基于现代智能建筑电气设计及节能措施分析

发表时间:2021/9/7   来源:《建筑设计管理》2021年5期   作者:邓文华
[导读] 智能建筑是新兴概念,其以智能化技术为支撑,将建筑工程与智能技术充分结合,可以满足当代使用者的实际需求
        邓文华
        广西大学设计研究院钦州分院  广西钦州 535000
        摘要:智能建筑是新兴概念,其以智能化技术为支撑,将建筑工程与智能技术充分结合,可以满足当代使用者的实际需求。电气是智能建筑的关键组成部分,其在运行中会消耗大量能源,建筑工程与能源消耗的矛盾日益突出。在此背景下,如何在发挥建筑智能化功能的基础上,降低电气运行能耗,是当前建筑企业需要思考的关键问题。
        关键词:智能建筑;电气设计;节能措施
        1 智能建筑电气节能设计的基本原则
        经济性原则。智能建筑与以往的普通建筑存在差异,其具有较高的智能化水平,可以结合用户需求优化功能,带给用户更加良好的居住体验。电气设备是实现智能化功能的基础,随着建筑内部电气数量的增加,其运行能耗也不断提升,在开展节能设计中,需要秉承经济性原则,综合考虑电气设备的前期投入、后期维护费用,在发挥电气作用的前提下,尽量降低运行费用,起到节能环保的作用。
        节约性原则。在我国政府提出构建节约型社会理念后,节能环保深入人心,智能建筑在运行中需要以能源作为支撑,尤其是电气设备,能源更是其发挥功能的动力。在节能设计中,设计人员要对电气能耗进行合理控制,减少不必要的能源消耗,进而起到降低能耗的目的。例如在照明设计中,要充分利用自然光,照明灯具选择要考虑其节能性、应用清洁能源。
        细节性原则。当前我国对智能建筑的能耗没有明确标准和规定,电气在运行中存在过度耗能的情况,导致这一问题的主要原因为设计细节处理不完善。因此,在开展节能设计中,要关注电气系统的整体节能情况,遵循细节性原则,对细节进行科学处理。例如在照明设计中,可对照明灯具的显色指数、色温以及光度进行调整,在确保其照明效果的同时,降低照明能耗。
        应用性原则。智能建筑的本质是为使用者提供优质服务,为其创设智能化的生活空间,为其生活工作提供便捷,因此,节能设计不能要过于强调能源节约,还要秉承应用性原则,充分发挥电气设备的作用,在满足居民正常生活的基础上,降低设备能耗,不能为了追求低能耗而牺牲建筑功能。
        2 智能建筑的电气节能设计优化措施
        (1)配电系统优化设计。智能建筑内部电气设备的数量和类型较多,以其为硬件支撑保证建筑的正常运行,为居民提供更加优质的应用体验,在设计配电系统中,需要综合思考智能建筑的总荷载和用电等级,保证配电系统设计的合理性,节约业主一次性投资,促使智能建筑节能运行。(1)确定配电箱的位置,根据住宅单体、供电容量以及用电等级,保证配电箱供配电稳定,配电箱要位于用电负荷附近,可以缩短供电距离,避免在输送电源中出现损耗,减少电缆材料的应用,起到一定的节能效果。(2)确定竖井位置,尽量缩短电线路长度,可避免电源远距离供应而产生的能耗,竖井位置要位于用电负荷中心。(3)对电气供电管线的分布进行合理规划,管线长度和质量要符合设计要求,避免由于管线问题而导致过度能耗。
        (2)变压器选择。变压器是智能建筑中的常见设备,其质量与电气能耗密切相关,在选择变压器设备中,要注意控制铁损问题,铁损主要是指变压器运行中,铁心会出现磁滞以及涡流现象,进而诱发过度能耗,因此,在选择变压器中,需要兼顾以下几点:(1)选择新型材料的变压器,例如非晶体磁性材料变压器,其能够避免发生铁损情况,降低变压器运行能耗。(2)如果变压器发生故障,其能耗也会相应增加,为电气安全运行埋下隐患,变压器质量要符合设计标准,在安装之前开展质量测试。
        (3)在设计配电系统中,还要为变压器扩容预留空间,确保其负荷处于合理范围。
        (3)照明系统设计。

照明在智能建筑能耗占据比例较大,尤其是公共区域,由于居民应用频率较高,照明能耗不断增加,想要降低建筑能耗,发挥其节能效果,需要对照明系统开展综合设计。
        (1)对于建筑室外公共区域,要充分利用自然光源,例如对门窗尺寸科学设计、应用透光度良好的玻璃材料、规划建筑主体的朝向等方式,延长建筑光照时间,保证公共区域在白天光照充足,不需要任何照明设备即可满足居民的实际需求。(2)现代居民不仅对智能建筑的功能提出多元化需求,同时还要求其外观富有艺术性和个性,夜景照明是现代建筑的重要标志,在开展夜景照明设计中,不仅要重视突出其艺术效果、文化底蕴以及地方风俗,还要降低夜景照明能耗,避免发生光污染问题,在兼顾人文生态和节能降耗的基础上,发挥夜景照明的艺术价值。(3)在建筑室内照明设计中,要充分发挥智能建筑的智能化特点,应用智能灯具和自动控制系统,灯具选择要考虑其照明效果和节能性。
        (4)电梯优化设计。电梯是现代建筑的关键电气设备,其起到运输人员的作用,尤其在高层建筑中,电梯的作用性和重要性日益显现。但是电梯运行需要消耗大量的能源,而想要降低其能耗,需要对电梯开展优化设计。(1)在选择电梯设备中,要综合考虑其应用价值、型号以及节能情况,根据建筑内部人员数量合理选择电梯型号。(2)在机房设计中,可考虑引入小型机房,其既具有一定的节能效果,还能够为后期电梯维护提供便捷。(3)积极引入新型的电梯节能技术,例如应用频繁的无齿轮曳引机,其具有显著的节能效果,可以降低电梯制动频率。同时,水泵调速和风机调速也是新型的电梯节能技术,设计人员要根据智能建筑的实际需求,合理应用各种节能技术。
        (5)通风系统优化设计。通风是智能建筑最为基本的功能,尤其随着现代居民生活质量的提升,对通风需求也持续增加,通风设备作为建筑常用的电气设备,要通过合理的设计降低其能耗。(1)充分利用自然通风,通过对门窗位置的科学设计,利用自然风加速室内空气置换速率,综合考虑当地自然风向,摆脱用户对通风设备的依赖。(2)可采用智能集中通风装置,例如安装中央通风系统,可满足所有用户对通风的需求,降低通风电气能耗。(3)秉承节能性、经济性以及应用性原则,在选择通风设计中,考虑风机能耗和设备能耗,尽量采用低能耗通风设备。
        (6)应用清洁能源。清洁能源开发利用是智能建筑的未来趋势,随着太阳能、风能以及地热能等能源技术的不断成熟,其能够满足建筑内部电气运行的能源需要,符合低碳经济和节能理念。(1)太阳能技术,其是目前开发最为成熟的清洁能源技术,尤其在建筑工程领域,更是发挥了关键作用,例如利用太阳能储存板,可以将太阳能转变为电能,满足电气运行的能源需要。(2)地热能技术,在智能建筑取暖中,电气取暖是主要形式,但是也会增加建筑能耗,而应用地热能技术,可以充分满足用户取暖需求,并且具有自动调节室内温度的功能。(3)风能技术,风能提供的能源较少,可应用于照明设备中,风能灯具已经成为一种新潮流,其以风能作为能源来源,可降低建筑照明能耗。
        3 结语
        在智能技术不断发展的今天,智能建筑成为行业新宠,受到人们的欢迎与认可,想要发挥智能建筑的功能优势,则需要电气作为硬件支撑,设计人员在电气设计中,要合理应用节能技术,降低电气运行能耗,起到节约能源的作用。
        参考文献
        [1]韦辉煌.智能建筑电气设计中节能理念的融入与实现[J].中国住宅设施,2020(09):56-57.
        [2]张磊.智能建筑电气设计中节能理念的融入与实现[J].节能,2019,38(01):12-13.
        [3]霍利永.浅论建筑电气技术在智能建筑中的应用[J].中国住宅设施,2018(04):151-152.
        [4]袁海锋.浅论建筑电气技术在智能建筑中的应用[J].信息化建设,2015(05):33-34.
       
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