建筑智能化过程中的节能设计研究

徐大明 柳绪伟

摘 要：信息社会化、社会信息化的背景下，建筑行业也逐渐走向智能化的发展道路。智能化建筑是建筑行业与先进理念、先进技术相结合的产物，智能化建筑的发展，不仅可以为人们提供更加温馨、舒适、高质量的建筑物，还可以更好地满足当今时代社会经济迅速发展的同时人们对建筑不断提高的要求。智能化建筑建设过程中，也要贯彻绿色节能理念，开展节能设计，减少建筑的能源消耗，促进建筑行业的持续健康发展。文章主要对建筑智能化过程中的节能设计进行了分析，以供借鉴。

关键词：建筑；智能化建筑；节能设计

1 引言

传统粗放型的经济发展模式，虽然在一定时期内有效促进了经济的发展，但却带来了资源短缺与环境污染问题。因此，节能减排、绿色环保已经成为建筑行业现阶段所追求的目标。建筑智能化指的是，对建筑的各要素，包括建筑结构、系统、管理、服务等进行全面优化整合，建设舒适、高效的建筑物[1]。计算机、信息技术与现代通信技术的发展，为建筑智能化发展提供了良好的技术支持。为实现建筑行业的持续发展，应将建筑智能化与节能设计有机结合起来，提高建筑建设质量的同时，减少建筑的能源消耗。

2 建筑智能化过程中的能耗评估

2.1 能耗预测

能耗预测指的是，对相关建筑的能源使用情况进行统计分析，对能耗信息进行评估，并对现有的能源使用方案进行优化调整，全面了解各部门的能源实际使用情况，预测能耗情况，并制定科学合理、切实可能的能源使用计划方案。

2.2 能耗分析

能耗分析指的是，借助监控设备，对建筑物实际使用过程中的能耗数据进行统计，并根据这些数据，进行综合性的分析，充分考虑建筑物周围环境、使用需求及相关数据，建立科学的节能方案。一般来说，建筑项目建成后需要开展能耗分析工作，以逐步优化建筑的节能效果。

2.3 能耗计量

能耗计量指的是，首先，根据能量消耗，对建筑物内的能量使用情况进行计算，为管理部门的能耗管理提供科学的参考依据与有效的指导，其次，通过比较计算数据，分析能耗使用数据，尽量避免建筑投入使用后不必要的能源浪费，并定期将各部门的能耗情况公布出来，以督促各部门对能源进行合理、高效使用，培养节能意识与习惯[2]。

3 建筑智能化过程中的节能设计

3.1 空调通风系统的节能设计

（1）参考GB 50189—2015《公共建筑节能设计标准》中的设计要求，对建筑室内的湿度、风速、温度等参数进行科学计算与设计。配置独立新风系统时，根据GB 50189—2015中的要求，对新风量进行科学计算与设计。

（2）空调系统设计时，以负荷需求为根据，控制空调设备的启停，并实现空调设备容量输出的自动化调节，以达到节能目标。

（3）办公区域采用多联机盘管式末端系统，各个房间的末端可实现独立控制末端启停和温度控制的功能。

（4）大空间办公区域采用高效多联空调机组，性能系数IPLV（C）达到6.00以上；小空间办公区域预留分体空调，分体空调能效比达到二级以上要求。

3.2 冷冻机房的节能设计

冷冻机房节能设计，主要借助现代化技术，对传统制冷空调系统进行优化，建立节能自控系统，经过试验发现，其综合能效得到了显著提高，且实际运行时间大幅度减少，有效控制了能源消耗量，且冷水机组的运行状态始终良好，冷冻机房有着理想的综合性能。冷冻机房主要由中央处理系统、数据采集系统、流量调节系统、联动控制系统以及远程监控系统组成。第一，中央处理系统的主要作用是自动运行、智能运算、监测控制，按照一定时间进行自动化刷新，分析相关数据，并以数据分析结果为根据，设计最佳优化程序，确保中央处理系统的运行始终处于最佳状态；第二，数据采集系统主要是在冷冻机房、风机房、功能区等区域布置大量的传感器，准确测量各区域的温度、湿度、流量以及水压等参数，并将其转换为测量信号，发送给中央处理系统，再由中央处理系统对这些数据进行分析；第三，流量调节系统主要是根据中央处理系统的指令以及空调负荷变化，自动调节、控制水泵、冷却水塔等参数，启停、切换机组；第四，联动控制系统主要是根据中央处理系统下达的指令，对各项机组设备实施控制，确保其高效运行，并采取手动切换、自动切换的方法，来控制中央空调系统的工作方式；第五，远程监控系统的主要作用是远程监测、管理整个节能系统，具有程序维护、故障诊断等功能，可对控制程序进行改造、升级，也可以随时对中央空调系统的数据进行读取，从而可以准确判断系统故障[3]。

3.3 电气照明系统的节能设计

（1）变电站宜接近用电负荷中心，为减少供电线路的电力损耗，应严格控制用电负荷半径，最好在250米以内。

（2）对变压器容量进行合理确定，可以选择D，Yn11接线型式的变压器，最好使用低噪声、低损耗的节能干式变压器。同时，为减少电力线损，还可以采取大干线配电方式，并选择合理的配电形式，尽量减少配电级数，避免不必要的线损。

（3）无功功率因数的补偿，采取分散就地补偿、集中补偿相结合的方式，配电所低压处设置集中补偿，补偿后的功率因数不小于0.9。荧光灯、金卤灯等气体放电灯采用就地补偿，熒光灯选择电子镇流器，功率因数λ≥0.95，金卤灯等气体放电灯单灯功率因数λ≥0.95[4]。采取功率因数补偿，并应用谐波抑制措施，便可以减少调光设备、变频设备等电子设备给低压配电系统带来的谐波污染，有利于提高电网质量，减少其对上级电网产生的影响，也有利于降低自身电力损耗。

（4）对公共走道、面积较大区域等照明区域采用智能照明控制系统；办公室、设备房等照明采用指甲开关就地控制；楼梯间照明采用人体感应控制。根据办公及营业情况、时段进行控制，达到节约电能的目的。

（5）照明功率密度值的色设计，需要根据照明场所的功能要求确定，且必须满足GB 50034—2013《建筑照明设计标准》中的要求。

（6）选用绿色环保且经国家认证的电气产品。在满足国家规范、电力行业标准的前提下，选用高效率的风机、水泵等设备的电机。三相变压器满足现行国家标准GB 20052—2013《三相配电变压器能效限定值及能效等级》的节能评价值要求。

（7）使用高效光源、高效灯具。一般工作场所、阅览场所采用细管径直管荧光灯和紧凑型荧光灯。在公共建筑的公共走道、楼梯间等场所应选用人体感应（或加光控）全亮微亮自动切换LED灯。在无自然光的地下车库等场所应选用雷达感应全亮微亮自动切换LED灯管；有自然光的，则选用光控雷达感应全亮微亮自动切换LED灯管。

（8）采用建筑设备监控管理系统对给排水系统、空调系统等机电设备进行测量、监控，达到最优运行方式，取得节约电能的效果。

4 结语

综上所述，建筑智能化是我国建筑行业未来的主要发展方向，建筑智能化发展过程中，也要注重节能目标的实现，坚持绿色建筑设计理念，积极开展节能设计，从空调通风系统、冷冻机房、电气照明系统等方面入手，减少建筑的能源消耗，并加强对先进技术的应用，确保建筑智能化效果。

参考文献：

[1] 张爱权.建筑智能化过程中的节能探讨[J].智能建筑与智慧城市，2018（11）：59～60.

[2] 丛晓光，张爱彬.智能化建筑电气的节能优化设计研究[J].城市建设理论研究（电子版），2018（22）：61.

[3] 孙毅.建筑智能化过程中的电气节能问题分析[J].居舍，2017（25）：44.

[4] 解晖.建筑智能化过程中的节能探讨[J].江西建材，2016（2）：39+42.