王玲 王遠飛

[摘? ? 要]本著“高效節(jié)能、生態(tài)環(huán)保、健康適用”等原則，促使建筑體本身形成了一定的生態(tài)文明蘊含。例如，建筑結構設計中充分考慮自然采光、通風、保暖等條件，大量利用節(jié)能環(huán)保材料及施工技術等，以對沖電氣系統(tǒng)的能源消耗，所以綠色建筑電氣自動化部分的節(jié)能設計，所要兼顧的能耗影響因素更多，即除了考慮常規(guī)建筑電氣自動化系統(tǒng)之外，還要將自然因素、新能源因素考慮進來。

[關鍵詞]建筑電氣自動化;節(jié)能設計;綠色建筑

[中圖分類號]TU855 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）04–00–03

Brief Analysis of Building Electrical Automation Energy-Saving

Design and Green Building Electrical Technology

Wang Ling，Wang Yuan-fei

[Abstract]Based on the principles of "high efficiency， energy saving， ecological environmental protection， and healthy application"， the building itself has formed a certain ecological civilization. Environmental protection materials and construction techniques are used to hedge the energy consumption of the electrical system. Therefore， the energy-saving design of the electrical automation part of green buildings should take into account more energy consumption factors， that is， in addition to the conventional building electrical automation system， it is necessary to Factors and new energy factors are taken into consideration.

[Keywords]building electrical automation; energy-saving design; green building

1 建筑電氣自動化節(jié)能設計

伴隨人們生活理念的不斷更新，節(jié)能、環(huán)保、資源循環(huán)利用等理念越發(fā)深入人心。在建筑領域，人們不再滿足于基礎的居住和使用需求，而開始更多地關注建筑的性能、材料、電氣設計等要素和環(huán)節(jié)?？梢姡ㄖ姎庾詣踊?jié)能設計已經成為現代建筑設計不可缺少的部分。建筑電氣自動化節(jié)能設計，即在施工人員的建筑工程施工操作中，通過有意識地滲透環(huán)保思維，使電氣系統(tǒng)的運行具有環(huán)保屬性。這類設計反映的是現代化的建設理念，能夠在幫助電氣系統(tǒng)節(jié)能的前提下，保證使用的安全性。由于電氣系統(tǒng)本身需要通過消耗資源與電能來維持運行，因此其一旦起到了節(jié)能的效果，則能夠從資源利用、電能消耗的相關數據變化上反映環(huán)保價值。

隨著電氣節(jié)能設計的日趨成熟，其將成為驅動我國社會經濟可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。當然，我國建筑領域的電氣節(jié)能設計方面，現仍處在前期摸索階段，雖然有了一定的發(fā)展創(chuàng)新，但是尚有較大的進步空間。因此，人們僅僅是樹立節(jié)能意識、環(huán)保理念還不夠，必須在建筑電氣自動化設計中踐行節(jié)能原則，注意對“綠色”技術的應用。

2 建筑電氣自動化節(jié)能設計原則

2.1 實際需求

所謂實際需求，就是要充分發(fā)揮建筑物的使用功能，包括建筑用電。它們的最終用途是為人類服務。因此，在居住區(qū)內，建筑電氣自動化的節(jié)能設計應滿足居住區(qū)內居民的要求，如保證居住區(qū)內交通管道暢通;滿足電燈、電視等電力設施的用電;確保社區(qū)路燈的照度、色溫和顯色指數;還有一些特殊要求，如舒適衛(wèi)生、美觀大方的工藝要求。在滿足這些功能的前提下，電氣節(jié)能設計應合理設計建筑物，進行科學的控制和管理，以大幅度提高能源利用率，避免能源消耗。

2.2 滿足經濟效益的原則

現階段，我國國情主張的是節(jié)能減排、綠色環(huán)保。在建筑電氣自動化設計的過程中，設計人員要按照國情的發(fā)展，從經濟效益的角度出發(fā)，合理進行資源投資，真正實現能源的節(jié)約利用;針對不需要增加的部分要避免投資，減少投入成本，加快成本回收，從而真正實現經濟效益。

2.3 減少不必要的能源消耗

節(jié)能設計過程先是確定與建筑本身運作無關的能源消耗，然后設計節(jié)能措施。經驗表明，不必要的能量消耗主要包括電路傳輸過程中的能量消耗、電壓轉換過程中的能量消耗，以及不會根據場景變化自動調整亮度的大規(guī)模照明損失。

3 建筑電氣自動化節(jié)能設計中存在的問題

3.1 對節(jié)能理念的不重視

建筑電氣自動化設計師并沒有真正地把電氣設備節(jié)能設計理念深入實際的設計中，目前多數的設計師僅將設計出來的圖紙能滿足規(guī)范、能通過審查取得審查合格證作為設計目的，并不關心后期能耗損失有多大、運營成本有多高。設計單位缺少對已完成設計項目在后續(xù)運營期間的回訪調查工作，建設單位對節(jié)能設計理念缺少重點要求，導致電氣節(jié)能設計沒有真正在項目的管理運營中得以實施落地。

3.2 節(jié)能開關的選擇不合理

隨著節(jié)能理念的推廣，現代建筑越來越注重電氣節(jié)能，但實際使用中仍然存在一些問題。08518E36-CA37-4424-8974-C84D9C30F010

（1）樓梯間選擇聲光控制開關。經常能看到某個住宅樓樓梯間因為一聲響動，整個樓梯間燈就全亮了，但是有些區(qū)域并沒有亮燈需求，開關和燈具使用壽命均會因此大大縮短。

（2）公共衛(wèi)生間、酒店衛(wèi)生間燈選擇延時開關。衛(wèi)生間不等同于樓梯間，使用延時開關會帶來許多不便。酒店衛(wèi)生間選用人體感應開關，本是一項人性化設計，但是人體感應開關并不能感應到衛(wèi)生間的各個角落，導致需要照明時無法得到及時響應。在使用人員較多的場景下無法兼顧每個人的使用需求。

3.3 電氣節(jié)能設計的內容不夠全面

在建筑電氣自動化設計過程中，特別是照明設備和能源消耗較大的電氣設備，如果選擇設備的光源不合理，并且設計不符合實際的應用情況，就會造成較大的電能損耗。比如，在精裝修圖紙設計的過程中，不考慮電熱水器的實際使用情況，而未采用變頻電熱水器;在照明設計過程中，仍然選用白熾燈、傳統(tǒng)熒光燈等功率較大的照明設備，從而增加電能消耗。

4 建筑電氣自動化節(jié)能設計的應用

4.1 加強對電氣節(jié)能設計理念的認知和重視

設計單位應加強設計師對電氣節(jié)能設計理念的認識，提高設計人員對電氣節(jié)能理念的重視程度，從根本上認識到節(jié)能設計理念的價值和意義。建筑電氣自動化節(jié)能設計人員需要結合施工現場的實際情況和電氣的實際應用情況詳細了解建筑電氣自動化設備和所需的電氣線路連接情況，在設計過程中把電氣節(jié)能設計理念應用到設計中，把能源節(jié)約理念真正落實到實際工程項目設計中，提高建筑電氣自動化設計的節(jié)能性，為后期電氣設備的節(jié)能應用提供更好的保障。同時，設計單位還要進行節(jié)能理念宣傳教育，要求設計師對已完成設計正在運營的項目進行回訪，了解項目的運營方或使用者對節(jié)能方面的反饋意見，并將回訪結果和設計師的工作績效相關聯(lián)，通過這種方式提高設計師的節(jié)能設計意識，切實貫徹和實施我國的節(jié)能環(huán)保發(fā)展戰(zhàn)略。

4.2 照明

在電氣節(jié)能設計中，照明是一個非常重要的環(huán)節(jié)。在日常生活、工作和娛樂中，都離不開照明功能。建筑電氣自動化節(jié)能設計必須注重照明系統(tǒng)的設計。

（1）在燈具的選擇上，盡量選擇節(jié)能燈具，不僅可以延長燈具的使用壽命，而且可以節(jié)約用電，養(yǎng)成臨時使用照明電源及時關閉或降低亮度的習慣。在電氣節(jié)能設計過程中，根據室內空間光源角度、對比度和光線曲線進行嚴格計算，選擇合適的燈具，保證燈具的整體美觀，達到節(jié)能的目的。

（2）系統(tǒng)采用感應控制、時間繼電器控制等智能控制手段，在一定程度上縮短了燈具的使用時間。針對不同場景的建筑布置不同的光源，根據用途和時間設計燈光的亮度和色彩飽和度，并安裝智能控制開關，根據實際需要調節(jié)亮度、色溫和顏色。市場上的熒光燈和LED燈可用作光源。

LED燈具具有更長的使用壽命和更高的色度，不僅節(jié)約了能源，滿足了綠色節(jié)能的要求，而且使人們有了更好、更舒適的體驗。智能照明設計不僅滿足了建筑電氣自動化節(jié)能的要求，而且使建筑更加美觀、舒適。

4.3 太陽能技術應用

太陽能技術的能源全部來自對大自然光源、熱能的合理轉化，自帶“綠色”標簽。其在電氣系統(tǒng)設計中的應用也相當關鍵，尤其在我國的綠色建筑領域，有巨大的應用價值。技術人員往往利用在綠色建筑中設計太陽能熱水器，以及設置太陽能發(fā)電系統(tǒng)等方式轉化太陽能資源，并以節(jié)能的方式利用這一清潔能源。

光伏建筑一體化技術是對太陽能技術所進行的升級版利用，把太陽的光輻射有效轉化為可用能源。該技術能夠對光能進行更高效的轉化、利用，從而為現代建筑節(jié)約電能，包括減少室內傳統(tǒng)型太陽能燈具、太陽能熱水器等的耗能。

4.4 設置智能控制系統(tǒng)，減少無人運行

電梯控制問題主要是控制系統(tǒng)的問題。多部垂直電梯可以采取電梯群控措施，通過微機控制和統(tǒng)一調度多臺集中并列的電梯，既能節(jié)約能耗，還能提高運送效率。電梯群控已是技術成熟的產品，且經濟合理。公共扶梯則可增加稱重傳感器及釆用變頻器，帶動傳動電機運行速度，實現有人時運行，無人時停止，特別適合用在人流量小或者人流有明顯周期的場所。

4.5 供配電系統(tǒng)設計

供配電系統(tǒng)是密不可分的，供配電設計是電氣節(jié)能的重要組成部分。建筑電氣自動化節(jié)能設計人員的設計基于運行原則，根據供配電設備的原始特性和性能、電力負荷、電力容量等進行設計。如果用戶數量相同，高壓配電等級不得超過II級，低壓配電等級不得超過Ⅲ級。控制供電設備的數量可以保證建筑物的安全穩(wěn)定。一般來說，選擇合理的電壓系列可以降低能耗，大幅降低電路的危險系數。

4.6 綠色建筑能耗監(jiān)控技術

該技術是對建筑電氣自動化系統(tǒng)的智能化監(jiān)測技術。它基于綠色建筑的整體性方案，與各建筑室內系統(tǒng)形成串聯(lián)，繼而利用智能化數據捕捉、分析，達到自動調控電氣系統(tǒng)的目的，以節(jié)能降耗。例如，很多現代建筑中的變頻中央空調設計，就是一定程度上對能耗監(jiān)測技術的應用和實現。其最終起到的是以變頻調節(jié)及時節(jié)能的作用。中央變頻空調的節(jié)能調節(jié)，是以一個控制主板為依托，形成與電源、溫控器、繼電器、驅動通信線等相關聯(lián)的控制機制。當溫控器一端感應到相應的溫度變化時，就會通過控制主板的聯(lián)接“喚醒”驅動裝置，使相應的訊息以驅動通信線為媒介向變頻驅動模塊傳遞，繼而帶動下方設備的相應操作，最終實現調節(jié)目的。該技術在現實生活中應用較多，對廣大居民而言，熟悉度較高。就中央空調而言，其作為建筑暖通空調系統(tǒng)的組成部分，包含著冰凍水系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)，在耗能的基本要求下，卻能夠同時集成多種變頻調速技術。其相應的變頻技術應用中，能夠使水泵獲得自我調控的能力，是現代建筑電氣自動化系統(tǒng)的節(jié)能應用的一個典型例證。

4.7 選擇合適的電源

電氣設計對于風扇、泵等電氣設備的應用至關重要。但是，這些設備的使用也消耗大量能源，因此必須首先選擇電機，基于節(jié)能環(huán)保，并在充分考慮建筑項目實際需要的情況下確定電機類型。當使用引擎時，空氣負荷問題更為常見，因此需要對發(fā)動機的運行進行有效的監(jiān)督和管理，盡可能地減少發(fā)動機的能耗，滿足使用要求。08518E36-CA37-4424-8974-C84D9C30F010

4.8 加強對動力系統(tǒng)的節(jié)能設計

動力系統(tǒng)中的電機是最關鍵的部分，在一些大型的電力設備或家用電器設備的正常運行中都離不開電機。一般來說，電機的運行需要消耗大量的電力能源。因此，電氣節(jié)能設計需要對電機進行節(jié)能設計，以此減少電氣設備運行中對電力能源的損耗，達到節(jié)約電力能源的目的。因此，優(yōu)化電機的運行能耗可以從以下幾個方面來進行。

（1）選擇合適的電機。在進行電機的選擇時，設計人員應選擇高效率的電機，同時要對電機的控制方式進行不斷完善和優(yōu)化，減少電機的負載和空載情況下對電力能源的損耗，從而更好地提高電機在運行中的效率和質量。比如，在一些建筑工程中，壓縮機和電梯設備中的交流電機和變頻器等，可以采用變頻調速的方式減少電力能源的損耗。

（2）選擇合適的使用型號。在選擇電機的使用型號時，設計人員需要結合建筑工程電氣設備的實際使用環(huán)境和實際需求，對電機的負荷需求進行詳細的分析和評估，并結合電機的不同負荷特點選擇大小合適的電機型號，以避免電力能源的損耗問題。

4.9 對暖通空調系統(tǒng)進行節(jié)能設計

暖通空調是現代建筑中的耗能“大戶”。技術人員需把握相應的節(jié)能要點，科學布局暖通空調系統(tǒng)。

（1）綜合調整和管控空調末端設備，結合建筑室內實際的溫度需求和溫度數值計算并設置空調的日運行時間，從而減少無意義的能源浪費。例如，可基于軟件、參數等的設置聯(lián)鎖空調系統(tǒng)的閥門、送風機等設備的功能，使其得到更精準的控制，繼而在改善調溫能效的同時實現降耗。

（2）在暖通空調系統(tǒng)中合理引入DOAS系統(tǒng)。由此空調就能有針對性地進行送風，避免能量的逸散。這體現的是利用科技精準調控建筑溫度，本質上也起到了節(jié)能作用。其中，新構成的暖通空調系統(tǒng)中，可結合全熱交換器的應用來確保建筑內空氣的清潔度。

4.10 盡量保持三相負載平衡

如果難以有效地平衡三相負載，變壓器和配電線路的功率損失會增加，配電會有序電流。從三相公路不平衡與電力損失的比例分布關系可以看出三相公路不平衡正在減少，功率損耗減小，兩者之間的具體關系是將三相電路不平衡現象減少50 %，功率損耗減少15 %。因此，為了有效改善三相負載的平衡，有必要減少功率損耗現象。

在實際運行中，不對稱負荷可以采用交換相等的方法進行分配，以充分保證不同供電點對應的不對稱載荷之間的連接。在此過程中，必須對接入點的短路容量進行科學管理，并通過反應性補償裝置調整不平衡，以最大限度地實現三相負載平衡狀態(tài)，并最大限度地減少三相負載不平衡帶來的損失。

5 結束語

節(jié)能降耗的理念逐漸為人們所接受，在未來的綠色建筑中，其應用將更加廣泛，建筑電氣自動化系統(tǒng)設計將越來越趨近于科學性、環(huán)保性。因此，在我國未來的綠色建筑施工中，可用的節(jié)能設計方案會逐漸增多，而相應的節(jié)能技術的支持力度也會加大。

參考文獻

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[2] 沈江華.建筑電氣節(jié)能設計研究[J].中國設備工程，2020（21）：227-229.08518E36-CA37-4424-8974-C84D9C30F010