智能化建筑电气节能优化设计分析

    邓涛

    摘?要:智能化建筑的电气节能优化设计可以大幅度降低建筑运行能耗,是实现建筑可持续发展的重要设计环节。文章将对智能化建筑电气节能优化设计措施进行研究,包括配电系统节能优化设计,照明系统节能优化设计,空调系统节能优化设计,用电设备节能优化设计以及再生能源系统优化设计等,以期为相关工程提供參考。

    关键词:智能化建筑,电气节能,优化设计

    文章编号:2095-4085(2020)02-0038-02

    智能化建筑是建筑技术与智能化技术结合的产物,为了充分满足人们的建筑使用需求,通过采用智能化技术对建筑功能进行优化,使其功能体系更加完善。但是由于电气设备的大量使用,也容易增加建筑运行能耗。因此,必须采取有效的电气节能优化设计措施,降低智能化建筑的整体能耗水平。

    1?智能化建筑配电系统节能优化设计

    智能化建筑广泛使用计算机技术,通信技术,自动控制技术,可以对建筑运行状态进行自动调节,为居住者营造安全舒适的建筑空间环境。在其运行过程中,对配电系统运行稳定性具有严格要求,同时也需要对配电系统进行节能优化设计,降低不必要的能耗。在智能化建筑配电系统的节能优化设计过程中,具体应采取以下几方面措施。

    (1)在配电系统设计过程中,应对实际负荷水平进行精准估算,合理配置变压器容量及台数,确保配电系统与用电需求的相互匹配,在满足日常运行能耗的基础上,减少不必要的电能损耗。(2)提升配电系统功率因数,解决三相不平衡问题,采取有效的无功补偿措施,在智能化技术的应用下,根据配电系统实际运行情况进行自动补偿,尽可能减少线路无功损耗。(3)合理设置变电所位置,使其尽可能处于负荷中心。(4)加强配电系统谐波治理,通过综合采用滤波器,电抗器等装置,并在配电系统中合理布置,实现对谐波的有效控制,从而提升电能供应质量。

    2?智能化建筑照明系统节能优化设计

    照明系统是建筑能耗较高的一个电气系统,在建筑平时的运行过程中,需要利用照明系统的情况较多,而且存在较高的能源浪费现象,需要提高对建筑照明系统节能优化设计的重视。在智能化建筑的照明系统节能设计要求下,应通过合理选用镇流器和电容器,提升照明系统运行功率。同时应选择节能灯具,包括LED灯和节能荧光灯等,相比于传统灯具,节能灯具在实际运行过程中的能耗水平非常低,而且具有保护视力等功能,应在智能化建筑设计中推广使用。为了进一步降低智能化建筑的照明系统能耗,还要在建筑空间布局方面进行优化调整,尽可能提高自然采光率,通过充分利用自然光线,减少建筑照明系统的使用时间。此外,在智能化建筑设计过程中,还可以通过采用智能化控制技术,在人体感应装置和光线检测装置的应用下,自动控制照明系统运行,防止因人为因素引发不必要的能源浪费问题。

    3?智能化建筑空调系统节能优化设计

    在智能化建筑的暖通空调及通风系统设计过程中,也需要从节能设计角度出发,对系统进行优化部署。在传统建筑体系下,空调系统的能耗水平较高,这主要是由于对空调负荷变化的调节不及时,空调系统一直保持高能耗运行状态,产生了大量能源浪费。在空调系统节能设计过程中,可以通过负荷监测与自动化调节措施,及时对空调系统出力进行调节,从而兼顾环境调节需求以及节能需求,优化空调系统运行效益。在此方面,可以利用智能化环境温度和湿度传感器,完成环境参数采集工作,并通过设计智能化调节算法,尽可能减少不必要的能源消耗。在空调新风系统设计方面,还可以通过对新风量进行调节,充分利用自然冷源和热源,对室内环境温度进行调节,同时保证室内空气质量良好,为人们提供舒适的居住环境。综合采用上述空调节能设计措施,能够显著降低空调运行能耗。

    4?智能化建筑用电设备节能优化设计

    从智能化建筑的基本特点来看,在其运行过程中,使用的电气设备类型多,负荷水平较高,相比于传统建筑,能耗水平也较高。针对这种情况,必须针对不同电气设备的使用特点,采取相应的节能优化设计措施,努力降低各个环节的用电设备运行能耗。比如在楼宇智能化系统中,智能化门禁系统,高清摄像监控系统,消防监控系统等的应用,都会增加相应的系统能耗。在家居智能设备的使用下,许多智能设备处于长期待机使用状态,也会产生较大的能源消耗。因此,在智能化建筑节能设计过程中,应对各类用电设备负荷水平进行合理预估,并针对不同设备的运行特点,通过采用节能材料和设计节能控制电路,降低系统整体运行能耗水平。此外,还需要搭建智能化建筑能耗监测平台,对各类用电系统和设备的能耗水平进行动态监测,针对能耗水平较高的设备,采取特殊的节能优化措施,实现对智能化建筑整体能耗水平的有效控制。

    5?智能化建筑再生能源系统优化设计

    在智能化建筑节能设计过程中,应在努力降低各类用电系统实际能耗水平的同时,积极利用再生能源技术,减少不可再生能源的消耗。目前太阳能发电技术和风能发电技术等已经较为成熟,并在智能化建筑中得到了一定范围的应用。比如使用最广泛的太阳能热水技术,可以通过设置太阳能收集和转换装置,满足建筑热水供应方面的需求,减少传统热水器的能源消耗。在空调系统设计方面,还可以与地源热能技术配合使用,将大地浅层作为热源或冷源,满足室内环境调节需求。在智能化建筑的设计过程中,应关注于再生能源技术的使用,广泛代替不可再生能源,满足人们的实际用电需求。只有综合采用各方面节能优化措施,才能实现对智能化建筑能耗水平的有效控制,从而推动智能化建筑产业的发展。

    6?结?语

    综上所述,智能化建筑电气节能优化措施,通过对各个系统进行全面优化,在满足实际用电需求的同时控制额外电能损耗,可以明显改善电能使用效率,提高建筑节能效益。在具体设计过程中,也需要发挥智能化技术以及再生能源技术等先进技术手段的优势,对电能使用情况进行动态调节,充分满足节能设计要求。