好的经济效益。对于照明系统方面，不仅要考虑节能方面，也要充分注重灯光的光照度，颜色温差和各方面的显色指数等。空调方面，要突出舒适卫生，能够有满意温度和适合风量，同时，电气设施的用电和管线也要进行专业设计。2)智能建筑中不能出现多余的能源消耗，保证环保的原则，对于多余的能源消耗和建筑功能无关的结构都要舍弃。其他方面也要采取一定的措施减少功率的消耗，尽量选择节能或者是可再生的能源。3)建筑中的设计要保证建筑本身良好的经济利益和实际效益，不能因为过分要求节约能源而导致投入经费过高，应该考虑在使用期间的节能费用和投入费用，选择经济效益和节能效果最合适的方案。

2 智能建筑电气节能的设计研究

2.1供配电系统的节能设计

在对供配电系统进行设计时，需要首先对建筑中的用电等级和总荷载进行考察和记录，设计出最适合该建筑的供配电系统，为业主节约自身的一次性投资，提高建筑的经济效益，让该建筑可以在以后的运行中，真正做到节能减排。在供配电系统的节能设计中，主要需要注意下面三个内容：首先需要选择正确合理的变配电所地点，充分结合住宅单体，根据配电系统的用电等级和供电容量，设计出可以稳定的供配电系统。变配电所所处的地方要和用电负荷的中心相近，以免出现往返距离的供电情况，缩短电缆长度，降低投资的成本，并且还可以降低输电过程中电量的损耗，提高用户得到配电的质量，从而让其他电器设备可以高效运行，进而降低能源消耗。其次是竖井位置的设置，尽可能缩短分开配电线路的长度，降低能源的消耗，合理设计配电箱的具体位置，最好设置到用户的用电负荷最高处。最后在智能建筑电气设备变压器的选择中，要注意减少铁损，铁损就是在变压器进行工作的过程中，内部的铁心叠片会发生涡流现象和磁滞，从而形成铁损。随着近些年科技的高速发展，我国在物理材料方面得到了很大的进步，制造出了多种新型高效节能的材料。在变压器的材料构成中，科学家制造出了节能的新型非晶体磁性材料，可以作为变压器中的铁心材料，从而制造成节能的铁心变压器。为了减少变压器内的磁阻，减少能耗，可以改变铁心结构，至少可以减少空载电流20%～40%，提高功率因数，降低综合线损，让配电系统得到源头上的损耗改善。

变压器正常运行负载率最高时，能够达到线损最小，所以在变压器设计时，选择变压器铜耗，经过精确的计算，当变压器的负荷率为0.5时，变压器运行的效率是最高的。如果变压器内部为铁耗，负荷率改善线损在变压器上的节能效果并不能体现出来，甚至还会增加整个变压器总系统的开关容量，提高工具的配置费用和设备的运行费用。对以上因素进行一定的阐述后，在对配电系统进行设计时，要对后期的扩容留下一定的空间，让变压器的负荷率处于一个科学的范围。

2.2照明系统的节能设计

智能建筑中照明系统的节能表现不能仅仅体现在灯具数量的减少或者降低灯具的工作功率方面，还需要巧妙地使用自然光等健康光源来降低能耗。对于室外部分的建筑，可以使用透光强度比较高的玻璃或者门窗来提高建筑白天光照的时间，减少建筑开灯的时间持续，并且充分利用自然光进行照明活动，切实达到节能减排，节约资源的效果。对于能够长时间接受太阳白光照射的建筑面积中，可以先对其中的照度标准和现场照度进行检查，采用可以自动识别周围环境亮度的系统来控制灯具进行自动照明，满足不同地点的不同照明需要。对于智能建筑物的夜景照明系统设计，要和城市景观规划部门进行协商，夜景照明不仅要体现出建筑建造风格的文化底蕴特点，还要有一定的艺术效果，让夜景的环境具有一定优美、迷人、舒适、现代化的特点。同时，在进行照明时，还要科学控制照明系统，避免出现灯光形成光污染的情况，要保证节能降耗和保护人文生态环境双管齐下。

2.3空调、电梯、供水以及通风系统电气节能

对于智能建筑物内空调系统，可以使用水源热泵空调，这种空调是利用地下水和土壤温度保持稳定的特征，所以这种空调无污染和零排放，且机组效能比较高，可以节能在35%～75%的范围内。在电梯系统的设计中，可以选择小机房的电梯来代替一般的电梯，因为小机房电梯使用的是无齿轮曳，可以降低电能的消耗，在很大程度上能实现节能减排的作用。对于供水系统的设计过程中，可以使用无负压的设备净化水质。而且这个设备使用的能源相对于其他设备要低一些，也可以做到节能减排。通风系统，根据电力的设备，分析风机的设备要求，选择经济效益并且节能的设备。

2.4优化智能建筑保温体系设计

智能建筑的室内填充墙可以使用加气混凝土砌块材料，对于隔音和保温的作用非常大。对于外墙的填充中，要考虑气密性和安全性。对于建筑屋面可以采用泡沫保温板，提高门窗的封闭性。通过大量的实验证明，加强建筑内的保温体系，可以实现建筑的综合节能。

3 结语

智能建筑作为新时代的一种建筑方式，其有着非常繁杂的系统工程，需要专业的设计人员考虑到各方面的设计，让建筑物的每个结构都可以做到协调统一。现在科学技术在高速发展，人们的生活水平和质量也在提高，对于房屋智能建筑也有了更高的要求。所以需要我们专业人员不断完善智能建筑的节能标准化，促进我国建筑节能，推动绿色环保节能活动。

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Intelligentbuildingelectricalenergysavingdesignanalysis

LiWenyan

(TaiyuanUniversityofScienceandTechnologyInstituteofArchitecturalDesign,Taiyuan030024,China)

According to the introduction of the energy-saving of the architectural electrical devices of the buildings in China, the paper analyzes the common problems in the electrical and energy-saving design of the intelligent buildings, and researches the design for the electrical and energy-saving of the intelligent buildings from the power-supply and distribution system, light system, and ventilation system, so as to enhance the architectural energy-saving in China and promote the green and energy-saving activity.

intelligent building, electrical, energy-saving design

TU201.5

A

1009-6825(2017)26-0187-03

2017-07-08

李文雁(1985- )，男，工程师