智能建筑控制技术与电气节能设计

侯叶琼，李强

（济宁市建筑设计研究院）

1 引言

智能建筑是信息时代下信息技术与建筑行业完美融合的产物。当前智能建筑已经成为我国建筑行业的主要发展方向，建设规模和建设数量不断增大，且越来越受到人们的重视和欢迎。智能建筑建设中，控制技术属于一项关键性内容，电气节能设计也是当前建筑行业可持续发展的一个主要方向。在智能建筑发展过程中，建筑内部的电子设备越来越多，电子设备的设计越来越复杂。为了建筑电气节能设计的应用能够不影响和干扰各个设备，必须要对智能建筑控制技术和电气节能设计足够重视。

2 智能建筑控制技术

智能建筑控制技术主要是将计算机技术、自动控制技术、通信技术等先进科学技术相互融合所形成的一种自动化综合技术。建筑自动控制技术中以计算机技术为核心，实现对建筑系统的控制和监控，包含有照明系统、消防系统、空调系统。智能建筑控制技术的实现在信息集成技术以及分布式控制技术方面有着非常严格的要求[1]。当前建筑中，很多设备不再由单一的控制器和传感器组成，在实际应用中不仅具备高效的通信功能，同时还能够实现数据管理和自主控制，已经逐渐形成了完善的智能自主体。

智能建筑的层高设计存有非常大的难度，层高过高，容易造成经济方面浪费，所以在设计过程中，保证满足使用功能的前提下，应尽量降低层高。智能建筑中管线布置非常多，不仅有消防线路、通信线路、强弱电线路，同时还包含有综合布线系统的桥架和数据线，这些线路的布置会占有一定空间，受到这方面因素的影响，因此，智能建筑的层高要适当高于一般高层建筑[2]。

3 我国智能建筑电气节能设计的现状

当前，我国在智能建筑电气节能设计方面展开了大量的研究分析，但是与发达国家相比还存在一定的差距，相关标准体系尚未健全，尤其在建筑电气节能设计领域方面，还缺乏健全的设计规范[3]。当前很多建筑电气节能设计人员并未对建筑电气节能设计有充分的理解和把握，在设计过程中更多的局限在采暖、采光和空调系统方面，未能重视到一些细节性的节能设计。当前我国智能建筑电气节能设计存在的问题主要表现在以下几个方面：

①在照明光源和控制方式选择方面缺乏合理性，照明系统使用过程中能耗非常高，建筑电气设计中，照明系统能源消耗量在建筑能源消耗总量中占有非常大的比重，如果照明系统的开关控制方式缺乏合理性，将会产生十分严重的能源损失和浪费；

②智能建筑通风设计存在问题，容易有建筑空调冷量过高等问题的出现，尤其在配备有中央空调的建筑方面，存有通风不畅、空调型号选择不合理、机械排风效果差的问题，在建筑内外通风换气过程中非常容易产生冷负荷，进而增大空调冷量消耗量[4]；

③其他辅助性电气设备系统设置缺乏合理性，智能建筑电气节能设计中，如果未做好给排水、通风等辅助系统设备型号的选择，同样会有非常严重的能源消耗和浪费现象出现。

4 智能建筑控制技术与电气节能设计

4.1 智能照明控制系统设计

智能建筑照明控制系统设计过程中必须要坚持绿色节能设计原则，选择满足绿色节能要求的照明设备，在照明系统开关控制方面可以选择光控以及声控相结合的控制方式，提高照明时间开关合理性，减少不必要的能耗损失。比如，i-bus智能照明控制系统设计，该设计充分利用自然光优势，通过加设采光井以及透光率大的大型门窗实现对照明能耗的有效控制，对室内的光照效果有明显的提升，能够实现能耗的有效节约。在智能建筑室内照明设计方面，尽量选择节能灯，不仅耗电量少，同时还能使照明效果有明显提升。另外，还需要提高对照明设备光源品质选择的重视，在保证低能耗情况下有良好的居住环境，满足人们在照明方面的需求。

4.2 智能供电控制系统设计

智能建筑供电系统的设计需要与控制技术相结合，结合建筑现场实际情况，提高用电设备选择的合理性，做好设备现场的科学布置，综合多方面因素考虑，选择合适的供配电节能设施，在减少不必要的能源消耗情况下维持设备的正常稳定运行。在具体设计过程中，需要注意以下几个方面问题：①结合建筑实际用电情况合理选择供电电压，适当降低供电电压，能够取得非常好的节能效果；②建筑中电气系统的布置尽量坚持简单化原则，保证其安全性和可靠性，在电压等级一定的情况下，需要尽量控制变电以及配电级数在同一状态；③在供配电线路的布置方面，坚持短直原则，减少能源在线路方面的损耗，同时做好负荷中心与变电所间距的控制，尽量将低压配电房与电气竖井靠近布置，使整个供电系统有更高的运行效率。

4.3 辅助控制系统设计

智能建筑辅助控制系统包含有空调系统、电梯系统、供排水系统和通风系统。空调系统的设计多选择水源热泵空调，这种空调系统需要保证地下水或者土壤的温度恒定，在运行过程中能够满足节能和无污染要求，与中央空调相比，机组能效有明显提升，可节约35%～75%能耗[5]。水源热泵在工作过程中可以维持恒定水温，机组运行稳定性可以得到保证。电梯系统的选择需要结合建筑实际情况综合分析考虑，电梯系统的节能设计可以选择小机房电梯代替常规电梯，应用无齿轮拽引机，电能消耗有明显减少，节能效果显著。供水系统设计时，选择无负压供水系统，有着非常好的节能环保效果，相比于一般供水系统，无负压设备的应用能够净化水质，能耗低，在智能建筑节能方面可以发挥重要价值和作用。通风系统设计需要结合具体的电力需求，做好风机等设备的综合分析，保证所选择的设备满足节能环保要求。

4.4 智能保温控制系统设计

智能建筑保温控制系统设计中需要做好保温材料的选择，提高建筑保温性能。当前智能建筑室内墙体方面多选择加气混凝土切块，不仅可以取得非常好的保温效果，同时还具有良好的隔音性能。在外墙填充材料的选择方面，必须要满足安全性和气密性方面的要求，空心砖、保温砂浆等材料能够满足这方面的要求。智能建筑屋面还可以设置挤塑泡沫保温板，使建筑门窗有优良的保温性能，提高建筑整体保温水平。

5 结语

智能建筑控制技术以及电气节能设计属于一项复杂的系统性工程，在设计过程中需要综合多个方面因素分析考虑，保证各个方面的相互协调和统一。在科学技术发展过程中，人们在智能建筑方面的要求越来越严格，必须要做好智能建筑控制技术以及电气节能设计相关的优化和完善，为智能建筑的持续稳定发展打下良好基础。