智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究

智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计研究

发表时间：2018-05-15T09:44:02.373Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：唐斌张荣荣

[导读] 摘要：智能化楼宇的电气节能设计对于建筑物本身的使用价值、经济价值以及带来的经济效益、社会效益、环境效益等都有所贡献。

（浙江华越设计股份有限公司浙江杭州 310000）

摘要：智能化楼宇的电气节能设计对于建筑物本身的使用价值、经济价值以及带来的经济效益、社会效益、环境效益等都有所贡献。对于智能化楼宇的电气节能设计要求一方面有利于我国电力能源的节约、高效利用，为电力能源的开发和应用减轻压力；另一方面电气节能设备的应用也有利于提升人们生活的舒适度和健康度，而且有利于环保节能理念的实行是低碳生活的表现。本文对智能楼宇建筑电气节能现状及节能设计进行了探讨。

关键词：智能楼宇；建筑电气；节能现状；节能设计；措施

智能化不仅是建筑工程未来的发展方向，也是建筑电气节能设计的世界性发展趋势。在智能化建筑的工程设计中对电能的节约降耗是重中之重。在对智能化建筑的智能控制系统进行优化的同时，加强智能化建筑电气的质量安全监控的完善和技术革新，从而在整体上实现智能化建筑电气节能环保效益和经济效益的最大化。

1 智能楼宇建筑电气节能现状

1.1建筑内空调系统的过度耗能问题

空调系统的存在能够保证建筑室内环境的舒适性，不论外界气候条件有任何变化，建筑楼宇室内环境都能满足人们的居住要求。空调系统是建筑内消耗电气能源的主要设备，但是由于我国目前的空调设计不够科学、合理，安装过程不够精确等，往往造成空调系统设备的自动化程度不高，运行效率不能满足建筑楼宇居住的性能要求。因此，空调设备常常会出现使用效率过低、消耗能源过多等故障现象。加之，空调设备运行管理的制度不够健全，常常出现设备闲置或超负荷工作的不正常现象，严重时可能损坏空调设备制冷和供暖的功能，缩短了空调设备的使用寿命，反而大大增加了不必要的电气能源的消耗，不利于建筑行业环保节能的长期发展要求。

1.2建筑内部照明系统的电气使用现象

照明系统是智能建筑楼宇内部必不可少的设备系统，照明系统的电气消耗功率通常因其供电对象不同而有所差异，然而在实际照明系统的供电过程中，常常出现所安装使用的照明设备的功率过大、运行效率过低、自动控制程度较低、节能措施较差等现象，这些不合理的现象都将导致照明系统消耗更多的电气能源；有时照明设备的运行功率大小不确定，造成照明设备频率变化快，消耗电能高，降低照明设备的使用寿命，增加了智能建筑楼宇的设备投资，不利于建筑行业的节能发展。

1.3建筑内供配电系统的节能问题

建筑自身的供配电系统，是建筑物内进行正常工作和生活的前提和重要保障。其中供配电电路的设计线路、运行功率大小、变压器容量问题等因素的设计和使用是否合理，都会影响到供配电系统的实际运行效率。其中，变压器容量过高与实际负荷量不一致、变压器功率过大、线路设计过于繁琐等问题，都易导致建筑楼宇供配电系统消耗大量的电气资源，同时还会影响供配电系统设备的运行效率，同其他两大系统一样，会增加建筑正常运行的电气能源消耗，增加成本，与我国建筑行业节能环保的发展路线背道而驰，阻碍智能建筑楼宇的发展。

2 智能楼宇建筑电气节能设计的措施

2.1配电系统的节能设计

供配电系统节能设计是楼宇建筑节能的最关键的一个环节，设计过程中在准确统计分析建筑物内部用电总负荷容量和用电等级后，设计出科学合理、操作方便灵活的楼宇建筑供配电系统。其中包括变配电所的合理选址布置、变压器的合理选择等方面。变配电所的合理选址布置要了解住宅单体分布情况，并且根据楼宇建筑的用电负荷特性，准确统计工程区负荷所需的供电容量和用电等级，以便设计出简单可靠、稳定经济的供配电系统。例如配电所、箱式变电站的位置应尽量靠近用电负荷，有利于有效提高配电质量水平、减少线路综合损耗，保证其它用电设备高效稳定运行，达到节能降耗的目的。

2.2选择节能型变压器设备

首先，在功率传输中发生的消耗。产生该消耗的原因是电阻的高低数值不同以至于对电流造成不同程度影响，因此在挑选绕组时尽量选择电阻小的设备，最好是铜质材料的芯片。在传统的设计理念中，变压器的负载通常会保持在50%左右，简言之就是在具体使用中，真正发挥作用的只有50%，虽然达到节能的标准，却忽视了经济效益。因此经过科学的计算后得出，既能达到节能效果，且经济实惠的做法是把负载率调制到80%。其次，变压器的空载损耗。出现这一问题主要是受到涡流和漏磁的影响，因为空载损耗受到钢片、铁芯限制。因此尽量选择品质较好的钢片，使它们的磁场基本趋同，减少涡流的损失。再次，自身消耗。高层建筑的电力负荷都非常大，通常会增加变压器的数量来解决用电量的问题，然而却忽视了变压器本身的电能损耗，规范的设计做法应该是使用容量大、效率高的变压器，切忌不可盲目的无限制增加变压器的数量。

2.3照明系统的节能设计

照明节能设计就是在保证少降低照明质量、少降低作业而视觉要求的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能。

天然光是免费的光源，智能楼宇节约照明用电还要充分利用自然光等光源，实现少开灯来降低电能的消耗。正确选择自然采光例如在靠近室外部分的建筑区域，可以采用透光率较好的建筑材料如玻璃门窗等来增加建筑物白天照度以便达到充分利用自然光源节约电能资源的目的。而且有利于健康，也能有效地提高光的利用率。另一方面在电力系统设计中，应首先考虑选用高效节能的产品尽可能采用高效低能耗的设备，提高能源的利用效率，从而进一步降低能耗，以降低照明系统的设备损耗。

影响照明线路损耗的主要因素是供电方式和导线截面积。照明线路的损耗约占输入电能的4% 左右，因此合理选择照明线路也是降低电能损耗的一方面。大多数照明电压为220v 照明系统般由单相二线、三相四线这两种方式供电。其中三相四线供电方式损耗较少，因此要尽可能的选用这种三相四线方式进行供电。对于建筑物夜景照明的设计，应将照明与美学、艺术等相互结合起来，营造出一个优美、优雅、舒适的建筑物夜景环境。而且电气设计还应注意照明系统控制，避免光对周围环境的污染，即在达到节能降耗目的的同时，注意对人