许 青 青

(山西中创建筑设计有限公司，山西 太原 030027)

智能化建筑电气的节能优化设计

许 青 青

(山西中创建筑设计有限公司，山西 太原 030027)

以建筑电气节能的必要性为切入点，对智能化建筑电气在进行节能设计时需符合的原则加以概括，并在此基础上对其实现节能化的方法给出相应的建议，以期创造出能耗低、性能高的现代化智能建筑。

智能化建筑，电气，节能，优化

随着人口基数的扩大及乡镇居民向城市的流动，城市的建设规模在不断扩展，开发设计出满足居民高质量生活需求的建筑便成为各房地产企业竞争的目标之一，因而智能化建筑便成为建筑工程师关注的焦点。所谓智能化建筑，即利用现代建筑、计算机、通讯和控制的先进技术手段，将信息设施系统、信息化应用系统、建筑设备管理系统、公共安全系统集成为整体最优化的组合，通过楼宇自动化系统(BAS)、办公自动化系统(OAS)和通信自动化

系统(CAS)为现代人提供一种安全、高效、舒适、节能、环保、健康的建筑环境。由于我国在智能化建筑的电气节能实施属于刚起步阶段，理论基础及实践技术支持等仍不够成熟，在进行开发和设计实施过程中仍有很多问题需加以克服，因而造成建筑物的整体智能化仍未得以充分地体现，且在能源消耗方面比较严重，建筑的整体使用性能不容乐观。

1 开展智能化建筑电气节能的必要性

1)当前智能化建筑电气耗能现状。

虽然现阶段，太阳能、风能等新型能源在建筑电气工程上已逐渐开始投入使用，然而由于对新型能源的利用仍处于摸索阶段，其在使用性能方面仍存在很多不足。智能化建筑主要仍是依赖于电气能耗。据统计，我国当前各种行业能耗中，建筑耗能占大多数比重，其中以电气的能耗占据首位。由于我国在智能化建筑工程节能技术上起步较晚，实践经验有限，且针对建筑电气节能设计方面的标准仍未规范化，因而造成在建筑电气节能运行上仍存在多种不足，耗能量仍不容乐观。

2)智能化建筑电气节能的重要性。

随着国民经济的迅速发展，工业、农业等生产规模在不断扩大，由此带动能源的消耗量增加，尤以建筑消耗居多，且基本上是逐年递增的变化趋势，因而减少建筑耗能问题便成为人们关心的热点话题；另外，随着能源的消耗，其带来的环境污染问题严重威胁到居民的正常生活、工作等。为改善现阶段人们的生活环境，提高生活质量等，加强建筑电气节能工作便尤为重要；此外，在我国推出建设节约型社会的号召下，节能减排问题是全民关注的共同话题，开展电气节能是实现“可持续发展”，造福于后代的重要举措。

2 智能化建筑电气节能设计需符合的准则

1)节能应在保证实现建筑物基本功能的前提下开展。

开发智能化建筑物的目的即是为人们的生活提供更完整的服务，因而在进行节能优化时，需考虑到其是否影响到建筑物的正常使用，如正常的照明需要、运输通道通畅、休闲娱乐设施等正常运转等。

2)节能应在符合实际经济效益的前提下开展。

节能技术的投入使用应充分考虑到实际成本问题，不能一味追求高效节能而加大投资，增加建筑物开发成本负担。因而电气设计工程师在进行节能优化时，需认真考虑节能方式的选择及其设备材料的应用，尽可能实现节能性能的优化与成本的控制。

3)节能应减少对不必要的能源损耗。

在进行节能优化设计时，应先将与建筑物基本功能实现无关的耗能方式加以总结，然后根据建筑物的实际情况选择适当的节能方式。其常见的无用耗能方式如传输电缆线路上的耗能、变压器的损耗等，其耗能量较多，对建筑物的功能实现却无任何帮助，是建筑物能源利用的极大损失。

4)节能需优先考虑环境保护。

随着能耗带来的环境污染问题，公众对环境的重视程度也在加深。节能的优化需以环保理念为主。在进行节能设计时，需以提高能源的利用效率及实现综合性效益为目的，充分利用现代先进技术，选择经济适用、节能环保且安全可靠的优化方案。同时应严格控制节能成本，适当选择节能设备，保证在预算范围内实现节能效果。

3 智能化建筑电气节能技术面临的主要问题

虽然我国在智能化建筑电气节能上做了很多努力，然而其实际使用仍未得到预期效果，仍存在多个问题亟待解决。其主要表现为：首先是在质量安全监督上存在漏洞，因电气工程师在进行节能优化时，对其技术的应用仍缺乏实践性，造成节能技术在建筑电气上的实用性不强；其次是在设备使用上，智能化建筑电气缺乏自动化、智能化电气设备及其附加设施的使用，再加上我国在这方面的研究应用仍不够成熟，因而优化方案在实施过程中受使用设备的限制而无法充分发挥节能效果；另外，目前我国在智能化建筑电气节能总体规划设计上缺少综合性的协调工作，采用的优化方案缺乏科学性，进而在真正执行时效果不理想，没有达到降低能耗的目的。

4 智能化建筑电气节能技术的优化策略

1)供配电系统的节能优化策略研究。

在进行智能化建筑的节能优化方案制定时，需总体把握建筑中用电设施的功率大小、负荷容量及其布局分配等信息，在此基础上，选择合适的供配电节能设备，在确保用电设备在正常工作前提下最大化地降低能耗损失。

由于变压器的电能损耗是供配电系统中的主要损耗形式，故可先从变压器入手实现节能优化。首先应依据变压器所带负载情况，在成本可控的范围内，将负载加以合理分配，并选择与驱动负载能力相符合的变压器，从而充分利用变压器，减少能耗损失；此外，应将处于同一个变电站的变压器实行并联工作的方式，并根据所带负载随时调整其投放使用的数量。

另外，还可从减少电路线路上的电能损耗方式实现智能化建筑电气节能优化。根据相关数据统计，线路上的电能损耗约占输入电能的4%，其中造成其电能损耗的原因主要是建筑物中所选用的供电方式以及线路本身的导线截面。在进行节能优化时，可选择电阻率值相对较低的导线，如铜、铝材料的导线，在符合经济节约的前提下，在负载用电量较多的一、二类建筑物中以铜导线为主，而在负载量相对小的三类建筑物中则使用铝导线；另外，在布局线路时，尽量缩短导线的长度，并避免弯路线路。

2)对建筑物内照明系统的节能优化策略。

建筑用电中照明占据绝大多数用电量，因而可从照明系统优化方面实现电气节能。在建筑照明中，照明设施所消耗的电量与其所使用的照明方式、照明时间、设备功耗、建筑总面积、照明设施使用数量以及发光效率等直接相关，因而对照明系统的优化可从如下几个方面加以考虑：首先是照明设备的选择，应优先考虑高效节能型光源设备，尤其是发光效率高、功耗低、耐用时间长的光源；其次在光源所需配件上，如镇流器、触发器等元器件上，应首选功耗低、性能好的设备；另外，应合理分配照明时间，利用光线、声音等感应控制方式控制照明回路的开关，避免不必要的照明浪费；最后在建筑物的设计上，应充分使用自然光，并选择透光性强的玻璃或门窗，在照明系统的电路设计上也应以三相四线方式为主，从而实现最大化地节能供电。

3)关于建筑物用电梯、通风建设、空调以及供水系统的电气节能优化策略。

在建筑电气中，电梯、通风、空调及供水系统的用电量也是不容忽视的。针对建筑物中的运行电梯，应合理选取其型号及与之功率相匹配的电机驱动，并尽量考虑小机房的设计安装；在通风建设方面，应切实考虑到电能资源需求量的不同，同时兼顾到风机等使用设备的参数要求，选择合适的且性价比高的设备；然后关于空调系统的节能优化，因考虑到空调耗电量大、功率高等特点，在选择空调时，应首选节能环保型的水源热泵式空调，相比于传统的空调，其运行效率高、污染小。在空调的使用上，应合理设定其工作模式，避免电能的过度损耗；最后在供水系统的设计上，应优先选择无负压作用的供水设备，其不仅可实现节能环保，而且对水质也有一定的净化效果。

4)可再生资源的开发利用。

由于现阶段使用的电能属于不可再生资源，其使用是有限的，因而开发利用如太阳能、风能、热能等新型可再生资源便尤为必要。在建筑节能方面，可考虑使用这些新型可再生资源，从而减少对功率高、耗能大的设备的使用，并摆脱对电能的完全依赖；另外，在设计装修智能化建筑电气时，可选择新型材料的装饰物，并使用新型环保节约型墙体材料，进而在实现装饰整个建筑的同时也减少了电能的功耗，提高其节能效果。

5 结语

建筑的整体结构及布局构成了建筑物的基本框架，而其智能化电气的安装则为建筑的使用赋予新鲜的活力。智能化建筑的节能优化是一项复杂性的综合性系统工程，其涉及到计算机通信、电气安装及控制等多方面专业领域，因而建筑工程师在进行优化设计时，应综合全面的考虑到各个领域的相互关联性；此外，应从经济性、环保性等方面考虑，设计出既满足人们高质量生活需求，又可实现节能环保的电气安装方案，从而全面体现能耗低、性能高的现代化智能建筑，实现真正意义上的经济节约。

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Energy-saving electric optimization design of intelligent building

XU Qing-qing

(ShanxiZhongchuangBuildingDesignCo.,Ltd,Taiyuan030027,China)

Starting from the necessity of building electronic energy conservation, the article outlines the electronic energy-saving design principles of intelligent building, and puts forward corresponding energy-saving suggestions, with a view to create modern intelligent building with low energy consumption and high performance.

intelligent building, electronic, energy conservation, optimization

1009-6825(2014)11-0223-03

2014-01-26

许青青(1975- )，女，工程师

TU201.5

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