智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀及節(jié)能設(shè)計(jì)方案研究

賀繼勝

（廣東省重工建筑設(shè)計(jì)院有限公司）

智能樓宇建筑電氣節(jié)能水平很大程度決定了建筑耗能量，在降低建筑工程運(yùn)行成本和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中應(yīng)用電氣節(jié)能技術(shù)具有非常重要的意義和價(jià)值。建筑企業(yè)應(yīng)當(dāng)認(rèn)真分析建筑電氣設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，通過(guò)有效的節(jié)能設(shè)計(jì)方案提升建筑整體的節(jié)能水平。本文將分析智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)措施進(jìn)行探討。

1 智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀

①智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀。當(dāng)前我國(guó)各類工程師對(duì)智能樓宇建筑內(nèi)部系統(tǒng)還沒有形成全面了解，制定節(jié)能措施和方案僅限于部分節(jié)能產(chǎn)品的選型安裝或?qū)嵤┐嬖谝丫玫墓?jié)能方案，真正的統(tǒng)籌規(guī)劃還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有實(shí)現(xiàn)，不合理的選擇照明光源和控制方式會(huì)大大增加照明系統(tǒng)的能耗。②監(jiān)管和施工問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑節(jié)能的有效管理，國(guó)家逐步出臺(tái)了相應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)、政策，但是地方發(fā)展不平衡現(xiàn)象卻仍然存在。實(shí)際當(dāng)中產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因包括設(shè)計(jì)單位變更部分設(shè)計(jì)后，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)沒有重新進(jìn)行備案。其次建設(shè)單位為了達(dá)到節(jié)約項(xiàng)目資金的目的，在沒有得到設(shè)計(jì)單位許可的情況下改變施工材料。再次施工設(shè)計(jì)圖紙要求沒有在施工活動(dòng)中得到滿足[1]。

2 智能樓宇建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施

2.1 供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

智能樓宇建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一就是供配電系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)建筑物內(nèi)容用電總負(fù)荷和用電等級(jí)進(jìn)行前期統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行智能樓宇供配電節(jié)能系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，這樣不僅能夠達(dá)到節(jié)省初期投資的目的，還能夠推動(dòng)建筑面積性價(jià)比的提升，是回饋?zhàn)舻闹匾侄魏屯緩?，住戶能夠長(zhǎng)期從中獲得利益。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)以下方面進(jìn)行考慮：

（1）提升供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。功率因數(shù)的高低很大程度決定了無(wú)功功率的損耗，因此可以通過(guò)提升功率因素以減少線路無(wú)功功率的損耗，進(jìn)而降低供配電系統(tǒng)的損耗在具體工程設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)對(duì)不同情況進(jìn)行區(qū)分考慮，并采取相應(yīng)的措施。在條件允許的情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)將用電設(shè)備功率因素盡量提升。同時(shí)可以通過(guò)使用電容器對(duì)線路實(shí)行無(wú)功補(bǔ)償，提升線路的功率因素，降低系統(tǒng)的無(wú)功電流。在特定線路中，還可采用高低壓柜集中補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。

（2）變壓器有功損耗及優(yōu)化。變壓器是配電系統(tǒng)中的重要基本設(shè)備，總能量的6%被變壓器消耗，所以在降低能耗的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)采取有效措施降低變壓器的能耗，實(shí)際當(dāng)中空載損耗和負(fù)載損耗構(gòu)成了變壓器的有功損耗。在選擇變壓器的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮節(jié)能變壓器的性能，包括SC8、SL9 等型號(hào)變壓器，主要應(yīng)用優(yōu)質(zhì)冷軋取向矽鋼片，具有接接縫密合性好的特點(diǎn)，并且矽鋼片的具有一致的磁疇方向，這樣渦流損耗和漏磁損耗就能夠降至最低。同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)注意繞組的阻值和變壓器的容量應(yīng)當(dāng)控制在合理水平，這樣就能夠避免在供電線路過(guò)載情況下線路產(chǎn)生的損耗。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)初期投資和運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行綜合考慮，并保證變壓器在預(yù)留一定余量的情況下運(yùn)行。最后，還應(yīng)當(dāng)優(yōu)化變壓器的運(yùn)行方式。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)建筑負(fù)荷需求和年運(yùn)行費(fèi)用進(jìn)行綜合考慮，同時(shí)保證電負(fù)荷的合理分配，并且選擇和電力負(fù)荷相適應(yīng)的變壓器容量，保證其在低耗區(qū)域內(nèi)工作。另外，還應(yīng)采取有效措施降低變壓器的運(yùn)行環(huán)境溫度，并對(duì)三相負(fù)荷進(jìn)行平整、對(duì)變壓器的接線方式進(jìn)行合理選擇[2]。

2.2 照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在進(jìn)行照明系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)合理選擇照明光源，具體選擇的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)考慮價(jià)格、壽命、顯色指數(shù)、色溫、光效等要素。在我國(guó)節(jié)能政策實(shí)施的過(guò)程中，已經(jīng)廣泛的運(yùn)用了一些新的光源，包括LED 照明燈等等，甚至白熾燈已經(jīng)被一些新的光源取代，包括緊湊型熒光燈，雖然使用它作為光源具有初期投資略高的問(wèn)題，但該類燈具的使用壽命和能耗更加優(yōu)越。實(shí)際當(dāng)中確定建筑工程光源時(shí)應(yīng)當(dāng)綜合考慮工程性質(zhì)、照明數(shù)量、使用場(chǎng)所等因素[3]。

選擇照明控制方式也是照明系統(tǒng)節(jié)能的主要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的照明控制系統(tǒng)包括雙控開關(guān)質(zhì)控、多燈控制、聲音控制、單燈控制等。而智能照明控制方式則由探測(cè)器控制、自控系統(tǒng)控制、樓宇總線控制構(gòu)成。實(shí)際當(dāng)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行照明控制方式的選擇，但是應(yīng)當(dāng)滿足方便節(jié)能的原則。通過(guò)對(duì)智能樓宇內(nèi)外照明系統(tǒng)的綜合分析，應(yīng)當(dāng)盡量將先進(jìn)的節(jié)能照明燈具作為首選。如果是建筑內(nèi)部室內(nèi)照明，還應(yīng)當(dāng)對(duì)照明光源的舒適性和實(shí)用性進(jìn)行綜合考慮。在照明系統(tǒng)開關(guān)的選擇上，應(yīng)當(dāng)考慮自動(dòng)控制系統(tǒng)和聲光控模塊，這樣就能夠在具有較大人員流動(dòng)的情況下，有效控制系統(tǒng)損耗[4]。

2.3 空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在現(xiàn)代建筑中除照明設(shè)備外，使用最為普遍的電器就是空調(diào)，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際當(dāng)中空調(diào)系統(tǒng)耗能約占整體耗能的一半左右，所以智能樓宇電氣化節(jié)能設(shè)計(jì)中的重要課題就是空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能[5]。

開展進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)施工時(shí)強(qiáng)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化與暖通系統(tǒng)工程師的交流和溝通，對(duì)控制模式進(jìn)行合理選擇并優(yōu)化設(shè)置各參數(shù)，通過(guò)系統(tǒng)節(jié)能潛能的挖掘，確保接口設(shè)計(jì)和施工的節(jié)能水平，使得空調(diào)系統(tǒng)在最佳運(yùn)行狀態(tài)的節(jié)能。例如可以選用先進(jìn)的按熱泵空調(diào)系統(tǒng)，該系統(tǒng)由建筑物內(nèi)系統(tǒng)、地?zé)崮芙粨Q系統(tǒng)、水源熱泵機(jī)組等構(gòu)成。在外界溫度較低的情況下，熱泵機(jī)組能夠吸取地源熱量，建筑物基于此實(shí)現(xiàn)供暖。當(dāng)外界溫度較高時(shí)，熱泵機(jī)組將室內(nèi)熱量導(dǎo)向地源當(dāng)中，這樣建筑內(nèi)部的制冷功能就實(shí)現(xiàn)了。該系統(tǒng)還具有無(wú)污染和零排放的特點(diǎn)，但是需要建筑項(xiàng)目附近有豐富的可供使用地表水才能夠使用。相對(duì)于傳統(tǒng)空調(diào)，這種系統(tǒng)不僅能夠大量節(jié)約能源，還具有較高的可靠性和低耗能性的特點(diǎn)[6]。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上內(nèi)容可知，智能樓宇電氣設(shè)計(jì)節(jié)能水平對(duì)于降低建筑運(yùn)行成本、推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。建筑工程企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)電氣系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行深入的研究，并且及時(shí)有效的解決設(shè)計(jì)方案中存在的問(wèn)題，進(jìn)而有效推動(dòng)建筑工程電氣節(jié)能水平的提升。本文分析了智能樓宇電器系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和相應(yīng)的解決方案，但仍具有一定局限性希望行業(yè)人員能夠重視，提升建筑電氣系統(tǒng)的節(jié)能水平，實(shí)現(xiàn)建筑工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]呂楚勇.高層建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀及方法探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（12）：1873.

[2]趙亞建.智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀及節(jié)能設(shè)計(jì)研究[J].華章，2012（22）：278.

[3]謝艷君，封曙昊，張素勇，等.淺析電氣節(jié)能設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)及落實(shí)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（21）：1851.

[4]周長(zhǎng)涓.淺談建筑電氣節(jié)能設(shè)計(jì)及照明節(jié)能設(shè)計(jì)的探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2013（4）：182.

[5]丁瑋.建筑夜景照明電氣節(jié)能設(shè)計(jì)方法研究[J].天津大學(xué)學(xué)報(bào)，2011（3）：35～36.

[6]林毅宏.智能樓宇建筑電氣節(jié)能現(xiàn)狀及節(jié)能設(shè)計(jì)研究[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2011（3）：135～136.