智能化建筑电气节能优化设计探究

刘明

摘要：建筑行业迅速发展的大背景下，群众更加重视建筑行业的绿色发展。建筑行业能源消耗较大，故实现建筑节能降耗是经济发展的重要内容之一。智能化建筑是当下新型的现代化建筑形式，其可为人们提供环保、舒适的居住场所。智能化建筑以众多电气设备为支持，日常运行存在大量电耗，制约建筑经济持续发展。故文章提出智能化建筑电气的节能优化设计，旨在为建筑节能工作开展提供一定借鉴参考。

关键词：智能;建筑;电气;节能;设计

智能化建筑可对建筑中各项电气设备优化配置，从而提高电气设备实用性价值，满足用户居住及使用需求[1]。按照现阶段智能化建筑建设发展状况，我国智能建筑以高新技术支持建设，但其理论技术并不健全，导致智能建筑发展状况不理想。要确保智能化建筑得到充分应用，就必须实现电气节能设计，降低设备能耗，整合并分配资源，以此推动国家经济建设持续发展。

1.智能化建筑电气节能优化设计的作用

1.1控制电能损耗

控制电能损耗是建筑电气节能优化的核心作用。目前，国家积极对新能源探索开发，但合理利用新能源还有待的深入开发[2]。为此，需更好完善智能化建筑建设，以电能为支撑，确保建筑设备、系统正常运行，为住户给予舒适生活、工作环境。建筑能耗在国家各类能耗中占比较高，建筑能耗中又以电气能耗最为突出，做好智能建筑电气节能设计，可确保建筑应用减少大量电能损耗。

1.2实现节能减排目标

我国早期经济发展较片面，经济迅猛发展以牺牲环境为代价，导致资源匮乏问题凸出。在此背景下，要实现经济发展必须兼顾生态保护，我党、政府倡导落实“节能环保”理念。而作为国家支柱产业之一的建筑业，其必须依国情开展建设发展，重视建筑节能环保，在智能化建筑发展期间，通过优化设计，减少电能损耗，确保电气节能优化设计落实到实际中去，实现节能减排的大目标[3]。

2.智能化建筑电气节能方面存在的问题

2.1节能技术有待完善

当下我国建筑电气节能技术发展迅速，但是和发达国家还存在一定差异。我国人口众多，自然资源消耗量较大，对国家经济可持续发展造成严重威胁。当下，国家高度重视节能环保，绿色发展理念是人们需重视的理念，智能化的建筑电气节能技术更应受到重视。应在现有技术成果基础上，积极研发新技术，争取达到世界一流技术水平。

2.2变压器选择不合理

变压器选择直接关系到智能化建筑电气设计合理性，若电气设计中未对用电数据统计分析，可能会导致所选变压器容量不能满足用户使用需求，最终致使变压器超负荷运行，损耗大量电能，也徒增安全风险。

2.3照明设计不合理

照明系统是智能化建筑的重要系统之一，但目前市场上的节能照明灯具琳琅满目，但智能化建筑设计仍然以传统电气照明为主，导致实际照明效果一般，但是照明系统能耗严重。

2.4通风设计不合理

通风系统也是智能化建筑核心之一，合理的通风设计可给予用户舒适居住体验，也减少空调使用频率。但实际情况确实，部分智能化建筑通行系统设计不合理，例如，空调冷量设计不符合实际使用需求，空调冷耗增加，导致能源消耗凸出。

3.智能化建筑电气节能优化设计分析

3.1配电系统节能优化设计

智能化建筑依托计算机、通信、自动控制技术，可对建筑运行合理调节，为用户提供舒适居住环境。运行中，智能化建筑对配电系统稳定性要求严格，需对配电系统节能优化设计，减少额外能耗。

首先，配电系统设计需估算好负荷水平，确定变压器容量、数量、确保配电系统满足用电需求，又不至于过多的超出用电需求，导致设备空转耗能;再者，应提高配电系统功率因数，避免出现配电三相不平衡问题，通过有效的无功补偿措施，避免线路出现过多无功损耗;最后，需强化配电系统谐波治理，采用滤波器、电抗器等科学配置，控制谐波现象，提高电能使用质量。

3.2照明系统节能优化设计

考虑到照明系统的能耗也较高，且建筑运行中使用照明系统的情况较多，导致运行出现较严重的能耗，因此，需优化照明系统节能设计。首先，需选择合适的镇流器及电容器，优化照明系统运行功率;再者，在灯具选择上，需优先选择节能灯具，降低灯具运行中的能耗，同时也起到保护视力作用;最后，为进一步降低照明整体能耗，需优化建筑空间布局，扩大建筑采光，减少照明需求，减少照明使用时间。

此外，智能化的建筑设计，可采取人工智能控制技术，设置人体感应照明、光线检测装置、自动控制照明等，即为居民居住、办公提供足够照明支持，也减少人走后的不必要能源浪费。

3.3空调系统节能优化设计

智能化建筑中其空调系统设计也应从节能设计方向出发，对其系统优化。传统建筑中其空调系统能耗水平突出，主要是传统空调系统对空调负荷调节不及时，导致空调长时间高能耗运行，浪费大量不必要能源。

对空调系统节能设计，可通过负荷监测、自动化调节等方式对空调系统运行科学调节，同时也考虑到居住、办公及节能需求。设计可采用智能环境温度及湿度检测装置，采集环境温度，并设计智能调节算法，尽可能减少不必要的能耗。

空调新风结构设计上，可调节新风量，以自然冷源、热源，调节好室内温度，也确保室内空气流通，为人们提供舒适环境的同时，也实现有效的空调节能。

3.4用电设备的节能优化

智能化建筑中，使用的电气设备种类较多，且负荷水平凸出，相对的，智能化建筑在用电设备方面的能耗高于传统建筑。为优化该问题，应努力降低不同环节的用电设备能耗，以对应节能设计方式，实现系统化节能。例如，在楼宇智能化、智能门禁、高清摄像监控、消防预警等系统中，传统的运行使用会导致不同系统设备长期持续运行或待机，产生大量能耗。

故节能优化设计中应针对不同设备的特点，按照设备负荷水平预估，采取节能材料、设计好 节能控制系统，注重设备细节能耗，总而降低系统整体能耗。

此外，可搭建专门的建筑能耗监测系统，对不同用电设备能耗实时检测，一些能耗较高的设备，以专门的节能措施优化。

3.5智能化建筑再生能源系统优化

智能建筑节能设计过程中不仅要降低用电系统能耗水平，还需积极采用再生能源，减少对不可再生能源的使用消耗。当下，太阳能发电技术及风能发电技术发展迅速，且其在智能化建筑中也有一定应用。例如，采用太阳能技术，可应用到居民供水上，以太阳能加热，减少传统热水器能耗，空调设计上，可结合地源热技术，利用自然温度，满足室内空气调整需求，也尽可能采用自然资源、可再生资源代替不可再生能源，各方面节能优化，推动智能化建设可持续发展。

4.结束语

综上所述，智能化建筑是当下建筑业发展的重要特征之一，通过智能化的建筑，其将各个系统优化，可满足用户个性化居住、办公需求。而通过对智能化建筑电气节能优化设计，则可大大减少建筑中各个系统的能耗，提高电能使用效率，也落实国家“节能减排”的发展理念。智能化建筑在设计工作中必须由高素质的设计人员落实设计工作，以科学的节能设计理念指导工作，最终實现理想的智能化建筑节能损耗效果，为用户提供舒适居住、办公环境的同时，也推动绿色建筑长远发展。

参考文献

[1]钱英晋. 智能化建筑电气节能优化设计探讨[J]. 山西建筑， 2019， 45（01）：180-181.

[2]许煌鑫. 智能化建筑电气节能优化设计探讨[J]. 市场周刊·理论版， 2018（28）：161-161.

[3]郭冯媛. 基于智能化建筑电气节能优化设计的探究[J]. 建材与装饰， 2018， 557（48）：70-71.